變壓器局部放電在線檢測研究

王鼎彪*

（國網(wǎng)山西省電力公司晉中供電公司，山西晉中，030600）

引言

隨著人們用電量的不斷增加，為了減少電量在運輸過程中的正常損耗，現(xiàn)在國家電網(wǎng)都采取超高壓的電力輸送模式將電力輸送到使用區(qū)域，再通過變壓器將超高壓的電力轉變?yōu)槊癖娪玫恼ｋ妷海绊懽儔浩鞴ぷ鞯闹饕蛩鼐褪亲儔浩鞯姆烹妼е铝私^緣體劣化。

1 變壓器局部放電的概念

變壓器的內(nèi)部結構非常的復雜，在進行電壓轉換的過程中常常會由于絕緣體的間隙和空隙而發(fā)生局部放電，主要是大量的靜電荷游離在變壓器的局部，當局部的電場強度達到了一定的范圍之后，就會發(fā)生局部放電，也被人們稱為脈沖型放電。這種脈沖放電會造成很嚴重的安全事故，有時是絕緣體的斷裂，有時是變壓器的損毀，通過在局部放電的時候，會釋放光信號、電流信號、聲音信號和紅外線信號等等，對局部放電的檢測就是通過對釋放的這些物質(zhì)的測量來檢驗局部放電的大小的[1]。

2 變壓器局部放電檢測的主要方式

2.1 脈沖電流法

脈沖電流檢測法是通過檢測在高回路耦合電流的變量來檢測放電量的，這種檢測方式非常的精準。通過脈沖電流法可以檢測出變壓器局部放電出的相位、電荷、頻率等，但是脈沖電流檢測法由于收到頻率低、頻帶窄、獲得的信息量少，并且脈沖電流檢測法的抗干擾能力較差，所以在實際的應用中受到了一定的局限。

2.2 局部放電射頻檢測法

局部放電射頻檢測法主要是通過互感器直接接入的方式來檢測局部放電的數(shù)據(jù)的，但是有直接接入會產(chǎn)生開路的危險。為了解除該種危險的存在，現(xiàn)在人們在使用局部放電射頻的檢測是使用羅氏的感應芯棒，由于羅氏芯棒材料的特殊性不會影響到變壓器的正常運行，并能夠?qū)植糠烹姷臄?shù)據(jù)進行采集。隨著該種技術的創(chuàng)新，使用的頻帶不斷的擴展，已經(jīng)可以達到30兆赫茲。同時由于局部射頻檢測的簡單實用，還不影響變壓器的正常運營，在變壓器的局部放電檢測中得到了廣泛的應用[1]。

2.3 放電能量檢測法

由于在變壓器的局部放電過程中會釋放一定的能量，我們就可以通過對局部放電能量的檢測來獲得相應的數(shù)據(jù)。通過放電能量檢測儀上顯示的每個周波長的不同，在儀器中顯示一個四邊形，通過計算該四邊形的面積就可以求出局部放電的能量大小，進而了解到其他數(shù)據(jù)。由于在局部放電之后形成的能量波在空氣和外界不同的介質(zhì)中會有一定的損耗，導致最后檢測時的能量體非常的少，很難檢測出來，所有該種檢測方式有一定的局限性，只可以使用在特定的環(huán)境中[2]。

2.4 超低頻局部放電檢測法

超低頻局部放電檢測方法主要是使用0.1赫茲的檢測儀器來進行測量，使用該實驗設備的優(yōu)勢是可以大大減小試驗變?nèi)萜骱蜏y試變壓器，將實驗的儀器質(zhì)量、體積和容量降到很低很小，這樣在使用過程中也會方便很多。使用超低頻的局部放電檢測方法還可以有效的避免局部放電對實驗人員的人身傷害。沒有大范圍推廣使用的原因在于，0.1赫茲的檢測數(shù)據(jù)和50赫茲檢測的數(shù)據(jù)是否具有相關性。

2.5 局部放電聲測法

在局部放電過程中會釋放一定的聲波，通過對聲波的檢測就可以得出局部放電的具體位置和相應的數(shù)據(jù)，但是由于釋放的聲波能量較小，聲波在傳遞過程中會有一定的損耗，這樣檢測的效果就會大大下降。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在有了一種聲波能量擴大器的設備，通過該設備可以將極小的聲波信息放大后，進行測量得出出現(xiàn)放電的位置和相應的數(shù)據(jù)，大大提高了局部放電聲波檢測的效率和質(zhì)量。

2.6 光測法

通過對局部放電產(chǎn)生的光波進行測量，從而得出相應的數(shù)據(jù)信息。將光波波長在400微米一下的光束，劃分為紫外光。將光波波長在700微米以上的光束劃分為紅色光，這種加測方法非常的靈敏，對于微小的差別都可以分辨出來，但是光測法也有一定的局限性，就是對對一些不是透明設備就不能進行檢測[3]。

2.7 紅外熱像檢測法

在局部放電產(chǎn)生的能量后，我們可以利用局部放熱的電熱轉化來進行測量，將局部放電產(chǎn)生的電量轉化為熱能呈現(xiàn)在設備中，通過通過計算機的幫助。來檢測該局部放電產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，這種檢測方法過于繁瑣，對局部放電一些數(shù)據(jù)的不能定量檢測[3]。

2.8 色譜分析法

通過將絕緣體在局部放電之后的變壓器油分解物進行色譜分析，來分析局部放電產(chǎn)生的電荷和具體位置。已經(jīng)在變壓器的油氣分析中得到了廣泛的使用。

3 結束語

綜上所述，導致變壓器出現(xiàn)故障的原因在于局部放電的現(xiàn)象，為了檢測局部放電，采取檢測很多檢測方法，通過檢測的數(shù)據(jù)我們可以對局部放電的數(shù)據(jù)、位置和規(guī)律進行分析掌握，在以后的使用過后中才能做到有備無患。

[1] 張言蒼,張毅剛,徐大可.變壓器局部放電在線檢測的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].繼電器,2004,22:70-75.

[2] 王俊杰,鄭民欣,劉根量,魏云冰.變壓器局部放電在線檢測研究進展[J].鄭州輕工業(yè)學院學報(自然科學版),2010,2505:21-24.

[3] 陳軒,黃心漢,范盛榮,彭剛.變壓器局部放電在線檢測方法研究[J].計算技術與自動化,2014,3303:31-34.

[4] 康真.750kV變壓器局部放電超高頻在線檢測技術[J]. 寧夏電力.2010(06).

[5] 梁釗,楊曄聞,葉彥杰.電力變壓器局部放電檢測方法探討[J]. 南方電網(wǎng)技術. 2011(01).