电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考

白旭 李泽锋

【摘  要】目前已经有很多种局部放电带电检测方法和定位技术对电力变压器进行检测和定位，但是，每一种检测方法和定位技术都有各自的优点和缺点，致使检测结果准确度低。所以，多种检测和定位技术联合使用，提高了检测和定位的准确性，保证了电力变压器的正常运行，也使我们的生产和生活不受影响。

【关键词】电力变压器;局部放电;带电检测;定位技术

前言

随着我国经济社会的飞速发展，我国电力部门的工作水平在正常的发展中也有着很大的突破。变压器作为电力输送设备中的一个重要元器件，在近些年我国高压电路设备输送电能的工作过程中，应用越来越广泛，变压器调节技术现已涉及到相关输电设备的正常运行、我国电力工业的发展、我国社会经济正常有序的发展等各方各面，在国民经济中起到了关键作用。保证变压器在正常工作中的稳定性、安全性，是时下相关部门研究工作的重点。

1变压器局部放电问题简析

1.1变压器局部放电的原理分析

变压器局部放电，在电力输送设备中是一种正常的现象，这种现象产生的原因是设备内部的绝缘部分被强大的电力击穿，所导致的元件内部局部放电情况。变压器局部放电产生的位置一般都是被击穿的元件的两极，当然这也不是绝对的，在其他位置也有可能发生局部放电的情况。在变压器工作时，局部放电的情况并不会对整个系统造成太大的影响，但是如果局部放电的位置较多的话，就会直接影响到变压器工作的稳定性，进而就会导致出现整个变压器能耗迅速提高的情况。

1.2变压器局部放电原因分析

针对以上的工作问题，相关的专业学者也针对变压器局部放电的原因进行了深入的探究，最终的研究结果表明：变压器局部放电产生的主要原因是相关的绝缘设备存在弱点或者漏点的情况。这种问题是由元件制造和生产中的工作缺陷所导致的，这种设计缺陷在严重的情况下会导致变压器终止正常的工作，也就是常说的重复击穿现象（变压器熄火）。在专业人员进行变压器设计工作的时候，一般采用的内部绝缘方法都是油-纸绝缘，这种绝缘方法在设计的时候，相关工作人员就明确的表示不可能做到变压器均匀绝缘的理想情况。因为，在变压器设备进行正常的工作时，不可避免地就会产生气泡或者是油隙，这就是我们通常所说的绝缘薄弱点，一般变压器局部放电情况都是在这个位置产生的。

2常用的电力变压器局部放电带电检测方法

目前，利用油纸复合绝缘是电力变压器常用的绝缘方式，这种方式由绝缘油、绝缘纸和一部分绝缘材料组成。由于油纸绝缘在生产的时候存在质量问题或是受到其它的损坏，电力变压器在使用的过程中就会出现局部放电，严重的话还会损坏变压器。因此，电力变压器出现局部放电现象还可以检测油纸绝缘的质量。对新采购的变压器或是修理过的变压器，进行局部放电带电检测，可以检测油纸绝缘有没有损坏。

2.1电力变压器局部放电带电检测方法

现在，电力变压器局部放电带电检测方法主要有超声波法、油中溶解气体检测法、光测法、化学检测法、超高频法，还有紫外线和红外成像法等等。

2.2超声波检测法

电力变压器在使用的过程中，局部放电使得绝缘油中产生气泡，气泡之间不停的互相撞击，就会出现超声波现象。在电力变压器外部安装超声波传感器可以检测超声波信号。使用超声波检测法，不会影响变压器的正常使用。超声波信号强说明局部放电量大，反之超声波信号弱说明局部放电量小，所以，使用超声波检测法还可以检测量局部放电的大小。

2.3超高频检测法

电力变压器在使用的过程中，局部放电就会生成高频电磁波。由于电磁波在变压器壳内的衰减比较缓慢，检测人员可以检测从变压器的接缝处出来的电磁波，可以正确判断电力变压器局部放电问题。高频传感器分为在设备内部安装的油阀式UHF传感器和在设备外部的安装外置式UHF传感器。

2.4光学检测法

电力变压器局部放电时，油中会发出光和热量，工作人员可以使用光电探测仪检测放电时会产生的光辐射信号，光辐射信号主要是红外线、可见光，还有紫外线，进而确定局部放电的情况。常规光学传感器可以从变压器外部进行检测，却不能进行变压器里面进行检测，荧光光纤检测法可以检测变压器里面的情况。利用光学检测仪器检测光信号，可以检测出局部放电的大小和回数，检测的数据准确率高。

2.5油中溶解气体检测法

电力变压器在使用的过程中，局部放电时，因为绝缘板和绝缘油的老化，就会生成可以溶解在油中的气体，比如二氧化碳、乙炔、甲烷、一氧化碳、乙烷，还有氢气等。通过检测油中的气体类型、含量多少等，就能确定电力变压器有没有发生过局部放电。这种检测方法受到的干扰少，可以带电检测，也可以离线检测，而且操作简单。

2.6红外热像法

检测局部放电发生的时候，会使电力变压器某些部位温度升高，通过对温度进行检测，可以判断变压器局部放电的的大小，还可以确定局部放电的位置。

3电力变压器局部放电带电检测定位技术

3.1超声波定位技术

超声波定位技术是根据超声波信号之间的时间差来定位。使用超声波定位技术时，把固定在变压器外壳上的一个传感器当作参考点，依次测试得到放电信号传到另一個传感器和参考传感器的时间差，把这个时差利用方程式求解，就可以求出局部放电的区域，这种方法被称为双曲面计算法。时间差、算法和等值声速直接影响着超声波定位技术的准确性。

3.2超高频检测定位法

电力变压器局部放电的时候会产生超高频电磁信号，工作人员可以利用超高频电磁信号强大的抗干扰性，迅速确定局部放电位置，但是金属会阻碍超高频电磁信号的穿透，并且遵循几何绕射定律，电力变压器内复杂的结构，导致超高频电磁信号不断改变传播，所以一定要清楚的了解造成影响的因素，以保证能对局部放电位置准确定位。

3.3局部放电检测联合定位法

在定位局部放电位置时，如果使用某一种技术来定位，由于影响因素很多，致使不能准确定位。因此，可以把几种定位技术联合起来使用，比如超高频与超声波联合定位方法，超高频与光学定位联合定位，确保定位的准确性。

结束语

变压器是一个比较常见的设备。在变压器中相关的绝缘设备的质量，将直接影响到其使用寿命，变压器局部放电测试工作是对相关的设备进行检测的一项最为直接有效的方法，它能够防止变压器设备因为老化问题而给工作带来不便。

参考文献：

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[2]米西岩，苏宝国，张国胜，等.变压器局部放电判断方法探讨[J].变压器，2018，55（4）：66-67.

（作者单位：国网新疆电力有限公司检修公司）