變壓器局部放電監(jiān)測(cè)方法總結(jié)

1、變壓器局部放電監(jiān)測(cè)方法總結(jié) 摘 要：本文通過對(duì)變壓器中電荷放電所產(chǎn)生的物理化學(xué)效應(yīng)，總結(jié)了現(xiàn)在2種主要測(cè)量局部放電放電方法。簡(jiǎn)單介紹了，超聲波檢測(cè)法、電脈沖檢測(cè)法的基本原理，測(cè)量電路。并給出了測(cè)量波形圖。分析了各個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況。最后給出了放電空間電荷在變壓器內(nèi)的簡(jiǎn)單分布特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：變壓器油；放電空間電荷；局部放電；檢測(cè)方法 the oil discharging space charge measurement method and its distribution characteristics abstract： in this paper，we summarized f

2、ive main methods about measuring space charge discharging through the physical and chemical effects of space charge discharging. it introduced the basic principle of the ultrasonic testing method， the detection method of the optical effects， gas chromatography detection method， the electric pulse de

3、tection method and uhf detection method， and their measurement circuit. and it showed the measured waveform diagram. analysis of the advantages and disadvantages of each method and applications. finally， it gave distribution characteristics of the discharging space charge in transformer. keywords： t

4、ransformer oil； discharging space charge； partial discharge； detection method 1 引言 變壓器油又簡(jiǎn)稱為油，所以本文就以變壓器油為對(duì)象，就變壓器做一般說明。油中放電空間電荷的產(chǎn)生是由于變壓器在在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中絕緣油受潮，水分受熱產(chǎn)生氣體而形成氣泡。或者是電場(chǎng)集中處發(fā)生電子崩，局部高溫氣化絕緣油產(chǎn)生氣體。因?yàn)闅怏w的介電常數(shù)比絕緣材料的介電常數(shù)小，即使絕緣材料在不太高的電場(chǎng)作用下，氣隙氣泡部位的場(chǎng)強(qiáng)也會(huì)很高，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到一定值后就會(huì)發(fā)生空間電荷放電即產(chǎn)生局部放電。油中空間電荷放電會(huì)伴隨一系列的物理化學(xué)變化如電、光、聲、熱等

5、。目前我國(guó)比較常用的是脈沖電流法和超聲波法。超高頻監(jiān)測(cè)法是近幾年剛興起的一種方法。下面做一一介紹。 2 超聲波檢測(cè)法 超聲波檢測(cè)法是用固定在變壓器箱壁上的超聲波傳感器接收變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波，來檢測(cè)局部放電量的大小和位置。近年來，由于聲、電換能器效率的提高和電子放大技術(shù)的發(fā)展，超聲波檢測(cè)法的靈敏度有了較大提高，尤其是在大容量電容器的局部放電檢測(cè)方面，其靈敏度甚至高于電脈沖法。該方法具有可以避免電磁干擾的影響、方便定位、在線檢測(cè)與離線檢測(cè)結(jié)果相同等優(yōu)點(diǎn)。由于超聲波在變壓器內(nèi)部的傳播是一個(gè)復(fù)雜的過程，造成在某些情況下定位試驗(yàn)不成功，目前無法利用超聲波信號(hào)對(duì)局部放電進(jìn)行模式識(shí)別和定量判斷，

6、主要作為一種輔助測(cè)量方法。 一般認(rèn)為，空間電荷放電產(chǎn)生超聲波是由于局部體積變化引起的，也就是說當(dāng)局部介質(zhì)擊穿時(shí)電流突然增大，引起局部發(fā)熱，局部體積在很短時(shí)間內(nèi)增大，放電結(jié)束后，局部體積冷卻收縮，這種體積的變化引起了介質(zhì)的疏密變化。這樣就形成了超聲波。 脈沖電流法是通過檢測(cè)阻抗來檢測(cè)變壓器套管末屏接地線、外殼接地線、鐵心接地線及繞組局部放電引起的脈沖電流，獲得一些局部放電基本量（如視在放電量、放電次數(shù)及放電相位）。該方法是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種檢測(cè)方法， iec對(duì)此制定了專門的標(biāo)準(zhǔn)。該方法靈敏度高，可以定量測(cè)量局部放電的特征參數(shù)，還可以與聲信號(hào)一起通過電）聲定位方法確定局部放電的位置。但檢測(cè)

7、靈敏度隨試品電容的增加而下降，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的測(cè)量精度極限為1 000c （c為所檢測(cè)試品的電容）。在測(cè)量大容量電容器時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)靈敏度下降到無法進(jìn)行檢測(cè)的程度。由于測(cè)試頻率低、頻帶窄，一般頻帶設(shè)置小于1 mhz （iec60270標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦檢測(cè)頻帶為數(shù)khz到數(shù)百khz），得到的信息量較少，受電磁干擾嚴(yán)重。 該方法是目前國(guó)際上唯一有標(biāo)準(zhǔn)的局部放電檢測(cè)方法，盡管測(cè)量頻率低、頻帶窄、信息量少，但依據(jù)iec 60270標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，所得數(shù)據(jù)具有可比性，目前是不可替代的。 t1自藕調(diào)壓器，t2為調(diào)壓變壓器100v/110kv，ck：藕合電容、cx試品，w：泰克tds3012示波器：其中r起限

8、流和阻高頻作用，主要用于消除高壓電源側(cè)的高頻干擾，低通高阻防止了空間電荷放電的電流脈沖分流到電源，ck同時(shí)起到了給脈沖電流提供低阻抗通道。電壓表v負(fù)責(zé)測(cè)量實(shí)驗(yàn)所提供的電壓值，控制實(shí)驗(yàn)電壓，以便得到所需要的放電環(huán)境，使測(cè)量更準(zhǔn)確：d為電流傳感器，采用特制電流傳感器禍合放電脈沖電流信號(hào)，這種電流傳感器在20khz-100mhz頻率范圍具有平坦的幅頻特性和良好的線性度，己被用于變電站變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，具有很高的靈敏性和線性度。 最近幾年又有一種叫做甚寬帶脈沖電流法，為避開無線電干擾，常規(guī)脈沖電流法檢測(cè)局部放電信號(hào)的測(cè)量頻帶為100khz-400khz，所得到的信息量少。甚寬帶脈沖電流法測(cè)

9、量帶寬為3-30mhz，信息量更加豐富，但是現(xiàn)場(chǎng)干擾源的頻譜為3-300mhz，干擾會(huì)更加嚴(yán)重，對(duì)波形的識(shí)別提出較高要求。 4 結(jié)論 本文主要總結(jié)了2種變壓器中測(cè)量局放的檢測(cè)方法，超聲波法和電脈沖法應(yīng)用最為廣泛的。 參考文獻(xiàn) 1 吳 鵬. 電力變壓器典型放電模型試驗(yàn)研究. 高壓電器，2004，40（3）：161-163. 2 張海寧. 大型電力變壓器局部放電試驗(yàn)研究. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，2008. 3 張蕾. 油中局部放電超聲信號(hào)模式識(shí)別的研究. 電工電能新技術(shù)，2002，21（3）：32-35. 4 李燕青. 超聲波法進(jìn)行變壓器局部放電模式識(shí)別研究. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，23（2）：108-111

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11、的變壓器局部放電檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用. 高電壓技術(shù)，2011，37（4）：937-942. 12 王偉. 變壓器油中典型局放信號(hào)超高頻頻譜特征的研究. 現(xiàn)代電力，2003，20（5）：52-55. 13 陳慶國(guó). 變壓器油中局部放電超高頻檢測(cè)的試驗(yàn)研究. 高電壓技術(shù)，2002，28（12）：23-25. 14 王國(guó)利. 變壓器油中局部放電信號(hào)超高頻特性的研究. 電工電能新技術(shù)，2002，21（1）：49-53. 15 judd m d， farish o. high bandwidth measurement of par-tial discharge current pulses a. conf. record int.symp. elect. insul c. washington， 1998. 2： 436-439. 16 nojima，et al.aunique sensitivity verification combine