GIS故障診斷的基本方法

3  傳統(tǒng)的故障診斷方法

利用物理和化學(xué)的原理和手段,通過伴隨故

障出現(xiàn)的各種物理和化學(xué)現(xiàn)象 ,直接檢測故障。例如利用振動、聲、光、熱、電、磁、射線、化學(xué)等多種手段,觀測其變化規(guī)律和特征,用以直接檢測和診斷故障。 這種方法形象、快捷、十分有效,但只能檢測部分故障。

3.1 機械振動法

利用機械振動法檢測局部放電 ,是一種不停電的監(jiān)測技術(shù),其基本原理是一旦有局部放電發(fā)生,就會產(chǎn)生振動,在設(shè)備外壁安裝加速度測量儀很容易檢測出來。 因此,檢測局部放電可以從探測外殼上的機械振動入手。

氣體局部放電會產(chǎn)生的振動波 ,經(jīng)過傳遞后會在金屬外殼上引起輕微振動 ,采用敏感度高的加速度傳感器有可能探測出這種信號 ,但設(shè)備操動機構(gòu)動作及運行中的噪聲會影響對局部放電的監(jiān)測。 區(qū)別局放信號與干擾信號的方法有: 用帶通濾波器除去設(shè)備自身的振動信號和周圍干擾信號的低頻成分,以及電氣干擾信號的高頻成分;進行輸入信號的基準(zhǔn)值判斷,將某數(shù)值以上的信號作為干擾信號除去;進行與試驗電源同期的脈沖調(diào)制,對波形的值進行平均化處理, 調(diào)整其周期性 ,局放信號具有明顯周期性 ,而干擾信號波形是無周期的 ,以此將二者區(qū)分開。這種方法對 GIS設(shè)備內(nèi)部混有微小金屬時特別敏感,放電引起的振動會直接傳到容器壁上, 很容易檢測出來。

3.2 檢測管檢測法

SF6 氣體經(jīng)過長期運行或內(nèi)部放電會分解出SF4、SOF2、HF、SO2等氣體,對這些成分的監(jiān)測, 可以診斷出設(shè)備是否有放電發(fā)生 ,或是監(jiān)測原理類似于變壓器油的色譜分析對運行中氣體組分進行檢測,有助于了解運行中的運行狀態(tài)和可能潛伏的故障。檢測管檢測法在國外使用十分普遍,如美國、法國、加拿大、德國和日本,我國1994年已研制出檢測管,并在一些省市使用,取得了良好效果。其工作原理是:通過檢測裝置從高壓電氣設(shè)備中提取體積的 SF6氣體,分別通過 SO2、HF檢測管,這些分解產(chǎn)物會在檢測管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)改變顏色,可根據(jù)變色柱的長度,讀出 SF6氣體中的SO2、HF的濃度。將檢測管接于設(shè)備逆止閥,開啟閥門,SF6 氣體流經(jīng)檢測管,如果氣體中含有HF、SO2等,紫色的指示劑變成黃色,根據(jù)變色部分的長度 ,推算出分解氣體的濃度 。

3.3 超聲波檢測法

工作原理是:當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時,在放電處產(chǎn)生超聲波向四周傳播開來,一直達到電氣設(shè)備容器的表面。 在設(shè)備外壁裝上壓電元件,在超聲波作用下,壓電元件兩個端面上產(chǎn)生交變的束縛電荷,引起端部金屬電極上電荷變化或在外回路上產(chǎn)生交變電流。 因此,可以檢測此電信號來判斷設(shè)備內(nèi)部是否發(fā)生局放。超聲波探測器檢測的特點是抗干擾性較強 ,使用方便 ,可以在運行中和耐壓試驗時檢測絕緣內(nèi)部的放電,適合預(yù)防性試驗的要求。

3.4 電測法

利用 GIS帶電體與缸體的靜電電容進行測量,或利用 GIS帶電部分與缸體保持絕緣的絕緣子的靜電電容進行局放監(jiān)測。 使用該方法時多點測量,多點校準(zhǔn),相互比較,這樣不容易發(fā)現(xiàn)試驗品內(nèi)部缺陷,也提高了測量精度。 但此方法也需要在測量中正確判斷故障類型,同時排除干擾信號。