變電站大型主變
在實際生產(chǎn)運行中，運行經(jīng)驗和相關(guān)故障案例均表明，由絕緣水平降低引起的絕緣故障占比重最大，絕緣水平的高低成為影響變壓器的可靠運行的重要因素。在變壓器的設計和生產(chǎn)中無法避免會存在一些缺陷，如縫隙、氣泡、懸浮導電質(zhì)點和毛刺等，這些缺陷在變壓器運行過程中，會造成絕緣體表面或內(nèi)部出現(xiàn)區(qū)域性的電場畸變，使該區(qū)域電場強度高于平均電場強度，而這些區(qū)域的擊穿場強低于平均擊穿場強，就會導致產(chǎn)生放電，形成局部放電。局部放電的發(fā)展演變，會使變壓器內(nèi)部絕緣性能不斷下降，且嚴重時可能引起匝間、層間短路故障?？梢?，局部放電已成為導致變壓器絕緣性能降低的主要因素，同時也是絕緣劣化的主要表現(xiàn)形式和征兆。對局部放電采取實時、有效的監(jiān)測手段，及時預防變壓器絕緣水平下降，對電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性具有相當重要的意義。
局部放電產(chǎn)生時會輻射出電磁波、超聲波等信號，電檢測法如脈沖電流法、超高頻法等是目前最普遍的局部放電檢測手段，而諸如超聲波法、氣相色譜法、光測法等非電的檢測方法也已被證明有效并發(fā)展了很長一段時間，積累了很豐富的知識體系，其中超聲波法局部放電檢測是一種對電力設備很重要的非破壞性檢測手段。該方法不直接測量電信號，而是對超聲振動進行檢測，具有較強的抗電磁干擾能力，并且能夠?qū)植糠烹娺M行準確定位，因此，超聲波檢測法在電力設備局部放電檢測中，占有非常重要的地位。但是如何進一步提高超聲檢測的靈敏度和信噪比，提高局部放電檢測和定位效果是本領(lǐng)域巫需解決的問題。
近年來，隨著各學科的快速發(fā)展和學科間的交叉，光纖布喇格光柵（FiberBragg Grating，F(xiàn)BG）傳感器發(fā)展迅速，可以有效的檢測材料的應變、溫度、甚至聲壓等。國內(nèi)外學者還提出了基于FBG超聲波傳感的方法，相比較常規(guī)的壓電（Piezoelectric transducers，PZT）超聲傳感器，F(xiàn)BG傳感器具有體積小、靈敏度高、絕緣性能好、抗電磁干擾性能優(yōu)異、受環(huán)境影響小等優(yōu)勢，得以逐漸取代傳統(tǒng)的壓電陶瓷傳感器感知超聲波，并且在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方面得到了推廣應用。在電氣設備局部放電超聲波的檢測方面，光纖光柵傳感器感知超聲波技術(shù)，也具有很大應用潛力。
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