电力变压器局部放电带电检测及定位技术

电力变压器局部放电带电检测及定位技术

戚明亮

中石油乌鲁木齐石化检维修中心， 新疆 乌鲁木齐 830019

摘要： 随着社会经济发展水平的提高，电力行业日益走向自动化和智能对齐，构建智能电网的技术也在不断发展，以提高电网的安全性和稳定性。在实践中，变压器的局部放电问题导致电源经常出现操作错误。变压器局部放电的原因很复杂，需要通过有效应用电压检测和定位技术来研究。

关键词：电力变压器 局部放电

引言

变压器中绝缘部分的质量对变压器的整体性能和寿命至关重要，因为绝缘会导致局部放电和电源故障。这是因为变压器中各个系统之间的绝缘是部分桥接的，因此当绝缘放电时，特定区域的电缆会发生电反应。正常的局部放电被认为是输电设备中的正常现象，不会对整个变压器系统产生太大影响，因为较高的电压会导致触电。随着更频繁的局部放电，如果有更多的地方，电力变压器的完整性可能会受到损害。场强越高，故障率越高，能耗风险越高。

1电力变压器的局部放电

1.1 变压器局部放电原因

变压器的内部绝缘设计为油纸绝缘，当变压器运行时，油纸绝缘会导致气泡或油雾，这些气泡或油雾很容易导致局部放电，如果变压器因反复冲击而变得不可用，则可能由于制造和生产中的弱点而导致变压器故障。

1.2局部放电类型

隔离介质的内部放电，变压器内的各种介质常数，其材料常数比固体材料常数低得多，与磁场强度相反，该区域的张力越大，空化对偏转区域的反应越强，从而产生放电；沿着绝缘介质的爬电表面放电，力场中的力场分量平行于介质表面，如果超过电阻，可能在绝缘介质的弯曲点、边缘和角落出现表面流出；峰值负载，过渡场，其中PCB半径最低的顶部位置由于具有高强度的极不均匀的力场而被静电放电。

2电力变压器局部放电带电检测技术

2.1光学检测法

变压器局部放电过程中产生的光和热进行电转换，并用测光表检测辐射度信号，以便对放电进行局部识别。然而，由于成本有限和技术的发展，光检测能够很好地检测变压器内部和外部，确定局部放电的大小和数量，考虑到设备的高成本，并考虑到仪器的精度和操作要求。

2.2红外检测法

红外辐射基于局部放电时高压装置部分的温度响应。如果变压器测量的温度高于绝对温度，热成像系统可以检测到热传递产生的红外辐射强度。当光束信号进入另一种光线时，大气可以不同地吸收不同的波长，根据波长段检测出合适的短波和长波。这种仪器技术不受电磁场干扰，可以在一定距离内测量，在线路连接、变压器插座等外部故障的情况下更容易检测。

2.3超声波检测法

发电机的局部放电会在绝缘材料中产生气泡，电离气体分子之间的碰撞会产生大量超声波信号，并逐渐导向变压器外部的超声波传感器。超声波信号的强度可以反映局部放电的大小，可以手动控制超声波保护的发射频率，在不影响变压器正确使用的情况下，准确检测和分析局部放电范围和具体的放电形式。

2.4高频电流检测法

高频电流检测是一种先进的电压检测技术。这种技术类似于传统的浪涌电压法，是一种非触敏方法。在使用高频方法的局部放电检测中，有效地应用高频RoHS线圈，测量电阻，并且在耦合电路中检测陡峭的脉冲脉冲，导致精确的局部放电结果。高频能量检测法最大的优点是阻抗电阻较低，可直接应用于接地端口或接地装置，以保证其他设备的正常运行，避免对能量系统的运行产生进一步的负面影响。比如说.高频传感器可以在现实检测时接收到一个信号，该信号由本地电源发出，并由电监控装置显示。

2.5超高频检测法

油纸局部放电出现问题时，由于局部放电导致高频，电磁波在变压器金属部件中的磁导率逐渐降低。通常，部分增益由变压器距离发出的电磁范围决定。然而，超频导致局部放电区域的渗透性更大，并且可以检测到信号在隔离区域的不同穿透。

2.6油中溶解气体检测法

操作简单，性价比高，易出故障。该确定基于电力变压器绝缘的老化、性能的退化和在局部放电过程中可能溶解的气体的产生，以及通过检测、探测和分析设备的不同气体类型、尺寸和比率来确定是否发生放电。

3电力变压器局部放电定位技术

3.1电气定位法

基于局部放电期间产生的电脉冲，这些电脉冲与绝缘介质的传输、信号能量的变化等有关。适当的传输函数被设置用于分析以确定局部放电空间的位置。主要通过交错方法，其中长度是基于轴的延迟时间计算的，并且局部放电的位置是确定的；极坐标法，变压器检查不同端子周围的局部偏转信号的极点，并确定可能存在局部放电的区域。启动电压方法使用基于匝的长度、组两端的电压、放电点的电压、启动电压等的公式来计算放电位置。

3.2超声波定位法

超声波信号和脉冲信号之间的延迟，变压器位置处的参考传感器，无线电信号的传输与该传感器和其他传感器之间的差异，导致二维计算公式中的近似放电位置，其中时差、算法和等距速度的影响应特别注意定位结果的准确性。

3.3超高频定位法

更高的高频电磁信号抗扰度允许根据局部放电期间产生的超声波信号快速确定局部放电站。然而，有了变压器，就有了各种各样的电子配件和元件，其中大部分都是金属结构的。这影响了超高频能量信号的穿透，使高频电磁信号基于一定数量的电变压器的金属结构^[1] 。

3.4阵列传感器定位法

为了提高超声定位方法中的定位精度，基于波长、信号接收时间和性价比来可视化浮雕点的空间位置更为有利。由于传感器形成阵列，因此有许多优点可以解决多次通过问题，因此如果传感器出现故障或信号接收不正确，并且可以同时定位多个点，对整体位置结果的影响较小^[2] 。

3.5局部放电检测联合定位法

上述检测方法各有缺点。光学方法只发生在小区域。高频有一个小的、无干扰的优势，阵列传感器可以有多个位置，以确保定位结果的准确性，并考虑到技术成本和操作准备情况，通常用于协作确定局部偏差，例如。超频和超声波工程。这种定位方法统称为统一定位法。它考虑了变压器局部放电的复杂性，合理地结合了两种定位方法，并增加了单个肢体的组合操作可能性，从而使协同效应加倍^[3] 。

4电力变压器局部放电带电检测及定位技术应用分析

需科学融合PLC和相关网络安全技术，并利用安全密钥增强网络通信的有效性和安全性。针对系统的实际运行情况，可建立相应的安全评估模型，进一步提高网络风险的判断力，以准确诊断和有效处理 PLC 运行时出现的故障问题，保障系统操作更加可靠、安全。此外，工作人员应着重分析和研究PLC组态软件、控制器等组件，确保其在系统大环境下有良好的可操作性和自适应性，同时不断升级和完善数据库、操作系统及机械设备，增强系统的自主管控性，提高 PLC的可控程度^[4] 。

结束语

电力变压器不是电网影响的隐喻，因为设备在转换器的长时间运行期间老化，因为高绝缘强度增加了电气安全的高风险，这主要是由于变压器电压差，导致国内外电压污染。在实践中，许多电力检测和定位技术都是基于电力开发的。需要研究变压器局部放电检测和定位技术。为了解决局部放电问题，国内外有许多静电放电技术，它们各有优缺点，结合具体情况，从各自的技术中获得最大的利益。调查显示，不同电压检测和定位方法的结合提高了检测的准确性和效率^[5] 。

参考文献：

1. 臧其贤，热孜万古丽·托呼提 . 电力变压器局部放电带电检测及定位技术研究[J].科技经济导刊，2017，（20）：41，38.

2. 张杰,付泉泳,袁野.变压器局部放电带电检测技术应用研究[J].变压器,2018,55(08):66-71.

3. 刘嘉林，董　明，安　珊，等 . 电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料，2015，48（8）：1-7.

4. 宁学涛 . 高速并联工业机械手臂分析设计与实现 [J]. 中北大学，2015，（4）：31-36.

[5] 陈素芹，李长波 .PLC 在智能机械控制上的研究与应用[J]. 科技创新与应用，2016，（15）：14-15.