电力变压器局部放电的电气诊断技术王小燕

电力变压器局部放电的电气诊断技术王小燕

王小燕

（鄂尔多斯电业局乌审供电分局内蒙古鄂尔多斯市乌审旗017300）

摘要：电力变压器的构成结构较为复杂，想要在出现故障第一时间快速准确的定位其放电故障点困难相对较大。在不同场景中，测试检测方法也不相同，需要反复通过多种检测方法联合检测，逐渐提高检测手段和方法，保障电力系统的稳定安全运行。

关键词：电力变压器；局部放电；电气诊断技术

随着我国社会经济的发展对电力系统提出更高的要求，要求电压等级有所提高，容量也需要逐渐扩大，与此同时，在电力系统的发展过程中，智能化电网成为其未来发展的方向。为了使电力系统更加稳定运行，就对各种电力设备提出了更高的要求。在电力系统的各个设备之中，电力变压器是其中的一个重要设备，对电力系统的正常运行有着重要影响。随着超高压等电力变压器的挂网运行，用于设备周期性检修停电所引起的损失也在不断增大，而在衡量设备绝缘强度的各项标准之中，局部放电是其中的一项重要标准。故此，对局部放电进行监测对电力变压器的稳定工作有着重要的现实意义。

一、电力变压器局部放电现状分析

电力变压器在局部放电的过程中通常会有电磁泄漏、电极两端有脉冲电压的释放、绝缘的物质分解出的气体等现象随之产生。根据总结出电力变压器在局部放电过程中伴随产生的现象，结合实际应用时的情况，使用特定方法进行检测。实际检测多种方法中脉冲电压测试方法和电流测试方法是最为常用的两种。而在定期对电力变压器进行维护和检测时，使用较多的是脉冲电流法。在变压器发生局部放电故障时，快速准确判断放电故障位置，排除故障点对由此产生的影响降低到最小。在电力变压器施工安装阶段，首先要对电压器可能存在隐患点进行排查和记录，在实际使用过程中，发生故障能够快速的排查出局部放电位置。其定位原理主要包含如下:一种是电气元器件定位方法可以细化为电容改造之后的分量检查方法、极性检查法和多个位置排查检查法等。另一种是超声波检测法，可以利用超声波反射的原理来检测故障点。此方法可以细化为声音检测和电声转化。声音转化检测的方法使用较为普遍和准确。在对电力变压器进行局部放电检测时候，要排除电磁干扰和防止电磁干扰的措施，在检测时候，如果存在电磁干扰的话，对电力变压器局部放电检测结果都会产生影响，严重时会无法测试结果，所以在检测过程中必须对电力变压器电磁干扰进行有效防护的情况下进行检测，确保检测准确性。

二、变压器局部放电在线监测的意义

随着城市建设的迅速发展和人们生活质量的逐渐提升，人们对电力的依赖越来越大，提供稳定可靠的电力系统越来越为重要。城市化的重要枢纽处的大型变压器承担的输送电力的重要任务，如果发生故障将会造成以片为区域的民用和工业等停电事故。鉴于电力设备的重要性，保证电气设备的稳定安全运行可以从以下两方面来避免，一方面可以使用质量较为可靠和绝缘强度较好的绝缘材料，另一方面要定期检测电气设备的绝缘情况，有损坏时及时更换和处理，减少因此导致的电气事故发生。在实际测试和总结的电气设备损坏统计中，发生绝缘破坏的主要原因是变压器局部放电导致的。因此检测变压器局部放电情况，能够凸显出电气设备的绝缘状态，能够第一时间检测到运行的电气设备绝缘情况，参考其检测结果来判断是否存在局部放电隐患存在。此项工作对于电力系统的稳定安全运行具有重要的意义。

三、电力变压器的定位方法

（一）超声波检测法

超声波定位检测方法的原理是利用电脉冲信号和超声信号之间的时间延时来定位。在当前使用过程中，超声波技术发展成熟，具有携带方便、抗干扰性等优点，所以称为研究的热点。使用超声波检测方法进行局部放电定位时，需要首先选择一路贴在变压器箱体上的传感器作为基准参考，然后检测放电信号传播到其他传感器与基准参点之间的相对延时时差来计算放电的位置。

（二）特高频检测法

局部放电的变压器会产生特高频的电磁信号本身有很好的抵抗干扰能力，并且电磁波的传播速度相对较快，可以根据其特性进行放电迅速定位。由于特高频的电磁波自身的局限性很难穿透金属物，但是电力变压器的组成结构比较复杂，绝缘纸板和绕组等等都会对电磁波的传播产生一定的影响。如何避免该因素的影响也需要进一步研究。在油纸复合绝缘的介质中，电磁波被干扰和损耗的影响很小，但是在良导体里面电磁波传播的损耗很大，在测试过程中要全面考虑。

（三）化学检测法

电力变压器在发生局部放电故障时，经常会产生绝缘材料的分解和破坏，从而生成新的组成物，把新的生成物进行分解和检测，形成有效的判断据。化学检测方法能够很好的抵抗电磁干扰，本身具有便捷经济自动识别的功能。但是也存在一定的缺点，因为电力变压器局部放电导致新的生成物产生时间较长，所以在检测过程中，不能对突发性的故障进行检测，只能检测早期的问题。此方法只能有针对性的检测，不能实现批量检测，在使用气体传感器检测生成物时，其灵敏性较高，所以容易导致检测的结果有误差。

（四）红外热像法

红外热像方法主要是利用红外线仪器对电力变压器局部放电时产生的能量转换来对其局部放电区域内的温度变化进行检测。其特点是操作方便，容易上手，其结果显示直观准确，但是对变压器内部故障无法检测，只能对其表面放电检测。

四、电力变压器局部放电的表现形式和危害

局部放电表现为火花放电、辉光放电、亚辉光放电三种表现类型，火花放电属于脉冲型，辉光放电属于非脉冲型，亚辉光放电属于脉冲型和非脉冲型的过渡形式。局部放电造成的破坏是经过长期的累计从而表现出来，多数情况下局部放电不会造成击穿性的破坏，但是有可能破坏到机电介质的的局部损坏。长期存在局部放电的隐患会导致绝缘装置的电器功能降低，造成危害。

五、局部放电检测技术的发展前景

脉冲检测法以及各种非点检测法都属于传统的检测局放的方法，而在上文中所提到UHF技术是近些年来所提出的方法，它有效地克服了传统的脉冲电流法的缺陷，克服了其抗干扰能力较弱的缺点，存在着许多优越性。故此，在今后的研发过程中，高频检测法是未来的发展方向，除此之外，将计算机辅助技术运用到局放检测中，也是一个思路，也就是数字化局部放电检测，将这两种技术有机地结合在一起，特是局放检测技术的未来发展之路。

六、结论

局部放电故障的产生极容易造成电气变压器的损坏，其在电场集中或者绝缘材质不良部位极容易产生。如高压绕组静电屏出线、高电压引线、相间围屏以及绕组匝间等处，都是局部放电故障产生的重要部位。相关人员更加需要结合实际情况就电力变压器局部放电的电气定位及诊断予以深入研究，为电力变压器的更好应用提供借鉴。

参考文献

[1]董杰.电力变压器局部放电在线监测系统的研究与设计[J].电工文摘，2017（01）：22-25.

[2]丁诗洋，沈庆，陈源.电力变压器局部放电的电气诊断技术[J].科技展望，2016，26（33）：54.

[3]刘嘉林，董明，安珊，杨兰均，邝石，张伟政.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，2017，48（08）：1-7.

[4]李舜.电力变压器局部放电的电气定位及诊断浅析[J].企业技术开发，2017，30（24）：115-116.

[5]程重，石惠承.电力变压器局部放电检测技术现状与发展趋势[J].浙江电力，2017（4）：32-35.