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电力变压器局部放电检测和诊断方法评述

电力变压器局部放电检测和诊断方法评述

点击数:7207 次   录入时间:03-04 11:42:13   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

电力变压器是电力系统的重要设备之,它的可靠运行对电力系统的安全经济行有重大意义。电力变压器运行的可靠性主要取决户其绝缘状况,而造成变压器绝缘老化和破坏的主要原因之是局部放电,所以变压器局部放电的检测对电力系统的可靠性和经济性具有很高的理论和实用价值。

  现状,并对未来发展进行展望。

  1局部放电的检测方法21变压器局部放电时伴有电脉冲电磁辐射声光局部发热以及放电导致绝缘材料分解出气体等现象,通过这些现象可以检测局部放电。通常将检测方法分为电测法和非电测法。

  1.1局部放电的电测法变压器局部放电定量检测主要采用的是电信号检测技术,包括脉冲电流法超高频检测法和超宽频检测法等。

  目前应用广泛的是脉冲电流法,主要在变压器中性点外壳接地线或套管末屏接地线串入罗果夫斯基线圈3尺0界出,或用个与变压器高压套管抽头连接的检测阻抗来检测。

  随着传感器技术数据采集技术等的不断发展,局部放电的检测向超高频和超宽频方向发展。

  超高频局部放电检测法是通过接收变压器内部放电所产生的超高频电信号,实现局部放电的检测。研究明,变压器局部放电的脉冲上升沿的时间基本为2耶,发射的电磁波中高频分量十分丰富,通过接收该高频分量是可以实现变压器局部放电检测信号主要有两种方式天线法4和电容耦合法5采样频率可分别达到1.20和1.5,12.其优点是可以对现场局部放电检测的干扰进行有效的抑制,但由于电力变压器内部绝缘结构的复杂性,电磁波在传播过程中会发生多次折反射和衰减,同时变压器箱壁的屏蔽作用也给局部放电的传播带来不利的影响,这就大大地增加了变压器局部放电超高频检测法的难度。

  超宽频带6山1加评48,0界8局部放电检测技术是在足够宽的频率范围内对局部放电进行检测,具有测量频率高频带宽信息量大等优点,可以较全面地研究局部放电的本征特征,是基于超高频基础上的检测频带的拓宽,检测频率可达数GHZ,实质是种超宽频带的UHF检测法。近年来对于局部放电进行超宽频带研究处于探索阶段,需要研究解决的技术关键包括局部放电UWB传感器技术超宽频局部放电信号的实时采集技术和噪声干扰抑制技术等。

  1.2局部放电的非电测法局部放电的非电测法中应用最广的是化学检测法。局部放电化学检测是通过检测局部放电导致周围绝缘材料分解气体的接受不接受程度对变压器电能量是紧密相关的17,放电产生的气体主要包括孔,14,22,2等。离线化学检测方法,即实验室油色谱分析发展己经成熟,积累了较多的故障诊断经验,但分析过程相对比较复杂,分析周期较长。化学方法的在线检测正逐步应用推广叭包括变压器油色谱在线检测变压器油氢气浓度在线检测变压器油中乙炔在线检测等,它们可以反映不同气体的动态特性,具有更好的展现变压器内部变化的潜能,但是这个知识体系是随现场经验的增多而逐渐积累起来的,是需要时间精力资金和创造力的。化学检测是种定性检测法,不能检测放电量,对发现缓慢性的早期潜伏性故障较灵敏,不能反映突发性的故障,如围屏放电主绝缘放电这类对变压器绝缘造成极大危害的流柱型放电。

  电力变压器局部放电超声检测也有很好的应用前景。在电力变压器内部发生局部放电时,会伴随有超声波能量的放出,超声波在不同介质油纸隔板绕组油等中向外传播,到达固定在变压器油箱壁上的超声波传感器。根据由超声波传感器探测到的超声信号进行局部放电的判断分析称为超声检测法9.其优点是方面不影响电气主设备的安全运行,另方面不会受电磁干扰。缺点是放电源和超声探头之间的超声波阻抗是非常复杂的,超声信号常常因为多种因素影响而失真,例如传播途径频率速度相关特性以及不同介质中的传播衰减等。典型的超声波传感器的频带大约为50让2光纤技术已经应用在局部放电的超声探测上1.其优点是仅接收由油中直接路径传播径造成的影响。测量原理是当局部放电的超声信号传播到光纤上时会发生碰撞从而使光纤发生形变,紧接着导致光纤长度和折射系数发生变化。光波在光纤中传播时受到超声信号的相位调制,然后采用合适的调制解调器把局部放电的信号提取出来1尽管在实验室里采用光学技术对电气设备的局部放电和老化等做了许多有用的研究但该技术达到现场应用还有很大的距离。造成这种局限的主要原因有光学设备的造价高对电气设备的入侵性以及被检测的电气设备自身的原因。

  红外检测也被应用于电力变压器局部放电的检测131.红外检测是基于局部放电点的温度升高,利用红外探测仪的热成像原理实现热点测量。但由于变压器结构和传热过程的复杂性,要利用红外成像方法直接检测位于变压器本体内部的局部放电是十分困难的。目前变压器红外检测针对变压器外部故障包括导体连接不良漏磁引起的箱体涡流冷却装置故障和变压器套管故障等是有效的。

  2局部放电检测的电磁干扰及抑制变压器局部放电的电测法可以直接反映变压器降低了检测的灵敏度,有时甚至使得测量根本无法进行。有效地抑制电磁干扰是电力变压器局部放电检测技术中的关键之。

  局部放电检测干扰是多样的,按时域波形可分为周期性干扰脉冲型干扰和白噪声。周期性丁扰包括系统高次谐波载波通讯以及无线电通讯等;脉冲窀干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型丁扰,周期脉冲型干扰士要由电力电子器件动作产生高频涌流引起,随机脉冲型干扰包括高压输电线。

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