變壓器局放檢測(cè)

變壓器局放檢測(cè)

電力變壓器局部放電檢測(cè)方法有脈沖電流法、DGA法、超聲波法、RIV法、光測(cè)法、射頻檢測(cè)法和化學(xué)方法等。

脈沖電流法

它是通過檢測(cè)阻抗接入到測(cè)量回路中來檢測(cè)。檢測(cè)變壓器套管末屏接地線、外殼接地線、中性點(diǎn)接地線、鐵芯接地線以及繞組中由于局放引起的脈沖電流，獲得視在放電量。脈沖電流法是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種檢測(cè)方法，IEC-60270為IEC于2000年正式公布的局放測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。脈沖電流法通常被用于變壓器出廠時(shí)的型式試驗(yàn)以及其他離線測(cè)試中，其離線測(cè)量靈敏度高。脈沖電流法的問題在于以下幾方面：其抗干擾能力差，無法有效應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)；對(duì)于變壓器類具有繞組結(jié)構(gòu)的設(shè)備在標(biāo)定時(shí)產(chǎn)生很大的誤差；由于檢測(cè)阻抗和放大器對(duì)測(cè)量的靈敏度、準(zhǔn)確度、分辨率以及動(dòng)態(tài)范圍等都有影響，因此當(dāng)試樣的電容量較大時(shí)，受耦合阻抗的限制，測(cè)試儀器的測(cè)量靈敏度受到一定限制；測(cè)量頻率低、頻帶窄，包含的信息量少。

DGA法。

DGA法是通過檢測(cè)變壓器油分解產(chǎn)生的各種氣體的組成和濃度來確定故障（局放、過熱等）狀態(tài)。該方法目前已廣泛應(yīng)用于變壓器的在線故障診斷中，并且建立起模式識(shí)別系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)識(shí)別，是當(dāng)前在變壓器局放檢測(cè)領(lǐng)域非常有效的方法。但是DGA法具有兩個(gè)缺點(diǎn)：油氣分析是一個(gè)長期的監(jiān)測(cè)過程，因而無法發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障；該方法無法進(jìn)行故障定位。

超聲波法

超聲波法是通過檢測(cè)變壓器局放產(chǎn)生的超聲波信號(hào)來測(cè)量局放的大小和位置。超聲傳感器的頻帶約為70～150千赫茲（或300千赫茲），以避開鐵芯的鐵磁噪聲和變壓器的機(jī)械振動(dòng)噪聲。由于超聲波法受電氣干擾小以及可以在線測(cè)量和定位，因而人們對(duì)超聲波法的研究較深入。但目前該方法存在著很大的問題：目前的超聲傳感器靈敏度很低，無法在現(xiàn)場(chǎng)有效地測(cè)到信號(hào)；傳感器的抗電磁干擾能力較差。因此，超聲檢測(cè)主要用于定性地判斷局放信號(hào)的有無，以及結(jié)合脈沖電流法或直接利用超聲信號(hào)對(duì)局放源進(jìn)行物理定位。在電力變壓器的離線和在線檢測(cè)中，它是主要的輔助測(cè)量手段。

RIV法

局部放電會(huì)產(chǎn)生無線電干擾的現(xiàn)象很早就被人們所認(rèn)識(shí)。例如人們常采用無線電電壓干擾儀來檢測(cè)由于局放對(duì)無線電通訊和無線電控制的干擾，并已制定了測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)。用RIV表來檢測(cè)局放的測(cè)量線路與脈沖電流直測(cè)法的測(cè)量電路相似。此外，還可以利用一個(gè)接收線圈來接收由于局放而發(fā)出的電磁波，對(duì)于不同測(cè)試對(duì)象和不同的環(huán)境條件，選頻放大器可以選擇不同的中心頻率（從幾萬赫茲到幾十萬赫茲），以獲得最大的信噪比。這種方法已被用于檢查電機(jī)線棒和沒有屏蔽層的長電纜的局放部位。

光測(cè)法

光測(cè)法利用局放產(chǎn)生的光輻射進(jìn)行檢測(cè)。在變壓器油中，各種放電發(fā)出的光波長不同，研究表明通常在500～700mm之間。在實(shí)驗(yàn)室利用光測(cè)法來分析局放特征及絕緣劣化等方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但是由于光測(cè)法設(shè)備復(fù)雜昂貴、靈敏度低，且需要被檢測(cè)物質(zhì)對(duì)光是透明的，因而在實(shí)際中無法應(yīng)用。

射頻檢測(cè)法

利用羅果夫斯基線圈從變壓器中性點(diǎn)處測(cè)取信號(hào)，測(cè)量的信號(hào)頻率可以達(dá)到3萬千赫茲，大大提高了局放的測(cè)量頻率，同時(shí)測(cè)試系統(tǒng)安裝方便，檢測(cè)設(shè)備不改變電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式。但對(duì)于三相電力變壓器，得到的信號(hào)是三相局放信號(hào)的總和，無法進(jìn)行分辨，且信號(hào)易受外界干擾。隨著數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展，射頻檢測(cè)法在局放在線檢測(cè)中得到了較廣泛的應(yīng)用。

超高頻方法在局放檢測(cè)中的應(yīng)用

華北電力大學(xué)自2002年開始，將近年來國際上流行的超高頻技術(shù)應(yīng)用于GIS、變壓器、電機(jī)和電纜等的局放檢測(cè)研究工作。截至目前為止，研究工作取得了很大進(jìn)展，完成了超高頻法用于變壓器局放檢測(cè)的可行性驗(yàn)證，研制了一套自動(dòng)化超高頻局放檢測(cè)系統(tǒng)，可以通過程控的方式控制信號(hào)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。設(shè)計(jì)了模擬變壓器內(nèi)部局放的各種實(shí)驗(yàn)室模型，通過相位統(tǒng)計(jì)分布的方式和頻譜的方式進(jìn)行了模式識(shí)別的研究，取得了很好的效果。以實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一套基于現(xiàn)場(chǎng)的超高頻局放檢測(cè)系統(tǒng)，并成功地于2003年2月23日在河南某變電站一臺(tái)正在運(yùn)行的型號(hào)為SFPSZ9-220千伏/120000千伏安的主變進(jìn)行了安裝與試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)用于實(shí)際在線安裝測(cè)試的首次試驗(yàn)。后來又在該變壓器吊罩檢查期間，安裝了基于超高頻檢波信號(hào)的固定式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)長期跟蹤其局放活動(dòng)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的研究成果，設(shè)計(jì)了一套基于工控機(jī)的UHF局放在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了在線連續(xù)采集數(shù)據(jù)、相位統(tǒng)計(jì)分析和超高頻信號(hào)隨時(shí)間變化的歷史趨勢(shì)分析功能。

高壓設(shè)備局放檢測(cè)的發(fā)展方向

隨著科技的發(fā)展，特別是信號(hào)分析技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、指紋分析、專家系統(tǒng)、模糊診斷和