電力變壓器局部放電檢測方法

1、電力變壓器局部放電檢測方法近年來,隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,對供電可靠性的要求也愈來愈高,而作為電力系統(tǒng)中主要設(shè)備之一的電力變壓器的局部放電檢測也受到了電力行業(yè)越來越多的重視。如果變壓器出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象,很有可能造成變壓器過早的發(fā)生損壞,影響變壓器的使用壽命,同時局部放電還直接影響到區(qū)域正常供電。因此,對于變壓器局部放電進行檢測已是保證該設(shè)備安全可靠運行的重要措施。本文就電力變壓器局部放電的檢測方法展開探討。電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的主要組成設(shè)備,它的正常運行情況關(guān)乎整個電網(wǎng)的正常運行,一旦變壓器發(fā)生故障,將會導(dǎo)致大范圍停電,由此造成巨大的經(jīng)濟損失。而局部放電目前已經(jīng)成為引發(fā)

2、變壓器故障的重要原因之一。因此,對變壓器局部放電進行檢測至關(guān)重要。鑒于此,筆者根據(jù)多年的工作實踐經(jīng)驗,分析了局部放電造成的危害以及主要的放電形式,提出了幾種常見的變壓器局部放電檢測方法,僅供借鑒參考。1 變壓器局部放電的原因分析其一,由于變壓器中的絕緣體、金屬體等常會帶有一些尖角、毛刺,致使電荷在電場強度的作用下,會集中于尖角或毛刺的位置上,從而導(dǎo)致變壓器局部放電;其二,變壓器絕緣體中一般情況下都存在空氣間隙,變壓器油中也有微量氣泡,通常氣泡的介電系數(shù)要比絕緣體低很多,從而導(dǎo)致了絕緣體中氣泡所承受的電場強度要遠遠高于和其相鄰的絕緣材料,很容易達到被擊穿的程度,使氣泡先發(fā)生放電;其三,如果導(dǎo)電體

3、相互之間電氣連接不良也容易產(chǎn)生放電情況,該種情況在金屬懸浮電位中最為嚴重。2 局部放電的危害及主要放電形式2.1 局部放電的危害局部放電對絕緣設(shè)備的破壞要經(jīng)過長期、緩慢的發(fā)展過程才能顯現(xiàn)。通常情況下局部放電是不會造成絕緣體穿透性擊穿的,但是卻有可能使機電介質(zhì)的局部發(fā)生損壞。如果局部放電存在的時間過長,在特定的情況下會導(dǎo)致絕緣裝置的電氣強度下降,對于高壓電氣設(shè)備來講是一種隱患。2.2 局部放電的表現(xiàn)形式局部放電的表現(xiàn)形式可分為三類:第一類是火花放電,屬于脈沖型放電,主要包括似流注火花放電和湯遜型火花放電;第二類是輝光放電,屬于非脈沖型放電;第三類為亞輝光放電,具有離散脈沖,但幅度比較微小,屬于前

4、兩類的過渡形式。3 變壓器局部放電檢測方法變壓器局部放電的檢測方法主要是以局部放電時所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù),產(chǎn)生局部放電的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)電脈沖、超聲波、電磁輻射、氣體生成物、光和熱能等,根據(jù)上述的這些現(xiàn)象也相應(yīng)的出現(xiàn)了多種檢測方法,下面介紹幾種目前比較常見的局部放電檢測方法。3.1 脈沖電流檢測法這種方法是目前國內(nèi)使用較為廣泛的變壓器局部放電檢測方法,其主要是通過電流傳感器檢測變壓器各接地線以及繞組中產(chǎn)生局部放電時引起的脈沖電流,并以此獲得視在放電量。電流傳感器一般由羅氏線圈制成。主要優(yōu)點是檢測靈敏度較高、抗電磁干擾能力強、脈沖分辨率高等;缺點是測試頻率較低、信息量少。3.2 化學(xué)檢測法化學(xué)

5、檢測法又被稱為氣相色譜法。變壓器出現(xiàn)局部放電時,會導(dǎo)致絕緣材料被分解破壞,在這一過程中會出現(xiàn)新的生成物,通過對這些生成物的成分和濃度進行檢測,能夠有效的判斷出局部放電的狀態(tài)。這種方法的優(yōu)點是抗電磁干擾較強,基本上能夠達到不受電磁干擾的程度,也比較經(jīng)濟便捷,還具有自動識別功能;但該檢測方法也存在一些缺點:由于生成物的產(chǎn)生過程時間較長,故此延長了檢測周期,只能發(fā)現(xiàn)早期故障,無法檢測突發(fā)故障,并且該方法只能進行定性分析,無法實現(xiàn)定量判斷。另外現(xiàn)在使用的氣體傳感器對檢測到的所有氣體都較為敏感,致使檢測的準確性不是很高。3.3 光測法由于局部放電會產(chǎn)生光輻射,光測法主要是針對局部放電時產(chǎn)生的光輻射進行檢

6、測。通常情況下變壓器油中發(fā)生放電時所產(chǎn)生的光波長度均不相同,試驗結(jié)果表明光波的長度一般在500nm700nm 這一區(qū)間范圍,當(dāng)光電發(fā)生轉(zhuǎn)換后,根據(jù)光電流的特性,能夠?qū)植糠烹娺M行識別。3.4 超高頻檢測法變壓器在發(fā)生局部放電時都會出現(xiàn)正負電荷中和的現(xiàn)象,并且伴隨這一現(xiàn)象都會形成一個陡的電流脈沖向周圍輻射電磁波。該方法主要是通過對變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電時所發(fā)射的超高頻電磁波進行接收,從而達到對局部放電的定位和檢測。這種檢測方法的主要優(yōu)點是測量頻率比較高、檢測頻率范圍可以調(diào)節(jié)、抗電磁波干擾性能強、靈敏度較高等。3.5 射頻檢測法該方法主要是通過利用電流互感線圈從變壓器的中性點進行測量獲取信號,測量

7、的信號頻率通常能夠達到3 萬kHz,從很大程度提高了局部放電的測量頻率。主要優(yōu)點是射頻檢測系統(tǒng)安裝方便,檢測設(shè)備不會改變變壓器的運行方式;其缺點是由于射頻檢測只能對單一的信號進行分辨,無法準確的判斷三相變壓器局部放電信號的總和,因此,不適合三相變壓器的局部放電檢測。3.6 紅外熱像法該方法主要是通過紅外線測量儀器對變壓器中局部放電時所產(chǎn)生的電熱能量轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)檢測局部放電區(qū)域內(nèi)的溫度變化達到檢測的目的。主要優(yōu)點是紅外線儀器操作簡便,并且測出的結(jié)果直觀準確;其缺點是只能對變壓器表面的局部放電進行檢測,無法檢測到變壓器深處的故障,只適合定性測量,目前尚不能用于定量測量。3.7 超聲波檢測法這種方法主要測量的是變壓器局部放電時所產(chǎn)生的超聲波信號。通過利用安裝在變壓器油箱上的超聲傳感器對變壓器局部放電產(chǎn)生的超聲波進行接收,并以此來確定變壓器局部放電的位置和大小。該方法可以同時適應(yīng)在線和離線檢測,且檢測結(jié)果相同;其缺點是不能進行