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摘要:脉冲电流法、超高频法以及超声波法是电力变压器局部放电带电检测过程中常用的技术,此类技术的应用适应性有所差异,工作人员在选择此类带电检测技术时,应结合技术应用的实际条件以及操作难度、技术应用成本,优化选择技术应用的具体形式。超声波检测定位技术和特高频检测技术是现阶段应用相对广泛的定位技术,此类技术的实际应用效果也与具体的应用工况相关。基于此,本文针对电力变压器局部放电带电检测与定位技术进行了介绍与分析。
关键词:电力变压器;局部放电;带电检测;定位技术
1、局部放电的主要特点与类型
针对变压器内部的绝缘来分析,主要运用了油-纸绝缘的方法,此方法所用材料在设备正常工作状态时,无法规避因运行而导致的油隙或气泡现象,因此也就极易发生局部放电的状况,此类因元件构造和运行状态下而引发的绝缘薄弱点就导致了引发变压器发生故障的隐性危害和风险,在严重时会直接危害设备正常运行,最终因故障致使而无法运行。对于其主要类型大致可以分为如下两点:
1.1电晕放电
此现象主要是由于导体尖端或毛刺等曲率半径的小范围区域内电荷比较容易积累或聚焦,在电荷受到聚焦且变得更强大时,进而引发变压器油电解现象而出现电晕。在电晕放电过程中由于带电体和绝缘层间隙并未能完全击穿,而仅仅只是出现了导体尖端或毛刺等曲率半径的小范围的周边域,在受到电流冲击发电发热引发而产生的变压器油分解产生乙炔等。通常来说,带电体尖端出现放电时所形成的放电脉冲主要是在负半周区域聚集,假如电压偏高时,正半周将也存在放电脉冲的可能性。倘若放电端属于接地部位,那么放电脉冲就会在正半周范围聚集。伴着电压不断增大,电晕放电发生的次数也将随之增多,但是单次放电量通常来说是不会发生变化的,且呈正负半周的对称状态下呈现脉冲状况。
1.2内部放电
顾名思义其主要指绝缘介质内部因杂质或气隙等而引发的放电问题。该类型的气隙或杂质极有可能是因电缆在原材生产时所形成的,也有可能是后期使用中所引发的。通常来讲大多数据都是因电场强度与绝缘介质比较时偏多而形成的,进而引发了局部的放电现象。此类放电状况大多是在绝缘层中强度不高的位置发生,跟材料介质的本身特点以及气隙大小、位置、形状都会存在很大关联性。
2、电力变压器局部放电带电检测方法分析
2.1脉冲电流法应用要点分析
离线测试以及检测脉冲电流是此类带电检测方法的突出特点。虽然脉冲电流法的应用范围相对较广,实际的检测技术应用成本也具有较好的可控性,但是实际的技术应用过程中,由于脉冲电流的实际状态会受到检测环境中的电磁场的干扰,导致脉冲电流法的检测结果会出现一些问题,影响检测结果的稳定性。因此,在应用此类检测方法时,往往需要技术人员提供离线测试的条件。从脉冲电流的检测对象角度分析,此类脉冲电流往往与变压器中的保护设备相关,包括外壳设备、接地设备等,此类设备会在放电的过程中出现脉冲电流,这种脉冲电流可比较直观地反应设备局部放电的实际情况。但是由于局部放电的电能在变压器内部的线圈中传导的距离较长,能量消散效应相对明显,导致脉冲电流法的实际检测误差较大,技术人员应使技术检测要求合理选择此类检测技术。
2.2超高频法应用要点分析
超高频法应用的技术内容为变压器在局部放电时所产生的高频电波,此类电波往往会冲破外壳设备的限制,并在传播的过程中表现出衰减的态势,值得注意的是,这种衰减的态势相较于自然环境中的高频波衰减稍慢一些,这也是超高频法检测局部放电的理论基础。此间,技术人员可利用高频电磁波接收仪对变压器中传输的高频电波进行分析,分析的数据包括实际的检测评率范围、现场环境的干扰程度以及超高频电磁波的相应时间等,这样即可进一步分析超高频电磁波的衰减趋势,以此趋势为基础,技术人员可分析变压器中局部放电的强弱。但是由于变压器内部的结构往往非常复杂,实际的局部放电位置可能隐藏地比较深,这种深陷类型的局部放电缺陷所表现出超高频电磁波的衰减规律也相对复杂,导致在分析此类电磁波的衰减规律时,技术人员需要结合不同部位的放电特点进行分析,实际的技术应用难度较大。
2.3超声波法应用要点分析
超声波法相较于超高频法,其实际的检测位置不同,超声波法是一种接触式的电磁波检测方法,技术人员在应用此类检测方法时,需要将电磁波检测仪固定在变压器外壳上,利用变压器内部局部放电产生的振动,检测实际的局部放电强度和深度,从而标定变压器局部放电的位置。由于在超声波法的应用过程中,电磁波检测仪与变压器直接接触,促使其实际的抗干扰能力较强,可直接接受局部放电电磁波信号,从而可在多次分析和比对之后,明确变压器内部电磁波放电的强弱程度。但是由于超声波在变压器内也会出现一定的波反射现象,导致实际的检测强度与真实的检测强度之前存在差异,这也会导致局部放电的检测结果不准确。为此,在实际的检测过程中,技术人员往往会灵活应用多种检测技术完成局部放电的检测工作。
3、电力变压器局部放电带电检测定位技术分析
3.1超声波检测定位技术
此类技术的检测工程适应性比较好,并且与此相关的检测设备也具有便携性特点,实际的抗干扰能力也相对突出,更为关键的是,此类技术具有在线检测的特点,这也是此类技术的检测优势。在应用此类检测技术时,技术人员需要合理选择技术应用参考点,此类参考点往往会固定在变压器外壳上,参与到实际的电信号传播过程中,进而可收集与传感器时间延时现象相关的数据,以此为基础,借助相应的工程学理论公式,可大致确定变压器内部局部放电的位置。此间,为了确保超声波检测技术的应用准确性,技术人员应在合理选择定位计算方法的基础上,优化选择声速的估计值,减少技术测量误差,发挥超声波传感器的时间延时数据记录优势。
3.2特高频检测定位技术
特高频检测定位技术相较于超高频检测定位技术,其实际的抗干扰能力更强,并且由于特高频超声波的穿透能力较强,促使在应用此类检测定位技术的过程中,技术人员可直接利用电磁波传感器快速标定局部放电的位置。但是需要注意的是,虽然特高频电磁波的穿透能力较强,但是在遇到金属障碍物时,其穿透能力会变弱,甚至无法穿透金属障碍物。为此,在应用此类检测定位技术时,技术人员应明确在应用此类技术时的干扰因素,尽量避开会影响电磁波信号穿透能力的部位,综合应用检测定位技术,发挥不同类型检测定位技术的优势。
4、结束语
总之,在实际的局部放电检测过程中,技术人员应灵活应用各类检测技术,发挥此类检测技术的优势,将检测定位技术的抗干扰能力、误差控制能力整合起來,从而在整体上提高技术应用的实际效能,为电力变压器局部放电带电检测与定位工作提供有效的技术支持。
参考文献
[1]刘嘉林,董明,安珊,杨兰均,邝石,张伟政.电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料,2015,48(08):1-7.
[2]侯雪洁.电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考[J].通信电源技术,2019,36(02):158-160.
[3]王汉杰.电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考[J].居舍,2019(22):188.
[4]臧其贤,热孜万古丽·托呼提.电力变压器局部放电带电检测及定位技术研究[J].科技经济导刊,2017(20):41+38.
[5]唐志国,李成榕,黄兴泉,王伟,程序,李君.基于辐射电磁波检测的电力变压器局部放电定位研究[J].中国电机工程学报,2016,(03):96-101.
南京立业电力变压器有限公司 江苏 南京 211106
关键词:电力变压器;局部放电;带电检测;定位技术
1、局部放电的主要特点与类型
针对变压器内部的绝缘来分析,主要运用了油-纸绝缘的方法,此方法所用材料在设备正常工作状态时,无法规避因运行而导致的油隙或气泡现象,因此也就极易发生局部放电的状况,此类因元件构造和运行状态下而引发的绝缘薄弱点就导致了引发变压器发生故障的隐性危害和风险,在严重时会直接危害设备正常运行,最终因故障致使而无法运行。对于其主要类型大致可以分为如下两点:
1.1电晕放电
此现象主要是由于导体尖端或毛刺等曲率半径的小范围区域内电荷比较容易积累或聚焦,在电荷受到聚焦且变得更强大时,进而引发变压器油电解现象而出现电晕。在电晕放电过程中由于带电体和绝缘层间隙并未能完全击穿,而仅仅只是出现了导体尖端或毛刺等曲率半径的小范围的周边域,在受到电流冲击发电发热引发而产生的变压器油分解产生乙炔等。通常来说,带电体尖端出现放电时所形成的放电脉冲主要是在负半周区域聚集,假如电压偏高时,正半周将也存在放电脉冲的可能性。倘若放电端属于接地部位,那么放电脉冲就会在正半周范围聚集。伴着电压不断增大,电晕放电发生的次数也将随之增多,但是单次放电量通常来说是不会发生变化的,且呈正负半周的对称状态下呈现脉冲状况。
1.2内部放电
顾名思义其主要指绝缘介质内部因杂质或气隙等而引发的放电问题。该类型的气隙或杂质极有可能是因电缆在原材生产时所形成的,也有可能是后期使用中所引发的。通常来讲大多数据都是因电场强度与绝缘介质比较时偏多而形成的,进而引发了局部的放电现象。此类放电状况大多是在绝缘层中强度不高的位置发生,跟材料介质的本身特点以及气隙大小、位置、形状都会存在很大关联性。
2、电力变压器局部放电带电检测方法分析
2.1脉冲电流法应用要点分析
离线测试以及检测脉冲电流是此类带电检测方法的突出特点。虽然脉冲电流法的应用范围相对较广,实际的检测技术应用成本也具有较好的可控性,但是实际的技术应用过程中,由于脉冲电流的实际状态会受到检测环境中的电磁场的干扰,导致脉冲电流法的检测结果会出现一些问题,影响检测结果的稳定性。因此,在应用此类检测方法时,往往需要技术人员提供离线测试的条件。从脉冲电流的检测对象角度分析,此类脉冲电流往往与变压器中的保护设备相关,包括外壳设备、接地设备等,此类设备会在放电的过程中出现脉冲电流,这种脉冲电流可比较直观地反应设备局部放电的实际情况。但是由于局部放电的电能在变压器内部的线圈中传导的距离较长,能量消散效应相对明显,导致脉冲电流法的实际检测误差较大,技术人员应使技术检测要求合理选择此类检测技术。
2.2超高频法应用要点分析
超高频法应用的技术内容为变压器在局部放电时所产生的高频电波,此类电波往往会冲破外壳设备的限制,并在传播的过程中表现出衰减的态势,值得注意的是,这种衰减的态势相较于自然环境中的高频波衰减稍慢一些,这也是超高频法检测局部放电的理论基础。此间,技术人员可利用高频电磁波接收仪对变压器中传输的高频电波进行分析,分析的数据包括实际的检测评率范围、现场环境的干扰程度以及超高频电磁波的相应时间等,这样即可进一步分析超高频电磁波的衰减趋势,以此趋势为基础,技术人员可分析变压器中局部放电的强弱。但是由于变压器内部的结构往往非常复杂,实际的局部放电位置可能隐藏地比较深,这种深陷类型的局部放电缺陷所表现出超高频电磁波的衰减规律也相对复杂,导致在分析此类电磁波的衰减规律时,技术人员需要结合不同部位的放电特点进行分析,实际的技术应用难度较大。
2.3超声波法应用要点分析
超声波法相较于超高频法,其实际的检测位置不同,超声波法是一种接触式的电磁波检测方法,技术人员在应用此类检测方法时,需要将电磁波检测仪固定在变压器外壳上,利用变压器内部局部放电产生的振动,检测实际的局部放电强度和深度,从而标定变压器局部放电的位置。由于在超声波法的应用过程中,电磁波检测仪与变压器直接接触,促使其实际的抗干扰能力较强,可直接接受局部放电电磁波信号,从而可在多次分析和比对之后,明确变压器内部电磁波放电的强弱程度。但是由于超声波在变压器内也会出现一定的波反射现象,导致实际的检测强度与真实的检测强度之前存在差异,这也会导致局部放电的检测结果不准确。为此,在实际的检测过程中,技术人员往往会灵活应用多种检测技术完成局部放电的检测工作。
3、电力变压器局部放电带电检测定位技术分析
3.1超声波检测定位技术
此类技术的检测工程适应性比较好,并且与此相关的检测设备也具有便携性特点,实际的抗干扰能力也相对突出,更为关键的是,此类技术具有在线检测的特点,这也是此类技术的检测优势。在应用此类检测技术时,技术人员需要合理选择技术应用参考点,此类参考点往往会固定在变压器外壳上,参与到实际的电信号传播过程中,进而可收集与传感器时间延时现象相关的数据,以此为基础,借助相应的工程学理论公式,可大致确定变压器内部局部放电的位置。此间,为了确保超声波检测技术的应用准确性,技术人员应在合理选择定位计算方法的基础上,优化选择声速的估计值,减少技术测量误差,发挥超声波传感器的时间延时数据记录优势。
3.2特高频检测定位技术
特高频检测定位技术相较于超高频检测定位技术,其实际的抗干扰能力更强,并且由于特高频超声波的穿透能力较强,促使在应用此类检测定位技术的过程中,技术人员可直接利用电磁波传感器快速标定局部放电的位置。但是需要注意的是,虽然特高频电磁波的穿透能力较强,但是在遇到金属障碍物时,其穿透能力会变弱,甚至无法穿透金属障碍物。为此,在应用此类检测定位技术时,技术人员应明确在应用此类技术时的干扰因素,尽量避开会影响电磁波信号穿透能力的部位,综合应用检测定位技术,发挥不同类型检测定位技术的优势。
4、结束语
总之,在实际的局部放电检测过程中,技术人员应灵活应用各类检测技术,发挥此类检测技术的优势,将检测定位技术的抗干扰能力、误差控制能力整合起來,从而在整体上提高技术应用的实际效能,为电力变压器局部放电带电检测与定位工作提供有效的技术支持。
参考文献
[1]刘嘉林,董明,安珊,杨兰均,邝石,张伟政.电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料,2015,48(08):1-7.
[2]侯雪洁.电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考[J].通信电源技术,2019,36(02):158-160.
[3]王汉杰.电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考[J].居舍,2019(22):188.
[4]臧其贤,热孜万古丽·托呼提.电力变压器局部放电带电检测及定位技术研究[J].科技经济导刊,2017(20):41+38.
[5]唐志国,李成榕,黄兴泉,王伟,程序,李君.基于辐射电磁波检测的电力变压器局部放电定位研究[J].中国电机工程学报,2016,(03):96-101.
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