電力變壓器局部放電檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展

孫曉鳳，陳偉宇

雞西市郊區(qū)農(nóng)電局

電力變壓器局部放電檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展

孫曉鳳，陳偉宇

雞西市郊區(qū)農(nóng)電局

我國電力系統(tǒng)的發(fā)展正在逐漸的加快和完善，對于電力系統(tǒng)的故障檢驗的技術(shù)也變得更為先進，但是，在電力系統(tǒng)之中，局部放電依舊是電力系統(tǒng)檢測之中的難點，限制了電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展，本文對于電力系統(tǒng)之中局部放電的檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀進行了介紹，并對檢測系統(tǒng)的發(fā)展未來進行了一定的探討。

電力變壓器；局部放電；檢測技術(shù)

一、局部放電檢測對于電力系統(tǒng)的影響

在近些年的電力系統(tǒng)的發(fā)展之中，我國電力系統(tǒng)的發(fā)展和電壓等級都得到了很大的發(fā)展，局部放電的檢測已經(jīng)成為在電力系統(tǒng)之中，檢測變壓器中絕緣設(shè)置的劣化程度的重要的檢測指標(biāo)。局部放電檢測的結(jié)果對于當(dāng)前的電力系統(tǒng)之中的各元件的升級和檢修的重要指標(biāo)，我國的各個電力系統(tǒng)的研究和實踐部門都開始關(guān)注局部放電檢測技術(shù)的進步和發(fā)展，以便于進一步升級國家的電力系統(tǒng)。

二、現(xiàn)階段的局部放電檢測技術(shù)

在當(dāng)前的局部放電的檢測之中，一般會使用電磁脈沖檢測、超聲波檢測法等多種檢測手段對局部放電過程之中的物理現(xiàn)象的數(shù)據(jù)進行檢測，在接下來的內(nèi)容之中，本文對現(xiàn)階段局部放電檢測技術(shù)進行了分析和探討。

1、超聲波檢測

在變壓器的局部放電之中，超聲波就是局部放電會產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象中的一種，因此，使用固定在變壓器上的超聲波檢測裝置就可以對局部放電的程度進行檢測。

在超聲波檢驗法之中，常使用的儀器是壓電傳感裝置，其目的是為了避免變壓器之中鐵心的噪聲干擾和內(nèi)部的機械噪聲的干擾。由于超聲波檢測屬于聲波類的檢測過程，因此，這種檢測方法不會受到變壓器內(nèi)部的電氣干擾，檢測局部放電的準(zhǔn)確度較高。

但是超聲波檢測也存在其固有的缺陷，聲波的傳播會受到各種介質(zhì)的影響，從而影響超聲波檢測的結(jié)果，進而對局部放電現(xiàn)象產(chǎn)生誤判。在變壓器的內(nèi)部，其不同結(jié)構(gòu)的材質(zhì)也不同，對于超聲波檢測的結(jié)果會有很大的影響，目前在局部放電檢測之中的超聲波檢測器的抗干擾能力差，在加上超聲波檢測所固有的缺陷，增加了超聲波檢測的難度，降低了超聲波檢測的精確度。

2、光測法

在變壓器的局部放電之中，除了會產(chǎn)生電磁輻射和超聲波之外，還會在變壓器的內(nèi)部產(chǎn)生光輻射。因此，通過對變壓器內(nèi)部光輻射的強度的測量，可以對變壓器局部放電的情況進行了解。這就是光測法檢測局部放電情況的原理。

光測法主要是通過光電轉(zhuǎn)換的方法對變壓器內(nèi)部的光輻射的強度進行測量和量化，光測法的研究之中表明，在光電轉(zhuǎn)換后,通過檢測光電流的特性可以實現(xiàn)局部放電情況的識別。雖然在實驗室中利用光測法來分析局放特征，及絕緣劣化機理等方面取得了很大進展,但由于光測法設(shè)備復(fù)雜昂貴、靈敏度低,且需要被檢測物質(zhì)對光來說是透明的,因而不可能在實際中應(yīng)用。

3、化學(xué)性檢測

局部放電的檢測目的是檢測變壓器內(nèi)部絕緣材料的完整度，這種檢測的原理就是變壓器在產(chǎn)生局部放電時，變壓器內(nèi)的絕緣體會因為電流發(fā)生分解，進而進行化合反應(yīng)并生成新的化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)檢測就是對變壓器內(nèi)部生成化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量和濃度來判斷局部放電的強度和數(shù)據(jù)，并對內(nèi)部絕緣材料的完整度作出分析。

在目前的檢測之中，這種方法被廣泛應(yīng)用于我國的變壓器電力系統(tǒng)的故障檢驗之中，通過對故障部位的化學(xué)成分進行分析，可以研究得出所損壞部位的實際情況，并得出故障產(chǎn)生的原因和位置，故障的位置和程度不同的情況之下，所生成的化學(xué)物質(zhì)的組成和成分也有各自的不同。

4、紅外熱像法

紅外熱像檢測法是根據(jù)變壓器在局部放電檢測之中會產(chǎn)生電熱能來對局部放電的情況進行分析。電磁熱效應(yīng)的檢測是通過變壓器內(nèi)部的局部區(qū)域的熱量和溫度變化來對電熱能的產(chǎn)生情況進行研究分析，熱像檢測對于電力變壓器內(nèi)部局部放電情況的定性分析有很大的作用，但是其測得的數(shù)據(jù)無法進行量化的研究，進而得出精確的研究結(jié)果。

5、脈沖電流檢測

根據(jù)對于局部放電影響的研究，變壓器內(nèi)部在產(chǎn)生局部放電的過程之中會產(chǎn)生脈沖電流，因此，對于脈沖電流幅度和頻率的檢測可以得出局部放電的實際情況。在實際的測試之中，脈沖電流檢測法是通過檢測變壓器內(nèi)部的阻抗和變壓器結(jié)構(gòu)之中由于局部放電而產(chǎn)生的脈沖電流的強度，并對獲得的數(shù)據(jù)進行分析，進而了解局部放電的實際情況。檢測變壓器局放脈沖的電流傳感器通常用羅哥夫斯基線圈制成。電流傳感器按頻帶可分為窄帶和寬帶兩種,該檢測方法所得的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，但是由于檢測和放大脈沖電流的過程之中，儀器的阻抗和電流放大電路對于所測得的實際脈沖電流的數(shù)據(jù)造成了影響，使得儀器的檢測準(zhǔn)確度有所下降。

6、射頻檢測

射頻檢測是利用羅哥夫斯基線圈從變壓器的中性點處測取信號,測量的信號頻率可以達到30MHz,大大提高了局部放電的測量頻率,同時測試系統(tǒng)安裝方便,檢測設(shè)備不改變電力系統(tǒng)的運行方式。對于三相電力變壓器,得到的信號是三相局放信號的總和,無法進行分辨;且信號易受外界干擾。隨著數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展,射頻檢測法在局放在線檢測中得到了較廣泛的應(yīng)用。

三、檢測方法的優(yōu)化

超聲波檢測法和光輻射檢測法作為對非電流的物理量進行檢測的方法，不容易受到變壓器自身工作的影響，所測得的數(shù)據(jù)較為精確，但是由于方法本身存在的問題，使得兩種方法不適合實際的局部放電檢測工作。因此，在當(dāng)前的電力發(fā)展的社會潮流之下，設(shè)計和研究人員可以對兩種測量方法進行技術(shù)上的改造和進化，使得兩種方法更為適應(yīng)實際的局部放電檢測。

對于超聲波檢測系統(tǒng)的優(yōu)化可以從優(yōu)化超聲波檢測系統(tǒng)內(nèi)部的聲電轉(zhuǎn)換的元件的優(yōu)化開始。聲波檢測系統(tǒng)的主要缺點是在超聲波的檢測之中，聲波的傳播容易受到變壓器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)材料的傳播速度的影響，從而影響測量結(jié)果。因此，在實際的改進之中，可以換用檢測效率更高的聲電轉(zhuǎn)換元件，盡可能提高聲電轉(zhuǎn)換測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，從而提高超聲波轉(zhuǎn)換的實用度。

對于光測法的實際改進，可以將光纖作為局部放電的輔助檢測手段使用，所得的數(shù)據(jù)可以用于修正檢測方法所得到的數(shù)據(jù)。對于光纖伸入變壓器油之中產(chǎn)生的光纖彎曲和光纖的頻率和幅度的改變，可以在數(shù)據(jù)的處理之中對數(shù)據(jù)進行必要的調(diào)制和解調(diào)，從而得到正確數(shù)據(jù)。

四、結(jié)語

幾種檢測方法可以在未來的電力系統(tǒng)的發(fā)展之中發(fā)揮更大的作用，因此，在發(fā)展之中，研究人員應(yīng)該對檢測方法進行進一步的優(yōu)化，以便于適應(yīng)未來電力系統(tǒng)的進步。

[1]李新剛.電力變壓器的維護與管理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017(05)

[2]邢景龍.電力變壓器保護技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2017(02)