电力变压器局部放电检测技术研究

三堇量堡　Ｇ。ｎｇｖｔ　ｖｕ　ｓｎｕ　电力变压器局部放电检测技术研究　隋新　（沈阳变压器研究院国家变压器质量监督检测中心，辽宁沈阳１１０１２２）　摘要：针对电力变压器局部放电检测系统的应用现状进行了分析，总结了当前的局放检测方法，并对电力变压器局放检测技术的发　展趋势进行了探讨。　关键词：电力变压器；局部放电；检测技术　Ｏ引言　近几年，我国的电力系统得到了长足的发展，电压等级也　不断提高，原有的电力变压器局部放电检测技术已经不适应当　前的电力系统，这也导致国内的电力变压器运行可靠性越来越　低，对电力变压器造成了严重的危害。下面笔者针对当前电力　变压器局放检测技术的检测方法、应用现状及未来的发展趋势　进行分析。　１　电力变压器局放检测系统应用现状　我国的电力系统明确规定了２２０　ｋＶ及以上的变压器在投　入运行前必须对其进行局放检测，由此可以看出局放检测系统　是非常关键的，但是随着我国电力系统的不断更新、电力等级　的不断提高，我国原有的变压器局放检测系统已经不适应当前　的电力现状，在使用中一些问题逐渐体现出来。　（１）干扰较大。在对电力变压器局放进行检测时，局放的　干扰较大，这就导致检测人员无法对局放进行精确的测量，进　而导致监测数据不精确，给电力变压器的局放检测造成难题。　（２）试验容量与设备存在矛盾。我国电力系统的容量、电　压的等级都有了提高，而对大容量、高电压等级的电力变压器　进行局放检测，就必须选用容量较大的试验电源，这样就导致　检测设备的体积、重量也会随之增大，给监测工作带来了不便。　（３）局放检测系统还不完善。由于当前的电力变压器局放　检测系统还不完善，我国对局放的输出波形的分析还不够系　统，从而增大了局放监测工作的难度。　２当前电力变压器局放的检测方法　２　１　超高频检测法　超高频检测法主要是通过对电力变压器局放所产生的超　高频电磁波信号进行检测，进而对局放进行定位，并实现抗干　扰的一种新型检测方法。我们知道，每次局放都是一个正负电　荷的中和过程，在这个过程中还伴随着电流脉冲，并向周围辐　射电磁波。图１是超高频检测系统的结构示意图。　超高　信号　一　工业　频传ｌ感器ｆ轴电缆　５０　ｎ同１调理１ｌ单元ｌ　５轴电缆　０　ｎ同　控制　计算　机　本振频率、带宽控制线　图１超高频检测系统结构示意图　超高频检测法的核心部位就是传感器，传感器的灵敏度也　直接影响了超高频检测的精度。图２是传感器的灵敏度标定　示意图。　９８　（ａ）真实缺陷的放电　（ｂ）人工脉冲的注入　图２传感器的灵敏度标定示意图　当前的超高频检测天线主要有内置式和外置式２种。内　置式天线的接收能力和抗干扰能力都比较强，优于外置式天　线，但内置式天线需变压器在生产中加入专门的引入变压器箱　体内部的装置，这也使超高频检测受到了限制。　２＿２超声波检测法　电力变压器在发生局放时，也会伴随着释放出一些超声　波，而且会快速向四周扩散，根据这一特点，在电力变压器的外　壁上安装超声波传感器，就能将超声波信号转化为电信号，从　而对局放进行测量，这就是电力变压器局放的超声波检测法。　由于超声波在传播中衰减较严重，利用超声波检测时，一般选　择衰减最小的直线传播的超声波作为检测对象。　局放产生的超声波会通过多种介质进行传播，主要有直接　传播和曲折传播。直接传播就是超声波直接穿过绝缘介质、变　压器外壁、钢板等达到传感器；曲折传播就是超声波以纵波的　形式到达变压器的油箱内　壁，再以横波的形式沿着　ｉ　声传感器　钢板传到传感器。图３是　超声波的传播途径示意　图，Ｓ是局放源，ＳＡ是直　，，　线传播途径，ＳＢＡ是曲折　图３超声波的２种传播途径示意图　超声波检测法原理简单、操作简单，且适用于不同的电压　等级，测试结果比较精确，在实际的电力变压器局放检测中得　到了广泛的应用。　２．３光检测法　局放时，会产生一定的光辐射，对这些光辐射进行检测，并　使用光电倍增管将光转化为电，获取光电电流，对其特性进行　分析，也能实现局放的检测，这就是光检测法。　目前，光检测法在局放的光谱分析、电磁波传播特性、局放　光脉冲检测、绝缘老化等方面应用较广泛，也取得了较好的成　Ｇ。ｎｇＹ　ｙｕ—　ｓｎｕ：三堇三茎　ｌ　果。但是由于光电倍增管不能长期暴露于阳光下，因此，光检　通过表１可以看出，超高频检测方法就是脉冲检测法的延　伸，超高频检测法吸收了脉冲检测的良好性能，同时克服了脉　冲检测的缺点，在近几年的电力变压器局放检测中取得了一定　测在局放检测中不能直接使用，必须使传感器嵌入设备才可。　２．４脉冲检测法　通过检测局放的阻抗、变压器接地线、铁芯接地线、外壳接　成绩，相信在未来，超高频检测法一定能利用其潜在优势，在局　放检测中发挥其独特作用，提高局放绝缘诊断的可靠性和精　确性。　地线等局放时产生的脉冲电流进行检测，进而获取局放的放电　量，这就是脉冲检测法。该法的检测灵敏度较高、脉冲分辨率　较高、抗干扰能力较强，但其信息量较少、测试频率较低。　２．５化学检测法　４结语　通过以上分析研究，我们发现超声波检测法在局放检测上　主要是通过对局放的绝缘材料分解生成物的组成和浓度　进行检测，从而判断局放的一种方法，该方法能及早发现电力　的发展潜力还是比较大的，其原理简单、操作简单，而且适用于　不同的电压等级，测试结果比较精确，但由于超声波检测法的　传感器安装位置以及当前超声波的精度问题，限制了超声波检　测法的发展，导致其目前还只是局放检测中的一种辅助手段，　但是随着我国科学技术的不断进步，相信超声波检测法一定能　改善定位不精的缺点，从而在局放检测中发挥更重要的作　用。　变压器的早期故障，但对突发性的故障不易发现，而且检测精　确度不高，目前主要应用于电力变压器的在线故障诊断。　３电力变压器局放检测技术的发展趋势　通过对电力变压器的局放检测方法进行分析研究，我们发　现，光检测法、声检测法、化学检测法的抗干扰性能较好，受电　气特性的影响较低，且操作比较方便，在电力变压器局放的检　测中有着重要的作用，而且随着绝缘局放超声波检测的不断深　入，声检测法能够定量分析局放强度，从而更加精确地检测局　放。脉冲检测法虽信息量较少、测试频率较低，但它能通过对　电力变压器局放信号进行诊断，并消除干扰，从而使脉冲信号　更加精确，它的检测灵敏度、脉冲分辨率、抗干扰能力都为电力　［参考文献］　Ｅｌｉ王国利，郝艳捧，李彦明．电力变压器局部放电检测技术的现　状与发展［Ｊ］．电工电能新技术，２０１０（１１）　Ｅ２］唐志国，李成榕，常文治，等．变压器局部放电定位技术及新兴　ＵＨＦ方法的关键问题ＦＪ］．南方电网技术，２０１１（１）　变压器的局放检测开辟了新思路。表１比较了各种局放的检　测方法。　’　表１各种局放检测方法比较　检测项目　放电量测量　脉冲检测法　超声波检测法　超高频检测法　无法测量　直接测量　通过超声幅值估算　定位原理及效果　通过放电信息计ＧＰＳ定位原理，精确定位　难以定位　抗干扰性　适用情况　算，大致推断　受电磁干扰严重　离线　收稿日期：２０１３—０７—０３　现场噪声　在线、离线　现场干扰较少　在线、离线　作者简介：隋新（１９８４～），男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，试　验主管，主要从事变压器类产品试验工作。　（上接第９７页）　人机界面，同时操作、诊断、修复工作更加简单，也更易维护。　（３）人性化发展趋势。机电一体化技术的应用，本身就是　［参考文献］　Ｅ１３沈孝好．机电一体化在煤矿行业中的应用之我见ＥＪ］．华东科　技：学术版，２ｏ１３（３）　为了让煤矿生产效率进一步提高，而效率提高的关键就是使操　作、维护、维修简单，这就要求机电一体化技术产品在造型、功　能等方面不至于专业性太强，而是更加接近煤矿工人的日常生　产习惯。　Ｅ２３尚财．关于机电一体化技术在煤矿机械中应用的研究ＥＪ］．中国　科技纵横，２０１３（３）　ｒ３］许鹏洲．机电一体化在煤矿生产中的发展目标分析［Ｊ］．科技与　企业，２０１３（４）　（４）模块化发展趋势。机电一体化产品繁多复杂，譬如机　械接口的开发和研制，要求尽量避免模块功能之间的冲突，以　通用标准合理安排系统。因此，模块化特征能更深层次地满足　基本操作需求。　ｒ４］胡福庆．机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用［Ｊ］．科技致　富向导，２０１３（２）　［５］栗玉锦．浅议煤矿机械中机电一体化的应用ＥＪ］．中国科技博　览，２０１３（１）　４结语　总之，机电一体化技术在煤矿生产中的应用，目前仅限于　大中型煤矿企业，为此我们需要尽快普及其在煤矿生产中的应　用，将机械设备和电子技术结合起来，使煤矿的生产能力得到　进一步提升。本文在阐述煤矿生产中应用机电一体化技术必　要性的基础上，探讨了其在煤矿生产各方面的应用情况，并对　该技术的发展趋势进行了展望，以希望能为同行提供有益借　鉴。　收稿日期：２０１３—０６—１９　作者简介：韩望月（１９７５一），女，山西盂县人，工学硕士，讲师，　从事机电和电气自动化专业理论教学工作。　机电信息２０１３年第３Ｏ期总第３８４期　９９