全绝缘管母线局部放电的检测与分析诊断探讨

摘要：本文主要解释了全绝缘管型母线其绝缘结构情况以及其相关的特点还有局部放电在线检测的手段其手段办法主要是一是超声波检测的办法另一种则是超高频检测的办法。通过对部分变电站的全绝缘管型铜母线的局放检测为对象，主要着重的讲述了关于超声波检测法和超高频检测法此两种办法的应用，展开结果各方面的研究分析，检测出有概率出现的异常状况并且诊断出故障一出现的位置，采用有效的办法进行解决，进而保障了处理结果的准确程度。

一、前言

伴随着我国经济领域的快速发展从而促进了我国城市化进程加快同时商业与民用用电，企业、居民用电量也大幅度上升，导致了变电站主变容量逐渐的增大，变压设备低压出线侧的额定电流同时因此提升，由此迫切需要一项载流量较大、稳定程度较高的导电产品进行升级优化以前的来采用的矩形母线。现阶段部门企业根据交联电缆的绝缘结构制造出一类新型导电物即交联屏蔽绝缘铜管母线。

二、关于全绝缘管型母线

对于全绝缘管型母线来讲其属于一种新型导电物，其绝缘处属于一项由大量绝缘材料还有屏蔽材料两者相互组成的绝缘结构，电位从里到外，至止显示电位成为零数。多重屏蔽层确保了各层绝缘层的电荷分布均匀，免除了绝缘层外面引起的局部放电，同时不受别的相母线的电场还有磁场的影响，主绝缘物质使用聚四氟乙烯，所以概念上此全绝缘管母线具备良好的电气性能还有化学可靠性、介质损耗量低、抗燃性能良好、抗氧化强、使用周期长。然而因为绝缘管母线属于创新的产品，现阶段并未出现国家范围的试验标准。全绝缘管母线在生产还有接头生产阶段，绝缘层里面存在的杂质、微孔、半导电层物理变化还有分层缺陷，都易造成局部放电的情况的出现。局部放电通过总结以往的经验发展为电树，以至于造成主绝缘的受损。尤其是中间接头因为绝缘结构复杂，影响其绝缘性能的因素多种多样，同时一般情况下在现场人工制作，不当的操作极有可能造成故障的出现，故障率超越了全绝缘管母本体。如果可以在设备绝缘受损的初期诊断出来，便可以提前解决从而有效的提升课相关设备的安全性与稳定性。

三、关于局部放电在线检测手段

因为局放信号处于强场环境中微弱的暂态信号，放电电压过低、电量过小，造成的放电电流脉冲将大幅度低于电力系统上面的杂散脉冲，很容易由于背景噪音的问题受到一定程度的影响。除此之外，每一种放电信号还有干扰经过各自的渠道传输至传感器，传播阶段所引起的不同的变化还有衰减也存在着一定的区别，所以检测系统搜集全绝缘管母局部放电信号存在一定程度的困难程度。现阶段电缆局部放电的线检测手段通常分为：差分法、方向耦合法、电磁耦合法、电容分压法、REDI局部放电测量法、超高频检测法、超声波检测法等。本文主要探究的是利用超声波检测手段还有超高频检测手段测量全絕缘管母线局部放电。

3.1关于超声波检测手段

局部放电会造成不同的情况出现比如：电荷的交换、电磁波、声波、产生分解物等，所以有大部分测量局部放电的有效手段。超声波检测手段便是对局部放电造成的超声波信号展开检测。超声波信号由里面放电点经过绝缘层向外侧传播，经过声发射传感器能够使得声信号变换成电信号，然后展开对信号处理以及分析。超声波检测系统一般情况下利用压电晶体当成传感器。压电晶体把声信号成百分比转换为电荷量，然后通过前置放大器扩大后展开光电转化，同时从光纤传输，传输的光信号然后通过光电元件转变为电信号，信号放大之后便能够在示波器或峰值表上展示出来。超声波测量局部放电所采用的仪器频带取60～300kHz。因为传播减弱，可以收集的声信号较为微弱等因素，造成了此手段灵敏度过低以至于不能够得到大范围的应用。现阶段因为传感器效率得到一定程度的提升，因为集成元件制造出的低噪声放大器还有光纤的优化，造成测量灵敏度得到大幅度的提升，此种手段在现场测试局放阶段得到了大范围的采用。

3.2关于超高频检测手段

现阶段，超高频检测手段发展成电缆局部放电在线检测的关键性的问题。此种手段属于经过检测普遍超过以往的测量频率的局部放电信号进行对电力相关设备展开绝缘分析。局部放电的超高频测量手段的理论是以放电产生为基础的脉冲电流信号拥有较为短暂的上升时段，相关研究显示其能够70ps。此便表示放电信号相对的频带上限是高过GHz数量级的。全绝缘管母上的放电能够被当做沿管母传播的电磁脉冲，管母的同轴结构能够视为电磁波的波导。在现场测量阶段，超高频下的干扰一定程度上较为弱同时减弱的速度相对比较迅速，所以方法符合全绝缘管母还有其附件的在线检测。有关调查显示，局部放电为瞬时脉冲信号，拥有较宽的频带，择取这里面的超高频展开测量是相对符合实际情况的。把超高频检测手段延伸至局部放电测量方面，不单单能够提升在线检测的稳定程度，还能够拓宽局部放电的信息化。超高频局放测试仪采用清华大学电机系研制的M600型局部放电UHF在线检测定位仪，由超高频传感器和示波器组成。超高频传感器的内部结构图包含天线、UHF放大电路和脉冲整形电路。天线接收局放的电磁脉冲信号，经UHF放大电路放大，在HO端口输出局部放电的UHF脉冲信号;UHF脉冲信号经过脉冲整形电路，得到单极性宽脉冲信号，在RO端口输出。测量时，当需要观察脉冲的幅值和放电脉冲在工频周期内的分布时，选择观察RO输出信号。当需要用脉冲时差测量进行局放定位时，选择观测HO输出信号。

四、结束语

局部放电是很复杂的物理现象，用单一表征参数很难全面描述，所以在诊断中尽量对各种放电谱图都进行分析，以减少误判。通过上述现场测试表明，局部放电信号为一瞬时脉冲信号，具有很宽的频带，选择其中的超高频段进行测量是可行的。同时超声检测方法对不良工艺导致的全绝缘管母中间接头绝缘缺陷有较高的灵敏度。诊断过程中，可对超声信号的数值图、相位图进行综合分析，根据信号水平、频率相关性、相位分布来对局放做出判断。通过综合运用这两种方法进行局部放电的带电检测，可以大大提高局放测试的效率和准确性。

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