樊承鵬，李德超，佟莉（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司亳州供電公司，安徽亳州236800）

電力變壓器局部放電檢測(cè)方法探討

樊承鵬，李德超，佟莉（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司亳州供電公司，安徽亳州236800）

變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分。在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，變壓器的局部放電問(wèn)題是引發(fā)變壓器故障的主要因素。為了保證變壓器的正常使用，需要結(jié)合適宜的檢測(cè)方法對(duì)變壓器的放電情況進(jìn)行合理檢測(cè)，并結(jié)合檢測(cè)結(jié)果應(yīng)用有針對(duì)性的處理措施。本文從變壓器的局部放電檢測(cè)原理入手，對(duì)電力變壓器局部放電檢測(cè)方法進(jìn)行分析。

電力變壓器；局部放電；檢測(cè)方法

前言

從以往電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況來(lái)看，以變壓器為引發(fā)原因的故障概率相對(duì)較高。變壓器故障的產(chǎn)生建立在局部放電現(xiàn)象的基礎(chǔ)上。從這個(gè)角度來(lái)講，為了避免電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的出現(xiàn)，應(yīng)該提升對(duì)變壓器局部放電現(xiàn)象的重視，通過(guò)檢測(cè)工作的及時(shí)開(kāi)展保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 變壓器的局部放電檢測(cè)原理

在電力變壓器的運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)其產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象時(shí)，該位置同時(shí)會(huì)產(chǎn)生光、超聲波、電脈沖以及某些新的生成物，并伴隨局部過(guò)熱現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，變壓器局部放電的檢測(cè)原理為，將該現(xiàn)象發(fā)生時(shí)變壓器產(chǎn)生的變化作為檢測(cè)依據(jù)，利用能夠?qū)ψ兓F(xiàn)象進(jìn)行描述或者量化的物理量的應(yīng)用將發(fā)生局部放電現(xiàn)象位置的實(shí)際狀態(tài)表示出來(lái)，進(jìn)而得到相應(yīng)的處理措施［1］。

2 電力變壓器局部放電檢測(cè)方法

就電力變壓器而言，這里主要從以下兩方面入手，對(duì)常見(jiàn)的局部放電檢測(cè)方法進(jìn)行分析：

2.1 非電測(cè)方面

2.1.1 超高頻檢測(cè)方法

這種檢測(cè)方法的檢測(cè)原理為，當(dāng)電力變壓器產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象時(shí)，在正負(fù)電荷進(jìn)行中和的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)陡的電流脈沖，該脈沖會(huì)向變壓器的其他位置輻射電磁波。超高頻檢測(cè)方法是基于該現(xiàn)象是否產(chǎn)生高頻電磁波輻射實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的的。這種檢測(cè)方法對(duì)變壓器所產(chǎn)生超高頻電磁波信號(hào)的檢測(cè)范圍為300～3000MHz，而通常情況下，電力變壓器所處位置存在的現(xiàn)場(chǎng)干擾頻率低于400MHz，因此這種檢測(cè)方法具有良好的抗電磁干擾特性［2］。

2.1.2 脈沖電流檢測(cè)方法

這種檢測(cè)方法的檢測(cè)原理為，電力變壓器在發(fā)生局部放電現(xiàn)象時(shí)，相應(yīng)位置會(huì)產(chǎn)生一定的脈沖電流。在電力變壓器的檢測(cè)回路加設(shè)電流互感器，利用該裝置將變壓器鐵心接地線以及外殼接地線等相關(guān)位置的脈沖電流測(cè)定出來(lái)，并結(jié)合數(shù)字化信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器局部放電的信息進(jìn)行判定。這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)在于，其離線檢測(cè)的靈敏度相對(duì)較高。

2.2 電測(cè)方面

2.2.1 氣象色譜檢測(cè)方法

這種檢測(cè)方法的應(yīng)用原理為：當(dāng)電力變壓器的某個(gè)位置產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象時(shí)，電壓器本身的絕緣材料會(huì)被該現(xiàn)象分解，并產(chǎn)生一些氣體。通過(guò)對(duì)所產(chǎn)生氣體含量以及成分的確定，可以將電力變壓器的局部故障問(wèn)題確定出來(lái)并得出相應(yīng)的處理措施。當(dāng)局部放電現(xiàn)象產(chǎn)生之后，電力變壓器絕緣材料產(chǎn)生的氣體主要是乙炔和氫氣。氣相色譜法可以通過(guò)對(duì)這兩種氣體的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器存在問(wèn)題的確定。相對(duì)于其他檢測(cè)方法而言，氣相色譜法的劣勢(shì)表現(xiàn)在以下幾方面：①氣相色譜法對(duì)絕緣材料變化產(chǎn)生的所有氣體都具有較強(qiáng)的敏感性，因此，運(yùn)用這種檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)可以獲得的檢測(cè)精度相對(duì)較低。②該方法對(duì)變壓器絕緣材料變化產(chǎn)生氣體的分析需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，因此這種方法只能將電力變壓器的早期潛伏性故障判斷出來(lái)，而無(wú)法對(duì)變壓器的突發(fā)故障進(jìn)行判斷。除此之外，氣相色譜法同樣存在一些優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在對(duì)絕緣材料產(chǎn)生氣體的自動(dòng)識(shí)別、抗電氣干擾性較好以及檢測(cè)成本較少等方面［3］。

2.2.2 超聲波檢測(cè)方法

這種檢測(cè)方法是指，將超聲傳感器加設(shè)在電力變壓器油箱壁位置，利用該設(shè)備對(duì)變壓器使用過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)部局放超聲波進(jìn)行接收，進(jìn)而將電力變壓器的局部放電位置和放電大小確定出來(lái)。這種檢測(cè)方法的應(yīng)用劣勢(shì)在于：電力變壓器本身的絕緣結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，不同聲介質(zhì)會(huì)對(duì)聲速及聲波產(chǎn)生不同的影響，且超聲波傳感器抗電磁干擾能力相對(duì)較差，這種檢測(cè)方法的靈敏度相對(duì)較低。除此之外，這種檢測(cè)方法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于，其能夠?qū)㈦娏ψ儔浩鞯木植糠烹娢恢幂^為準(zhǔn)確地判斷出來(lái)，且抗電氣干擾能力較好。

2.2.3 紅外熱像檢測(cè)方法

這種檢測(cè)方法的應(yīng)用原理為：當(dāng)電力變壓器出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生該現(xiàn)象位置的溫度會(huì)發(fā)生變化。因此，紅外熱像法是通過(guò)對(duì)變壓器內(nèi)部局部放電位置表面溫度升高變化的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該現(xiàn)象引發(fā)電能量變換的了解。與其他檢測(cè)方法相比，紅外熱像法的優(yōu)勢(shì)在于，其可以實(shí)現(xiàn)變壓器局部放電檢測(cè)的量化，但該方法的應(yīng)用難度相對(duì)較高。

3 結(jié)論

能夠被應(yīng)用在電力變壓器局部放電現(xiàn)象檢測(cè)過(guò)程中的方法主要包含超聲波檢測(cè)法、紅外熱像檢測(cè)方法、超高頻檢測(cè)方法等。這些方法對(duì)放電現(xiàn)象的檢測(cè)原理不同，且各自存在相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。為了保證電力變壓器局部放電現(xiàn)象的有效檢測(cè)，可以根據(jù)實(shí)際的檢測(cè)基礎(chǔ)條件選擇適宜的檢測(cè)方法。

［1］梁釗，楊曄聞，葉彥杰.電力變壓器局部放電檢測(cè)方法探討［J］.南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，01：85～89.

［2］王國(guó)利，郝艷捧，李彥明.電力變壓器局部放電檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展［J］.電工電能新技術(shù)，2001，02：52～57.

［3］律方成，劉云鵬，李燕青.電力變壓器局部放電檢測(cè)與診斷方法評(píng)述［J］.華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，06：1～5.

TM407

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2095-2066（2016）30-0022-01

2016-10-10

樊承鵬（1982-），男，安徽滁州人，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，主要從事生產(chǎn)管理，運(yùn)輸技術(shù)方面工作。