电气设备局部放电检测技术述评.doc

电气设备局部放电检测技术述评局部放电(partialdischarge,PD,简称局放)是绝缘介质中局部区域击穿导致的放电现象。与击穿或者闪络不同,局部放电是绝缘局部区域的微小击穿,是绝缘劣化的初始现象[HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b1--0-0-0-1702172050-1"1-HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b2--0-0-0-1702172050-1"2]。电气设备绝缘材料多为有机材料,如变压器油、绝缘纸、环氧等。通常电气设备绝缘体所承受的电场分布是不均匀的,而电介质本身通常也是不均匀的,如气体-固体复合绝缘、液体-固体复合绝缘等。即使是单一的绝缘介质,在制造、运行过程中也会在介质内部出现气泡、杂质等其他物质,这就导致了在绝缘介质内部或表面会出现高场强区域,一旦这些区域的场强高到足以引起该区域的局部击穿,就会出现局部区域的放电,而此时其他区域仍会保持良好的绝缘性能,这就形成了局部放电。它可能产生在固体绝缘孔隙中、液体绝缘气泡中或不同介电特性的绝缘层间。如果电场强度高于介质所具有的特定值,也可能发生在液体或固体绝缘中。局部放电不会立即导致绝缘整体的击穿,但其对绝缘介质的危害异常严重。一旦介质中出现局部放电,通过对其周围绝缘介质不断侵蚀,最终会导致整个绝缘系统的失效。局部放电是造成绝缘劣化的主要原因,也是绝缘劣化的重要征兆和表现形式,与绝缘材料的劣化和绝缘体的击穿过程密切相关,能有效地反映设备内部绝缘的潜伏性缺陷和故障,尤其对突发性故障的早期发现比介损测量、色谱分析等方法要有效得多[HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b3--0-0-0-1702172050-1"3-HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b4--0-0-0-1702172050-1"4]。绝缘介质中局部放电现象的研究已经有了近80年的历史[HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b5--0-0-0-1702172050-1"5]。众多研究者通过试验研究、理论分析、物理建模等方法研究了局部放电的产生机理及基本的放电特性,研究结果表明局部放电与外加电压的类型、绝缘介质本身的材料特性、缺陷处的电场分布及放电所产生的空间电荷有着密切的关系[HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b6--0-0-0-1702172050-1"6-HYPERLINK"http://hve.epri.sgcc.com.cn/periodical/html/2015-41-8-2583.html"\l"b8--0-0-0-1702172050-1"8]。局部放电的检测都是以局部放电发生时所产生的各种物理量的检测为基础。当介质中发生局部放电时,会产生电脉冲、电磁波、超声波、光、局部过热及一些新的化学产物,与此相应的出现了电学检测法、声学检测法、光学检测法及化学检测法等。当设备内部发生局部放电时,对局部放电源的定位往往借助这些常见的检测方法,通过多个传感器的检测和空间信号分析等进行局部放电源的定位。此外对检测到的放电信号还需要进行放电类型的识别,因此借助于各种信号分析和智能算法的模式识别方法也是局部放电研究的一个重要内容。随着局部放电研究的深入,众多运行单位和研究者也发现单纯采用传统的放电量、放电频率等参数已经无法满足对设备绝缘状态的评估,利用多个局部放电的相关信息进行局部放电源的危险程度评估也是目前的研究热点。作为电气设备绝缘性能重要的评价手段,局部放电的检测与分析是研究机构、设备制造厂商及电力系统运行部门最为关心的问题,特别是随着近年来高电压等级电网的大量建设,对设备安全可靠运行的重视程度日益增加,电气设备局部放电的研究及现场应用获得了极大的进展。本文针对电气设备局部放电的检测及分析,综述了近年来局部放电检测和分析方面的相关重要研究成果,