局部放电在线监测装置的原理是什么

目前，国内电力系统对于电力质量的问题越来越重视，电能质量直接关乎到用户端的用电安全问题，不容小觑。一些电气设备由于运行时间久，绝缘性能降低，会出现局部放电的现象，会严重影响到电能的质量。局部放电是指在较高的电场强度中，由于设备自身或外部问题产生的未贯穿的电极之间的放电，且重复击穿和熄灭。
局部放电现象常出现在高压柜中，会加速电力设备绝缘性能的恶化，给电力系统造成经济损失，甚至危及现场人员人身安全。为了应对这种情况，最常用的办法是对设备内部进行局部放电的监测，较为常见的一种对于局部放电进行监测的方案是利用到超声/地电二合一互感器。
对电气设备进行超声波监测和暂态地电压监测可以有效监测设备内部是否发生局放现象，那么局部放电在线监测装置的原理是什么呢？本文我们就以超声监测和地电监测为例来细说这个问题。
超声波监测原理
发生局部放电视发生局部放电时，在放电区域中，分子间产生剧烈撞击，宏观上产生了声波，频率大于20kHz的称为超声波。通过检测局部放电产生的超声波信号来判定局部放电的方法称为局部放电的超声波检测方法。开关柜的噪声主要集中在低频领域，大多在 20kHZ以下，采用超声波方法进行局部放电检测，应避开干扰频率范围而以高频率为对象，但频率越高，声波在传送过程中的衰减越大，因此利用超声波方法进行局部放电检测所采用的频段一般在数十到数百kHz。超声波检测方法最大的优点是不受电气干扰，且可以实现放电源的准确定位。

局部放电在线监测装置的原理

暂态地电压检测原理
根据麦克斯韦电磁场理沦，局部放电会产生变化的电场，变化的电场激起磁场，而变化的磁场又会感应出电场，这样交变的电场与磁场相互激发并向外传播便形成电磁波。对于内部放电，放电电量聚集在接地屏蔽的内表面，因此，如果屏蔽层是连续的则无法在外部检测到放电信号。实际上，屏蔽层通常在绝缘部位、垫圈连接处、电缆绝缘终端等部位出现破损而出现不连续，这样局部放电产生的电磁波就会通过屏蔽层不连续的部分传输到设备表面，在设备表面产生感应电流，设备表面存在波阻抗，进而在设备外层形成1个暂态对地电压，简称 TEV。目前TEV检测方法大都采用电容祸合探测器来检测局部放电的幅值和放电脉冲频率，该方法主要用于比较性的测量，主要用在比较某一组特定设备中各个设备的运行情况从而确定检修的最先顺序。也可以对单个设备在时间上进行跟踪测量，找出其放电活动的 变化，了解设备的损伤情况。

审核编辑 黄宇