第5章 在线测量与绝缘诊断.ppt

在线测量是指电气设备在运行条件下不脱离电网，测量该设备的性能，即在工作电压下对电气设备进行测量。 电力设备的维修从事故后维修、预防性维修，发展到状态维修，需要进行状态监测，即在工作电压下经常监测电气设备的运行状态，以便做出设备是否需要维修的结论。 在线测量技术的关键是被测信息的采集和抗干扰，测量方法与装置必须保证在不影响被测设备安全正常运行，和人身安全的前提下，测得可靠的数据。 电气设备在运行电压下，总有一定的漏电流通过绝缘体到达低电位处或流入大地。 漏电流可能造成火灾、触电或损坏设备等漏电事故。 安全技术规程规定：一定要安装漏电断路器，它可以检出电路或用电设备上发生的漏电现象而自动切断电路，同时还通过漏电流报警发出警报。 交流电压下，漏电流的检测一般都采用穿心电流互感器（罗哥夫斯基线圈）。被测交流电流流过时，线圈两端出现感应电动势，通过感应电动势换算出被测电流值。 夹钳法 把电流互感器做成夹钳形式，便于测量电流的漏电流 测量时把一对回路的两根导线同时作为穿心导线 这种方法的特点是不用切断电路，可在带电状态下测定漏电流，用于600V以下回路。 夹钳方式 钳口是夹钳法测量的关键，当钳口闭合不好时应该修理后再用 不能读出微小的漏电流，不能精确测量 计算机辅助测量法 步骤： 从各种信号中选取真正代表漏电流的信号 对选取的信号进行整形、峰值保持等处理 进行模数转换，把模拟量变为数字量再送入计算机 计算机运算后显示结果，或发出报警信号，切断电源 测量：穿心电流互感器，接地线为穿心导线 瓦特表法 利用瓦特表和电流表，测量绝缘系统的损耗功率和流过的电流，可得到电容和损耗因数 电桥法 高压电桥，如2.3节西林电桥和电流比电桥，可对被测物在线测量 高压标准电容器挂接在被测试设备的高压端，不方便，也不安全。 可行方法：用低压标准电容器接到测量被测试高压设备电压的电压互感器PT上 相位比较法 在一定频率下，正弦函数的电压或电流，在幅值过零之后的时间是与相位一一对应的，只要测出施加于试品的电压和电流之间过零时的时间差，就可以得到两者的相位差ψ，计算出tanδ 测试原理 通过比较方波信号的上升沿或下降沿之间的时间差来求出两个信号的相位差 实际比较器电路阀值电平可能不为零，使得输出的波形不是真正在过零时翻转。为使方波上跳准确出现在过零时刻，采取以下措施 尽量将电流、电压两路信号的幅值调整相同 两个信号波形，一个信号“反相”后，再与另外一个信号相“与” 纠正： 电压和电流信号经过两个通道，可能存在相位差 试验前，将两个通道通过同一信号，测量相位差，进行校正 变电站现场测量tanδ及局部放电PD原理 罗哥夫斯基线圈采样 局部放电信号由两个罗格夫斯基线圈采样，B，B’ 放电脉冲：感应电动势反相 高压线上干扰脉冲：感应电动势同相 探测电容器C价格较高，且操作不便 采用一个大的罗格夫斯基线圈，套在被测设备的下端测量 耦合电容器采样 对于电压不高的发电机，用两个相同的高压耦合电容器C1、C2作为传感器，安装在每相连接母线的端部。 利用脉冲沿母线环路传播时间的不同来抗干扰 噪声干扰：差动放大器无输出 局部放电：差动放大器有输出 压电传感器 声测法用于在线监测局部放电的优点 声电传感器采集放电信号，没有电的直接连接 声测法不受电气的干扰，抗干扰能力强，但灵敏度低，不能定量。 压电传感器装在磁铁内，贴在变压器上 局部放电?超声波?(压电传感器)?电信号?(放大，经光电元件)?光信号?(光纤，电缆)?控制室?(光电元件，放大处理)?电信号 声波在变压器内传播过程中产生衰减和反射，在院里外壳的绕组内德放电难以测到，限制了这种方法测试结果的可靠性 “电晕枪”和“热棒” 可以检测在运行中的设备外部和引线发生的电晕，接触不良引起的放电，套管、绝缘支柱的表面放电等 “电晕枪”把放电源产生的超声波聚焦到压电传感器上，提高测量灵敏度，以便测量距离较远的放电点 “热棒”用耳机来听放电信号 油中气体的分析 油中气体分析就是分析溶解在充油气体设备或绝缘油中德气体，根据气体的成分、含量及变化情况来诊断设备的异常情况，常用方法： 气相色谱分析 取样过程应尽量不让油样与空气接触：手掀式取样阀 要从抽取的油样中进行脱气：振荡脱气法油+惰性气体?振荡?气油动态平衡?脱气 渗透性薄膜 渗透膜安装在被测设备的油道中，可以把不同气体渗透出来，再通过各种传感器，分别检测不同的气体。 H2渗透膜技术，渗透H2的浓度 氢气的透气量随透过时间而增大 一定温度下，气室中H2浓度达到饱和状态时，气室中H2和变压器油中H2达到平衡，即装置可以投入正常运行 分离出的气体用具有选择性的半导体氢敏传感器加以检测，或者用一对铂电极组成的燃料电池对油中的H2进行检测 P