局部放电诊断技术在变压器检修中的应用分析

局部放电诊断技术在变压器检修中的应用分析

张明李勇杨娜

（国网昌吉供电公司新疆昌吉市831100）

摘要：变压器长期在室外运行，容易受到外部环境的影响而发生一些故障，而变压器对于整个供电系统的安全运行有着重要的影响。因而，供电企业应该加强对变压器的管理，使用局部放电诊断技术来检修变压器是否存在故障。本文分析了局部放电检测技术与几种非放电检测技术，希望对变压器检修工作有所帮助。

关键词：局部放电诊断技术；变压器检修；应用

引言

随着社会的发展，人们的需电量越来越高，这对于电力设备的安全性与电力系统的安全运行的要求也越来越高。而变压器是整个供电系统中确保其可以正常运行的电力设施，变压器的性能、安全系数已经受到众多的关注。因而，使用局部放电诊断技术来分析变压器的故障，并采取有效的解决措施，可以提高供电的质量。

1使用局部放电诊断技术检修变压器的重要性

通常情况下，在设计油纸绝缘电气设施的时，电压是依据局部放电量小于1pC作为根据，受到技术等因素的影响，在试验电压的情况下放电量应该小于10pC。依据国家的相关规定，变压器的局部放电值在小于100pC情况下是优等产品。在变压器运行的过程中，整个测试过程是很容易受到外部因素的影响的，通常情况下试验电压应该在300pC以下。

2局部放电检测技术

2.1脉冲电流检测技术

这种检测方法在变电器检修工作中应用是最早的、也是应用最广泛的，国际电工委员会还专门制定了相关的检查标准。这种检测方法就是利用接入到检测回路中的检测抗阻或者是电流互感器来获得变压器管套末屏接地线、中性点接电线、铁心接电线等由于局部放电引起的脉冲电流并与相关的处理系统相结合来获得相关的局部放电的检查信息。

这种检测方法的离线测量灵敏度比较高，可以测量局部放电的放电量；另外脉冲电流检测方法和超声波方法有效的结合起来就可以定位局部放电的位置。但是使用这种方法进行局部放电检测工作的时候，其对于周围环境与试验电源的要求都比较高，不能实现在线测量工作，并且频率比较低，频带比较窄，所包括的信息量也是比较少的，抵抗外界干扰的能力比较差；另外，脉冲电流检测方法的灵敏度还会随着试验品的电容的增加而降低，严重的甚至会不能进行检测工作。

为了弥补这些问题，现阶段在使用脉冲电流检测方法来进行检修工作的时候，通常会使用由罗果夫斯基线圈制作的电流互感器来获得脉冲电流信号，使得检测回路和被检测的变压器只有磁耦合没有电气方面的连接，这也就有效的降低了电气方面的影响。在使用脉冲电流检测方法来检修变压器的时候其频率应该低于10兆赫；假如检测的目的只是为了获取脉冲信号的幅值基本特点，可以选用8～10兆赫的带宽；假如需要从检测信号当中获取更多的放电信号，则应该使用20兆赫的截止频率。现阶段，已经开始研究宽频带脉冲电流检测方法，并且研发了相应的检查系统，这种系统在脉冲定量与传统的脉冲电流检测方法相同的基础上，提高了这种检测方法的灵敏度与抗干扰能力，；另外此系统还可以在受到干扰的同时分离并识别放电信号与种类。

2.2超高频检测技术

这种检测方法弥补了传统检测方法的不足之处，是一种新兴的检测方法。这种检测方法就是利用检查变压器当中的局部放电情况产生的超高频的电磁信号，从而达到局部放电检测的目的，这种检测方法的抗干扰能力也比较高。

这种检测方法的工作原理：在每一次局部放电的时候都会产生正负电荷中和的情况，随着放电的发生会有一个电流脉冲，还会在周围产生一定的电磁波辐射。局部放电情况辐射出的电磁波频谱的特点和局部放电源的稽核图形与放电间隙的绝缘性有关系。假如放电间隙较小或者放电间隙的绝缘强度较大，放电的时间就会较短，脉冲的陡度会较大，辐射高频率电磁波的能力也就较强。通常情况下，现场干扰的频率在400兆赫以下，因而超高频检测方法可以降低其他的电磁对检测工作的干扰。

在使用这种检测方法进行局部放电检测的时候最重要的环节就是传感器。传感器的灵敏度会对检测的结果产生巨大的影响。超高频检测方法使用的超高频天线可以分为内置与外置两类。然而，现在很多的天线是需要工程人员自己设计的，从而配合超高频检测系统的检测工作。电磁波通常是在变压器的箱体中进行传播，是有少量的电磁波会在接缝或者是出线端口散发出来，因而怎样使天线可以接收到电磁波就是使用超高频检测方法时应该重视的问题。

根据相关的研究我们可以发现：相较于外置天线来说，内置天线的接受能力与抗干扰能力都是比较高的。而内置式天线是需要在生产变压器的时候就将天线放置在侧边或者是由专门的机构从事故放油阀伸到变压器的箱体当中，但是这对于超高频检测方法的应用也是不利的。

3其他非放电检测技术

3.1超声波检测方法

当变压器在试验电压下产生了局部放电的情况的时候，也会产生一定的超声波，并且会向着四周的介质传播。假如在变压器油箱的外壁安装超声波传感器，就可以把这些超声波信号转换为电信号，并且可以测量变压器当中的局部放电的水平，这也就是超声波检测方法。变压器在局部放电过程中产生的超声波可以利用多种的介质进行传播。假如产生了高频率的电气干扰，并且向着与其相连的电气回路进行了传播，这就说明变压器当中有着局部放电的情况。

超声波检测方法可以有效的判断变电器的局部放电故障，将超声检测与局部放电检测方法有机的结合起来，可以准确的找到变压器当中发生故障的部位，并且还可以测量局部放电的变化状况。超声波检测方法的工作原理很简单，其应用也越来越广泛。

3.2气象色谱检测方法

在变电站当中变压器是很重要的设施，其采购价格较高，假如变压器发生了事故，不仅会影响人们的生活与工作，还会给供电企业带来巨大的经济损失。色谱分析方法就是要分析油样在运行过程中溶解气体的成分、含量，并利用这分析结果来判断变压器是否存在着潜在的故障点，以便检修人员及时的发现问题并解决为难题。目前，这种检测方法大多用在检测变压器与互感器工作中。

3.3光检测方法

这种检测方法是一种新兴的检测方法，其就是利用电子技术来检查光学信号，从而实现信号的传递、存储等工作。使用这种检测方法是可以检测所有的会对光量和光特质产生影响的非电量，并利用光学系统来转换这些非电量信息，之后使用光电探测设备来将这些光学信息转变为电量，再放大电量，从而输出电信号。

3.4红外热像检测方法

这种检测方法就是利用检测变压器局部表面温度的变化来明了变压器当中局部放电发生的电热能量的转化。使用这种检测方法进行定性测量有着重要的作用，在绝缘结构较为复杂的时候，应该使用计算机来进行一些计算工作，从而获得量化关系。但是这种方法在应用的过程中还存在着一定的困难。

4结语

综上所述，使用局部放电诊断技术来对变压器进行检修，可以有效的提高变压器的安全性，并保证供电系统可以稳定的运行。随着科技的发展，局部放电检测技术会向着在线检测、实用性较强等的方向发展，这就需要相关的检修人员积极的学习先进的技术与知识，依据实际情况来选择应该使用哪种检测技术。

参考文献：

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