一、局部放電嚴重程度判別
有關局部放電的標準和規(guī)程中對局部放電的描述參數(shù)是局部放電量q(視在放電量)、放電相位和每個周波的放電次數(shù)n。人們習慣于根據(jù)這些參數(shù)來判斷局部放電的嚴重程度,尤其是局部放電量。在GIS局部放電特高頻在線檢測技術中,人們也期望得到有關放電量的數(shù)據(jù)。然而,就特高頻傳感而言,檢測信號的大小不僅與局部放電的真實放電量有關,還與放電源的類型和形狀、特高頻信號的傳播路徑等因素有關,因此,簡單的對監(jiān)測信號的大小進行防電量標定是無意義的。
目前,對特高頻傳感下GIS局部放電的標定及嚴重程度的判斷仍沒有成熟的方法和規(guī)程,有待于進一步研究。以下是可能的途徑:(1)建立基于放電信號幅值測量、放電定位和放電類型判別的綜合判斷方法;(2)根據(jù)局部放電發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)和趨勢進行判斷。為了實現(xiàn)這些目標,需要積累大量的實驗室試驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)。這方面有待于進一步的工作。
二、故障信號特征
以發(fā)電機為例,當采用端部(便攜式)電容傳感器進行局放測量時,對于正常的發(fā)電機,測試數(shù)據(jù)一般為10~20mV;而有故障的發(fā)電機為50~500mV。通常6kV以上的發(fā)電機其局部放電量超過100pC,甚至可以達到1000000pC;內(nèi)部放電脈沖的持續(xù)時間很短,只有幾個納秒(ns);故障放電脈沖頻譜從幾kHz到1GHz;通常出現(xiàn)在外施電壓的0°~90°,180°~270°,脈沖幅值中心分別為45°和225°。如果放電發(fā)生在兩相繞組或線圈之間,則可能產(chǎn)生30°的相移。內(nèi)部放電正負放電脈沖次數(shù)和幅值基本相同,正負半周對稱性好;槽放電正放電脈沖比負放電脈沖次數(shù)多幅值大,均為負放電脈沖的2倍以上;端部放電正負放電脈沖極不對稱,正放電脈沖幅值大、數(shù)量少,負放電脈沖幅值小、數(shù)量多; 斷股電弧放電幅值高(放電強烈),但電弧放電不存在固定的間隙,無固定的放電相位(外施電壓為交流電壓),重復性差,且受負荷的影響。電弧放電與前三類故障放電相比有較大差異,一般采用頻域識別。通過對大型發(fā)電機(600MW~850MW)繞組傳輸特性的分析,得出了監(jiān)測電弧信號的諧振頻率為1MHz數(shù)量級,在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明,RFCT(Radio Frequency Current Transformer)監(jiān)測斷股電弧放電讀數(shù)受負載變化的影響,但對無斷股電弧發(fā)電機(600MVA~850MVA)電壓表讀數(shù)在300μV以下;如果電壓表讀數(shù)上升到500μV~1000μV表示電機中有低水平斷股電弧放電;若讀數(shù)在3000μV以上表示發(fā)生多股線斷股放電故障。故障放電的特征也可以用φ-q-n三維譜圖表示。三維譜圖可以更形象、直觀地表示放電特征(放電幅值、相位、重復率三者之間的關系) 。