穆增峰 劉寶榮

摘要：變壓器中絕緣部分的質(zhì)量對變壓器設(shè)備整體的使用性能和壽命都至關(guān)重要，因為絕緣劣化將產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，引發(fā)電力設(shè)備故障。這種情況是因為變壓器內(nèi)部各體制間的絕緣體為部分橋接，這樣在一定范圍內(nèi)的導(dǎo)體會在絕緣體放電時產(chǎn)生帶電反應(yīng)。一般的局部放電可視作電力輸送設(shè)備中的常規(guī)現(xiàn)象，不會對整個變壓器系統(tǒng)造成過大的影響，由于電力強度較高會造成電弧擊穿。鑒于此，本文對電力變壓器局部放電帶電檢測與定位技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;局部放電;帶電檢測;定位技術(shù)

1現(xiàn)場局部放電試驗分析

設(shè)備廠現(xiàn)場安裝人員用皺紋紙對變壓器線圈首端絕緣進(jìn)行了加固處理。處理完畢后再次進(jìn)行局部放電試驗，A、B相高中低放電量均超標(biāo)，C相均正常。兩次試驗數(shù)據(jù)均無明顯變化，此次處理未發(fā)現(xiàn)根本原因。局部放電試驗數(shù)據(jù)見表1。

（1）因為變壓器的空載試驗無異常，所以可初步斷定變壓器鐵芯基本無放電的可能性。（2）根據(jù)變壓器工頻耐壓試驗數(shù)據(jù)正常，可判斷變壓器的主絕緣及縱絕緣合格，不存在放電可能性。（3）A相局部放電情況與傳遞系數(shù)相符，放電可能在低壓側(cè)，B相高中低三側(cè)不符合傳遞系數(shù)，三側(cè)均可能有問題。

2局部放電類型

絕緣介質(zhì)的內(nèi)部放電，變壓器內(nèi)部存在著各種不同介質(zhì)常數(shù)的物質(zhì)，氣態(tài)物質(zhì)的介質(zhì)常數(shù)遠(yuǎn)小于固態(tài)，且與場強排列成反比，當(dāng)該區(qū)域電壓增大時，局部越遠(yuǎn)薄弱點氣穴反應(yīng)較大，產(chǎn)生放電現(xiàn)象;絕緣介質(zhì)的沿面放電，電場中的某個場強分量平行于介質(zhì)表面，當(dāng)其高于耐受場強時，絕緣介質(zhì)的彎曲處、邊沿和四角位置都會發(fā)生表面放電;尖端放電，交變電場下，導(dǎo)體曲率半徑較小的尖端位置會因為極不均勻的高強度電場產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象。

3電力變壓器局部放電帶電檢測技術(shù)

3.1紅外檢測法

紅外熱成像監(jiān)測法依據(jù)的是高壓設(shè)備在局部放電時某部位的溫度反應(yīng)，若變壓器被測的部位溫度高于絕對溫度，可以熱成像系統(tǒng)來檢測熱能轉(zhuǎn)化出來的紅外輻射強度，由于大氣對不同波長的輻射吸收程度不同，因而可根據(jù)波長分段選擇合適的短波和長波進(jìn)行檢測，當(dāng)輻射信號轉(zhuǎn)換成電信號后會被處理成可以看懂的數(shù)據(jù)信息顯示給檢測設(shè)備控制人員，便可以判斷出設(shè)備局部放電的位置和程度。這項檢測技術(shù)不受電磁場干擾，并且可以在一定的距離內(nèi)進(jìn)行遙測，對于導(dǎo)體連接不良、變壓器套管這類外部故障的檢測效果較好。

3.2射頻檢測法

射頻檢測法是通過檢測1～30MHz頻段磁波信號來對局部放電進(jìn)行檢測，它能根據(jù)電磁信號的強弱對電氣設(shè)備進(jìn)行局部放電定位。常用的射頻傳感器有電容傳感器、Rogowski線圈電流傳感器和射頻天線傳感器等。目前，射頻檢測法一般用于電氣設(shè)備局部放電的定位。基于Rogowski線圈傳感器的局部放電定位技術(shù)能測出局部放電強度，定位效果較其他方法好。

3.3聲測法

聲測法是指通過電氣設(shè)備外殼上的超聲傳感器來檢測局部放電電子碰撞時產(chǎn)生的超聲波信號的局部放電檢測方法。聲測法屬于非電檢測法，不能反映局部放電量的大小，且聲波容易受到環(huán)境干擾，在傳播中衰減和畸變，降低信號準(zhǔn)確性。

3.4化學(xué)檢測法

化學(xué)檢測法是通過檢測局部放電時放電產(chǎn)物的含量和分解速率來判斷電氣設(shè)備是否發(fā)生局部放電，評估電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)。目前，化學(xué)檢測法主要用于氣體和液體絕緣介質(zhì)的檢測，在GIS氣體檢測和變壓器油檢測中均得到了應(yīng)用。對于GIS，可通過檢測SF6氣體放電分解物組分和含量來檢測局放。對于變壓器油局放檢測，油色譜分析法因其良好的經(jīng)濟性和有效性得到了廣泛的應(yīng)用。油色譜分析法主要是通過色譜柱分析、氣體傳感器分離來檢測變壓器油中可溶性氣體的含量來判斷變壓器絕緣狀況。

4電力變壓器局部放電定位技術(shù)

4.1電氣定位法

對局部放電過程中產(chǎn)生的電脈沖在絕緣介質(zhì)中傳播時的波形、信號能量的變化等信息建立相關(guān)的傳遞函數(shù)來進(jìn)行分析研究，從而定位局部放電空間位置。主要有行波法，利用波的時延特性，根據(jù)行波延遲時間計算出距離，找出局部放電的點位;極性法，檢測變壓器繞組不同端子上的局部放電信號的極性，找到局部放電源可能存在區(qū)域;起始電壓法，根據(jù)繞組長度、繞組兩端電位、放電點電壓為、起始放電電壓等，依據(jù)一定的公式計算出放電位置。

4.2超高頻定位法

超高頻電磁信號抗干擾性較強，因而可以根據(jù)局部放電時產(chǎn)生的產(chǎn)生超高頻電磁信號迅速確定局部放電位置，但是變壓器時有多種電子配件和元件組成，大部分都為金屬結(jié)構(gòu)，這會影響超高頻電磁信號的穿透效果，因而超高頻電磁信號會根據(jù)電子變壓器內(nèi)部金屬構(gòu)造產(chǎn)生一定的幾何繞射軌跡，對局部放電位置準(zhǔn)確定位。

4.3局部放電檢測聯(lián)合定位法

以上檢測方法各有優(yōu)劣，光學(xué)法只能定位小范圍內(nèi)的放電位置，特高頻具有信號具有干擾小、反應(yīng)靈敏的優(yōu)點，陣列傳感器可多點定位，為保證定位結(jié)果的準(zhǔn)確性，并考慮到技術(shù)成本和可操作性，實際進(jìn)行局部放電定位檢測時經(jīng)常采用多種方法協(xié)同合作，例如超高頻與超聲波法的配合，超高頻與光學(xué)法的配合，這類定位法統(tǒng)稱為聯(lián)合定位法，采此法時要考慮到變壓器局部放電的復(fù)雜性，將兩種定位法合理融合，并注意提升各環(huán)節(jié)中的綜合操控能力，從而發(fā)揮加倍的聯(lián)合應(yīng)用效果。定位法比較如表2。

結(jié)束語

對備用變壓器進(jìn)行了絕緣試驗及外施耐壓試驗等均合格，但現(xiàn)場長時感應(yīng)電壓試驗中出現(xiàn)局部放電量超標(biāo)，同時變壓器B相升高座靠近變壓器油箱位置有“咕嚕咕?！鳖愃崎_鍋狀異響，經(jīng)過多次長時感應(yīng)電壓、油色譜分析、濾油、排氣、排油和油循環(huán)等方式，成功查找到了故障問題，消除了變壓器局放超標(biāo)和異響問題。

參考文獻(xiàn)

[1]楊文良，閆旭，王琰，趙宇昂.變壓器局部放電試驗中放電信號圖形分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2019（23）：92-93.

[2]鄧志祥，康琛，王華云，鄭蜀江，陳霖，蔡木良，鄧杰，李博江，王鵬.10KV開關(guān)柜穿屏套管的局部放電檢測與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[C].2019：355-359.

天津市武清送變電工程有限公司，天津?301700