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【摘要】电力系统供电工作的顺利进行有赖于电力变压器的安全平稳运行,但是绝缘性能劣化会严重影响变压器运行的可靠性,因而及时掌握和监测变压器的绝缘状态,防止电力变压器故障的发生,对于电力变压器的平稳运行和可靠性的保障意义重大。电力变压器局部放电在线监测系统的完善可以有效预防电力变压器因绝缘性能劣化引发的变压器故障和安全事故。本文首先对电力变压器在线监测技术进行概述,并就电力变压器局部放电在线监测系统建立的必要性、电力变压器局部放电在线监测技术的研究进行探讨。
【关键词】电力变压器;局部放电;在线监测系统
电力变压器是电力配网系统的重要组成,电力变压器的安全平稳运行可以有效保证电力配电系统的安全性和可靠性。电力变压器局部放电在线监测技术针对变压器运行中的突发故障,可以有效防止电力变压器的绝缘故障引发的事故。本文探讨的是电力变压器局部放电在线监测技术的基础研究和工程性研究,旨在通过电力变压器局部放电的基础研究对局部放电在线监测技术的应用、电力变压器局部放电在线监测系统的完善、电力变压器的故障诊断等工程研究提供指导和方向。
1.概述电力变压器在线监测技术
在电力配网电压等级不断提升和电容量不断增大的今天,电力变压器的负荷量逐渐增大。电力变压器作为电力系统的关键组成,一旦出现突发性故障将会为电力系统的工作造成不可估量的后果。电力变压器的维护大多采用事后维修和管理,即使是在预防维修的情况下也需要暂停供电,这大大影响到电力系统供电的稳定性和可靠性。因此电力事业的发展不能仅仅依靠传统的电力变压器检测维修的方法,而电力变压器在线监测技术可以有效提高电力系统供电的安全性和可靠性,电力变压器在线监测技术应用前景广阔。
电力变压器在线监测技术主要是针对电力变压器的多种构件和电器特点,然后采用局部放电监测技术、铁芯接地电流监测技术、振动监测技术等对电力运行设备的状态进行实时的在线监测,保证电力系统的良好运行。
电力变压器的在线监测有集中监测和分布监测这两种形式,集中监测手段面向的是所有可测范围内的电力运行设备的定时或者巡回检测,而分布监测手段则针对的是专门检测仪对待测电力运行设备获取信号的就地监测,这两种手段相辅相成共同为电力变压器的故障在线监测服务。
2.电力变压器局部放电在线监测系统的建立和完善
2.1.电力变压器局部放电在线监测技术概述
电力变压器局部放电在线监测技术应用在对处在运行状态下的电力变压器采用局部放电在线监测的方法,对电力变压器的运行数据进行在线分析和处理,从而实现对电力变压器绝缘性的有效诊断,一旦发现电力变压器运行故障可以预急报警。电力变压器局部放电在线监测技术是利用超声波原理,把高频超声波传感仪放在电力变压器油箱外部,以获取局部放电产生的超聲波信号并进行监测。电力变压器局部放电在线监测技术的使用选择的传感仪主要是利于把传感的超声波信号和电力变压器隔离的高性能传感仪。经过实践和多年经验的积累总结出,电力变压器在发生上千PC的局部放电量时可以正常的运行,然而在发生上万PC局部放电量之后,电力变压器就会面临超负荷运行,电力变压器的绝缘性能就不能继续保持,所以电力变压器故障的变化过程是从电力变压器的内部开始逐渐将电力变压器的绝缘层击穿,引起电力变压器故障。
2.2.电力变压器局部放电在线监测技术手段
通过分析电力变压器局部放电在线监测得出的阈值预急报警和电力变压器局部放电量的历史数据,可以了解电力变压器的绝缘性能状况。依据电力变压器局部放电过程中的电磁脉冲、辐射现象和超声波现象,电力变压器的故障诊断应用的电力变压器局部放电在线监测技术手段包括以下几个方面。
第一,超声波检测手段。超声波检测手段主要是利用超声波传感仪在电力变压器油箱外部接收到的电力变压器局部放电时产生的超声波信号,以此检测出电力变压器局部放电的大小和具体的放电位置。压电传感仪应用最为常见主要是因为该设备可以避开铁心磁和电力变压器振动时产生的噪音,减轻对检测结果的干扰。
第二,光测法。光测法主要是应用光学辐射的局部放电测试方法。由于放电变压器油种类繁多、光波长短不一,在光电转换之后,检查光电流的特征可以有效识别电力变压器的局部放电。该方法在实验室试用中取得了较大的进步,但是支持光测试的设备较为复杂、价格昂贵、灵敏度不高,在实践应用中不能直接应用。但是,光纤技术可以作为电力变压器局部放电在线监测的辅助方法,辅助超声波在石油传输中,受挤压纤维变形,光线折射率发生变化,此时采取光调制,可以有效测量局部放电位置。
第三,电脉冲法。电脉冲法主要是通过测量阻抗和电力变压器套管接地线末端的地线,形成铁芯和绕组脉冲电流,以得到功率值。该技术的关键在于怎样有效的识别干扰和避免干扰,提取真正的局部放电信号。随着技术水平的提高,在原有的技术基础上,增加了信号分析方法,使电力变压器局部放电在线监测设备进步较大,电力设备的性能更高了。
第四,射频检测手段。该方法是利用罗哥夫斯基线圈从中性部分的电力变压器设备收集信号,并测量信号的频率,改善测量频率。检测电力系统安装便捷、检测电力设备不改变电力系统运行和操作的方式。三相变压器有所不同,信号的测试系统会出现区分困难,信号受干扰大的情况。随着数字滤波技术的不断发展,射频检测方法在电力变压器局部放电在线监测中的应用越来越广泛。
第五,超高频检测手段。局部放电测试经由检测电力变压器在超高频局部放电超高频信号,最后可以有效检测局部放电和准确定位,但要注意的是超高频法要将频率控制在一定范围。
2.3.电力变压器局部放电在线监测系统
电力变压器局部放电在线监测系统的建立和完善主要是依据电力变压器局部放电在线监测技术的不断发展和完善,在技术的支持和推进之下,电力变压器局部放电在线监测系统建立后可以有效保证电力系统的安全稳定运行,并且一定程度上有效避免电力系统故障的发生。
3.总结
电力变压器局部放电在线监测技术已经经过了多年的推广和使用,电力变压器局部放电在线监测系统也经过了不断的完善,但是还有不少在线监测方法在电力系统设备选型、设备日常维修保养、设备标准分析和设备结构评估等方面还缺乏科学的规范、标准和指导方法,电力变压器局部放电在线监测系统的运行的日常管理和维护还需要建立一定的规范。此外还需要不断加强电力设备在技术革新和维护等方面的力度,随着科学技术的发展,电力变压器局部放电在线监测系统会焕发更大的生机。
【参考文献】
[1] 赵悦冰.电力变压器状态在线监测技术[J].科技创新与应用,2014,2(3):78-80.
[2] 邱荣超.电力变压器故障(局部放电)在线监测技术研究[J].科学与财富,2014,4(6):45-47.
[3] 杜铁军.浅谈电力变压器的在线监测技术[J].中国科技财富,2011,7(6):34-36.
【关键词】电力变压器;局部放电;在线监测系统
电力变压器是电力配网系统的重要组成,电力变压器的安全平稳运行可以有效保证电力配电系统的安全性和可靠性。电力变压器局部放电在线监测技术针对变压器运行中的突发故障,可以有效防止电力变压器的绝缘故障引发的事故。本文探讨的是电力变压器局部放电在线监测技术的基础研究和工程性研究,旨在通过电力变压器局部放电的基础研究对局部放电在线监测技术的应用、电力变压器局部放电在线监测系统的完善、电力变压器的故障诊断等工程研究提供指导和方向。
1.概述电力变压器在线监测技术
在电力配网电压等级不断提升和电容量不断增大的今天,电力变压器的负荷量逐渐增大。电力变压器作为电力系统的关键组成,一旦出现突发性故障将会为电力系统的工作造成不可估量的后果。电力变压器的维护大多采用事后维修和管理,即使是在预防维修的情况下也需要暂停供电,这大大影响到电力系统供电的稳定性和可靠性。因此电力事业的发展不能仅仅依靠传统的电力变压器检测维修的方法,而电力变压器在线监测技术可以有效提高电力系统供电的安全性和可靠性,电力变压器在线监测技术应用前景广阔。
电力变压器在线监测技术主要是针对电力变压器的多种构件和电器特点,然后采用局部放电监测技术、铁芯接地电流监测技术、振动监测技术等对电力运行设备的状态进行实时的在线监测,保证电力系统的良好运行。
电力变压器的在线监测有集中监测和分布监测这两种形式,集中监测手段面向的是所有可测范围内的电力运行设备的定时或者巡回检测,而分布监测手段则针对的是专门检测仪对待测电力运行设备获取信号的就地监测,这两种手段相辅相成共同为电力变压器的故障在线监测服务。
2.电力变压器局部放电在线监测系统的建立和完善
2.1.电力变压器局部放电在线监测技术概述
电力变压器局部放电在线监测技术应用在对处在运行状态下的电力变压器采用局部放电在线监测的方法,对电力变压器的运行数据进行在线分析和处理,从而实现对电力变压器绝缘性的有效诊断,一旦发现电力变压器运行故障可以预急报警。电力变压器局部放电在线监测技术是利用超声波原理,把高频超声波传感仪放在电力变压器油箱外部,以获取局部放电产生的超聲波信号并进行监测。电力变压器局部放电在线监测技术的使用选择的传感仪主要是利于把传感的超声波信号和电力变压器隔离的高性能传感仪。经过实践和多年经验的积累总结出,电力变压器在发生上千PC的局部放电量时可以正常的运行,然而在发生上万PC局部放电量之后,电力变压器就会面临超负荷运行,电力变压器的绝缘性能就不能继续保持,所以电力变压器故障的变化过程是从电力变压器的内部开始逐渐将电力变压器的绝缘层击穿,引起电力变压器故障。
2.2.电力变压器局部放电在线监测技术手段
通过分析电力变压器局部放电在线监测得出的阈值预急报警和电力变压器局部放电量的历史数据,可以了解电力变压器的绝缘性能状况。依据电力变压器局部放电过程中的电磁脉冲、辐射现象和超声波现象,电力变压器的故障诊断应用的电力变压器局部放电在线监测技术手段包括以下几个方面。
第一,超声波检测手段。超声波检测手段主要是利用超声波传感仪在电力变压器油箱外部接收到的电力变压器局部放电时产生的超声波信号,以此检测出电力变压器局部放电的大小和具体的放电位置。压电传感仪应用最为常见主要是因为该设备可以避开铁心磁和电力变压器振动时产生的噪音,减轻对检测结果的干扰。
第二,光测法。光测法主要是应用光学辐射的局部放电测试方法。由于放电变压器油种类繁多、光波长短不一,在光电转换之后,检查光电流的特征可以有效识别电力变压器的局部放电。该方法在实验室试用中取得了较大的进步,但是支持光测试的设备较为复杂、价格昂贵、灵敏度不高,在实践应用中不能直接应用。但是,光纤技术可以作为电力变压器局部放电在线监测的辅助方法,辅助超声波在石油传输中,受挤压纤维变形,光线折射率发生变化,此时采取光调制,可以有效测量局部放电位置。
第三,电脉冲法。电脉冲法主要是通过测量阻抗和电力变压器套管接地线末端的地线,形成铁芯和绕组脉冲电流,以得到功率值。该技术的关键在于怎样有效的识别干扰和避免干扰,提取真正的局部放电信号。随着技术水平的提高,在原有的技术基础上,增加了信号分析方法,使电力变压器局部放电在线监测设备进步较大,电力设备的性能更高了。
第四,射频检测手段。该方法是利用罗哥夫斯基线圈从中性部分的电力变压器设备收集信号,并测量信号的频率,改善测量频率。检测电力系统安装便捷、检测电力设备不改变电力系统运行和操作的方式。三相变压器有所不同,信号的测试系统会出现区分困难,信号受干扰大的情况。随着数字滤波技术的不断发展,射频检测方法在电力变压器局部放电在线监测中的应用越来越广泛。
第五,超高频检测手段。局部放电测试经由检测电力变压器在超高频局部放电超高频信号,最后可以有效检测局部放电和准确定位,但要注意的是超高频法要将频率控制在一定范围。
2.3.电力变压器局部放电在线监测系统
电力变压器局部放电在线监测系统的建立和完善主要是依据电力变压器局部放电在线监测技术的不断发展和完善,在技术的支持和推进之下,电力变压器局部放电在线监测系统建立后可以有效保证电力系统的安全稳定运行,并且一定程度上有效避免电力系统故障的发生。
3.总结
电力变压器局部放电在线监测技术已经经过了多年的推广和使用,电力变压器局部放电在线监测系统也经过了不断的完善,但是还有不少在线监测方法在电力系统设备选型、设备日常维修保养、设备标准分析和设备结构评估等方面还缺乏科学的规范、标准和指导方法,电力变压器局部放电在线监测系统的运行的日常管理和维护还需要建立一定的规范。此外还需要不断加强电力设备在技术革新和维护等方面的力度,随着科学技术的发展,电力变压器局部放电在线监测系统会焕发更大的生机。
【参考文献】
[1] 赵悦冰.电力变压器状态在线监测技术[J].科技创新与应用,2014,2(3):78-80.
[2] 邱荣超.电力变压器故障(局部放电)在线监测技术研究[J].科学与财富,2014,4(6):45-47.
[3] 杜铁军.浅谈电力变压器的在线监测技术[J].中国科技财富,2011,7(6):34-36.