基于荧光光纤检测变压器油中局部放电特性研究.ppt

1989年日本三菱电气公司的KATSUOSHI MUTO 运用荧光光纤检测局部放电发出的光信号，该荧光光纤是用掺钐（Sm3+）的 Na2O-CaO-5SiO2玻璃制成，并测量了荧光光纤的衰减特性，分析了荧光光纤的特性：一 ,随着光纤长度的改变，光纤的衰减特性；二,光强随光源到光纤的距离特性：荧光光纤基本没有改变，普通光纤与距离的平方成反比。并得出以下结论：一 ,荧光光纤可以接受局部放电任何角度的光而不像普通光纤那样受数值孔径的限制；二,紫外以及短波长的可见光谱都可以被荧光光纤有效地检测。 1996年．加拿大M.Kaufhold、S.S.Bamji、A.T.Bulinski等人在按比例缩小的GIS装置中比较了光测法和传统的脉冲电流法在交流，直流，和冲击电压的特性。得出结论：光测法较传统的脉冲电流法，有着以下优越性：一，光测法有着更高的灵敏度，更高的信噪比，并且不受电磁场的干扰，可以检测到辉光放电，而传统的脉冲电流法却检测不到 ；二，光测法可以检测到快速的暂态压下的局部放电而对于脉冲电流法却很困难；三，通过几个光纤传感器的组合，使得局部放电的定位成为可能；四，光传感器和光纤技术的发展，使得光测法成为检测GIS局部放电可行的手段。 2005年， 奥地利R.Schwarz、M.Muhr、S.Pack 等人运用了两种传感系统检测变压器油中针板电极局部放电试验研究，一套是通过透镜和普通光纤的组合，另一套是通过荧光光纤和普通光纤的组合分别来检测局部放电发出的光。这种测量系统可以用来检测透明介质局部放电发出的光信号。并得出结论：光测法可以用来测量快速的脉冲信号；光脉冲的幅值与局部放电量是成正一致关系的 。 本文针对防爆电机局部放电测量的要求,建立 了一套放电的光电脉冲测量系统。研究了放电产生 的光脉冲信号在不同媒质中的传播规律,不同类型 的局部放电的光脉冲信号的衰减状况等 变压器局部放电过程中会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光、气体生成物等，并产生能量损耗引起局部过热。 脉冲电流法通过检测阻抗或电流传感器，检测变压器套管末屏接地线、外壳接地线、中性点接地线、铁心接地线中由于局部放电引起的脉冲电流，获得视在放量。 IEC-60270为IEC正式公布的局部放电测量标准。检测变压器局部放电用的电流传感器通常罗戈夫斯基线圈制成。测量频率低，频带窄，包含的信息量少 报 告 人：刘永刚 指导老师：唐炬教授 基于荧光光纤检测变压器油中局部放电特性研究 3 2 4 课题研究的目的与内容 技术路线及可行性分析 局部放电光测法的现状 1 变压器局部放电在线监测的意义及方法 一、变压器局部放电在线监测的意义及方法 电力变压器是电力系统中的重要枢纽设备，电力变压器故障给人们的生产和生活所带来的影响也越来越大 大量资料表明，导致电力变压器失效的主要原因是其绝缘性能的劣化。 1.1局部放电在线监测的意义 Figure 1 局部放电导致的变压器火灾事故 发现变压器内部绝缘存在的潜伏性缺陷，判断变压器内部绝缘劣化的程度，避免变压器发生突发性绝缘故障，这对保证电力变压器安全运行具有十分重要的意义 1.2局部放电的检测方法 局部放电检测是以发生局部放电时产生的光、电、声、磁、热等现象为依据，通过能描述该现象的物理量来表征局部放电的状态。 检测方法 超声波检测法 光测法 化学检测法 红外检测法 非电测法 脉冲电流法 射频检测法 超高频法 电测法 光测法是通过检测局部放电伴随的光辐射作为测量依据的。比如在变压器油中，各种放电发出的光波长是不同的，研究表明局部放电的光波长大约在300-800nm范围内。通过光纤把局部放电的光引导到光电探测器，经过光电转化后，通过检测光电流的特性可以实现局部放电特性的识别。 1 绝缘性能好 2 不受电磁场的干扰 3 灵敏度高，可以检测冲击电压下的局部放电 1.3光测法的原理及优点 二、局部放电光测法的现状 局部放电的光测法最早的研究一般认为是1989年日本的KATSUOSHI MUTO和1991法国 R.Mangeret 、J.Farenc等人，发表文章阐述了他们在这一领域的成果。 在国内,主要是重庆大学、西安交通大学、清华大学等高校 国外，美国、法国、日本、加拿大、奥地利等国家的众多学者对局部放电的光测法进行了深入的研究 二、局部放电光测法的现状 2.1局部放电光测法国外现状 1989 日本KATSUOSHI MUTO 运用荧光光纤检测局部放电发出的光信号，该荧光光纤是用掺钐（Sm3+）的 Na2O-CaO-5SiO2玻璃制成。 1991 法国的A.Beroul F.Bure在GIS高压断路器装置针板电极，运用了两种传感器，一路检测高压断路器内部的击穿，一路检测高压断路器外部的闪络。 1994 法国的 R.Mange