电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考

电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考

电力变压器是电力系统中的重要设备之一,其正常运行对电力系统的稳定运行和供电

质量具有重要的影响。长期运行下的电力变压器会出现绝缘老化、介质劣化等问题,从而

导致变压器内部出现局部放电,严重的甚至会引发变压器事故。对电力变压器的局部放电

进行带电检测及定位,具有重要的意义。

电力变压器的局部放电是指在其内部绝缘结构中的缺陷处,由于电压和电场的作用,

使绝缘结构部分电压过高,从而引发局部击穿和电弧放电。局部放电会导致变压器的绝缘

性能降低,从而影响变压器的正常运行。对电力变压器进行局部放电的带电检测及定位,

可以及时发现变压器内部的问题,采取相应的维修和保养措施,保障变压器的正常工作。

电力变压器的局部放电带电检测及定位技术主要包括以下几个方面。可利用高频电流

互感器对变压器绕组进行检测,通过测量绕组内部的电流信号,分析是否存在局部放电的

现象。还可以通过热像仪或红外相机对变压器进行红外热像检测,通过观察变压器外表面

的温度分布,确定是否存在局部放电的热点。还可以利用声学放电检测技术对变压器进行

检测,通过观察变压器附近的声音变化,判断是否存在局部放电的现象。还可以利用光学

显微镜或电子显微镜对变压器内部的绝缘结构进行观察和分析,以确定是否存在绝缘老化

或介质劣化等问题。

在局部放电带电检测及定位技术的应用过程中,需要注意以下几个关键点。需要选择

合适的检测仪器和设备,保证检测的准确性和可靠性。需要进行科学合理的检测方案设计

和试验计划制定,保证检测的全面性和有效性。需要进行充分的数据分析和处理,将检测

到的信号转化为有关局部放电的定性和定量指标,为进一步的问题定位提供依据。还需要

及时进行相应的维修和保养,对发现的问题进行修复和处理,以确保变压器的正常运行。

电力变压器的局部放电带电检测及定位技术具有重要的意义。通过对变压器进行全面、准确的检测和定位,可以及时发现和解决变压器内部的问题,确保变压器的正常工作,提

高电力系统的供电质量和可靠性。在应用和推广过程中,还需要进一步完善和发展相关的

技术和方法,以更好地适应电力变压器的实际需求。

浅谈变压器局部放电的定位方法

浅谈变压器局部放电的定位方法 电力变压器在电力系统整体的运行中扮演着重要的角色,其绝缘强度的高低会直接影响电力系统运行时的安全状态。而引起变压器绝缘劣化的主要原因之一就是局部放电(简称局放)。因此,局部放电定位是变压器状态维修的基础和质量监控的重点项目。 标签:变压器;放电;定位方法 1 电气定位法 局部放电最明显的特征就是产生电脉冲,电脉冲中包含很多可以研究分析的信息,如信号能量幅值的衰减,波形的畸变和延时等。电气定位法的原理是根据放电脉冲在绝缘介质中传播时的参数特性,建立相关的传递函数来确定放电源的空间位置。 (1)行波法。 行波法的主要原理是利用波的时延特性来计算放点源与被测点的距离。局部放电在放电时会产生波形,波形传播开始的瞬间会出现容性分量,需要经过一段时间的时延后,行波分量才到达测量端。根据行波传播的速度,通过测量行波延迟的时间,就可以计算出所求距离,估计出放电源所在位置。 (2)极性法。 极性法的原理是通过比较变压器绕组的不同端子上局部放电信号的极性,如对单相变压器,理论上希望在高、低压绕组的四个端子测到不同极性的局部放电信号,根据不同的极性信号来确定放电位置。但是极性法仅能识别到局部放电源可能存在于变压器绝缘的某个区域。要精确地测出放电的位置,必须利用其他方法。 (3)起始电压法。 假设变压器绕组上的电压分布均匀,令绕组长度为L,绕组两端电位各为UH,UL。 若放电点N离高压端H的距离为x,放电点电压为UN,则有: (UH-UN)/(UN-UL)=x/(1-x)(1.1) 当UN达到起始放电电压UI时,则有: (UH-UI)/(UI-UL)=x/(1-x)(1.2)

变压器局部放电故障定位案例分析

变压器局部放电故障定位案例分析 摘要:经过对电力变压器局部放电的情况大量的测试和实验,已经得出多种检测方法,但是每种方法的优缺点各不相同,实际场景应用和检测结果也存在一定的差异性。电力变压器的构成结构较为复杂,想要在出现故障第一时间快速准确的定位其放电故障点困难相对较大。在不同场景中,测试检测方法也不相同,需要反复通过多种检测方法联合检测,逐渐提高检测手段和方法,保障电力系统的稳定安全运行。 关键词:变压器;局部放电;故障定位 局部放电表现为火花放电、辉光放电、亚辉光放电三种表现类型,火花放电属于脉冲型,辉光放电属于非脉冲型,亚辉光放电属于脉冲型和非脉冲型的过渡形式。局部放电造成的破坏是经过长期的累计从而表现出来,多数情况下局部放电不会造成击穿性的破坏,但是有可能破坏到机电介质的的局部损坏。长期存在局部放电的隐患会导致绝缘装置的电器功能降低,造成危害。 1 电力变压器局部放电现状分析 电力变压器在局部放电的过程中通常会有电磁泄漏、电极两端有脉冲电压的释放、绝缘的物质分解出的气体等现象随之产生。根据总结出电力变压器在局部放电过程中伴随产生的现象,结合实际应用时的情况,使用特定方法进行检测。实际检测多种方法中脉冲电压测试方法和电流测试方法是最为常用的两种。而在定期对电力变压器进行维护和检测时,使用较多的是脉冲电流法。 在变压器发生局部放电故障时,快速准确判断放电故障位置,排除故障点对由此产生的影响降低到最小。在电力变压器施工安装阶段,首先要对电压器可能存在隐患点进行排查和记录,在实际使用过程中,发生故障能够快速的排查出局部放电位置。其定位原理主要包含如下:一种是电气元器件定位方法可以细化为电容改造之后的分量检查方法、极性检查法和多个位置排查检查法等。另一种是超声波检测法,可以利用超声波反射的原理来检测故障点。此方法可以细化为声音检测和电声转化。声音转化检测的方法使用较为普遍和准确。 在对电力变压器进行局部放电检测时候,要排除电磁干扰和防止电磁干扰的措施,在检测时候,如果存在电磁干扰的话,对电力变压器局部放电检测结果都会产生影响,严重时会无法测试结果,所以在检测过程中必须对电力变压器电磁干扰进行有效防护的情况下进行检测,确保检测准确性。 2 电力变压器的定位方法 2.1超声波检测法 超声波定位检测方法的原理是利用电脉冲信号和超声信号之间的时间延时来定位。在当前使用过程中,超声波技术发展成熟,具有携带方便、抗干扰性等优点,所以称为研究的热点。使用超声波检测方法进行局部放电定位时,需要首先选择一路贴在变压器箱体上的传感器作为基准参考,然后检测放电信号传播到其他传感器与基准参点之间的相对延时时差来计算放电的位置。 2.2特高频检测法 局部放电的变压器会产生特高频的电磁信号本身有很好的抵抗干扰能力,并且电磁波的传播速度相对较快,可以根据其特性进行放电迅速定位。由于特高频的电磁波自身的局限性很难穿透金属物,但是电力变压器的组成结构比较复杂,绝缘纸板和绕组等等都会对电磁波的传播产生一定的影响。如何避免该因素的影响也需要进一步研究。在油纸复合绝缘的介质中,电磁波被干扰和损耗的影响很

带电检测诊断定位10kV开关柜局部放电故障

带电检测诊断定位10kV开关柜局部放电故障 随着电力系统的不断发展和提升,10kV开关柜已经成为电力系统中一个非常重要的组成部分,而其在运行过程中往往会面临着各种故障,局部放电故障就是其中的一种常见故障。局部放电不仅会造成设备的损坏,甚至会引发火灾或爆炸等严重事故。及时准确地检测诊断定位10kV开关柜局部放电故障成为了电力系统维护和管理中的一项重要任务。 10kV开关柜局部放电的检测方法可以分为两大类:在线检测和离线检测。在线检测是指在设备正常运行的情况下进行检测,而离线检测则是指在设备停机状态下进行检测。在线检测方法主要有超声法、红外法、紫外法、电晕法等,而离线检测方法则主要包括绝缘电阻测量、局部放电检测、直流电压试验等。 当出现10kV开关柜局部放电故障时,首先需要进行检测诊断,确定故障的具体位置和原因。对于局部放电的诊断定位工作,我们可以采用以下方法: 1. 监测设备运行情况:通过监测设备的运行情况,包括工作电流、电压、温度等参数,来判断设备的运行状态是否正常。一旦发现异常情况,需要及时进行检测。 2. 使用局部放电检测仪进行检测:局部放电检测仪是一种专门用于检测设备局部放电情况的仪器,通过对设备进行局部放电测试,可以准确地定位故障位置和程度。 3. 进行红外热像检测:红外热像检测是一种常用的无损检测方法,可以通过红外相机检测设备的热象,从而定位设备的热点,找出潜在的故障隐患。 4. 分析绝缘电阻:绝缘电阻是反映设备绝缘状态的重要指标,通过对设备绝缘电阻的分析,可以判断设备的绝缘状态是否良好,从而确定是否存在局部放电故障。 5. 采用超声波检测:超声波检测是一种高频声波检测技术,通过对设备的超声波进行检测,可以找出设备内部的故障位置。 通过以上方法的综合运用,可以较为准确地定位10kV开关柜局部放电故障的位置和原因,为后续的维修工作提供重要的参考依据。值得注意的是,在进行故障诊断时,需要保证操作人员具有一定的专业知识和技能,以免对设备造成更大的损坏。 通过对10kV开关柜局部放电故障的检测诊断定位工作,可以保证设备的正常运行,避免发生故障带来的损失,同时也能够提升电力系统的安全可靠性。加强对10kV开关柜局部放电故障的检测诊断定位工作具有非常重要的意义。

变压器局部放电监测方法总结

变压器局部放电监测方法总结 随着电气设备不断增多和规模不断扩大,变压器也被广泛应用于各种场合。作为电力变压器常见的故障现象,局部放电已成为影响电气设备运行安全的最主要因素之一。因此,变压器局部放电监测方法的研究和应用显得尤为重要。 目前,变压器局部放电监测方法主要可以分为以下几类。 一、超声波法超声波法是利用超声波探测变压器内部局部放电信号的方法。其原理是,当变压器内部发生局部放电时,会产生一定的声波信号,超声波探头可以探测到这些信号,并以此来判断变压器是否存在局部放电现象。这种方法具有灵敏度高、反应迅速、非接触式测量等优点,但同时也存在着受温度、材质等因素的影响、检测深度较浅等缺点。 二、电磁法电磁法是利用电磁感应探测变压器内部局部放电信号的方法。其原理是,变压器内部发生局部放电时,会产生一定的电磁波信号,电磁感应探测器可以探测到这些信号,并以此来判断变压器是否存在局部放电现象。这种方法具有灵敏度高、检测深度较深等优点,但同时也存在着受温度、材质等因素的影响、需要专门的仪器等缺点。 三、光学法光学法是利用光学感应探测变压器内部局部放电信号的方法。其原理是,通过光学采集设备采集变压器内部局部放电时产生的闪光信号,并映射到光学显微镜中进行观察

和判断。这种方法具有不会影响变压器内部工作、检测效果好等优点,但同时也存在着需要专门设备、放电强度小等缺点。 四、化学法化学法是利用化学分析手段分析变压器内部油中存在的局部放电产生的气体的组成及其浓度变化来判断变压器是否存在局部放电现象的方法。这种方法具有利用方便、检测精度高等优点,但同时也存在着受变压器内部材质、油质量等因素影响、需要取样等缺点。 总的来说,变压器局部放电监测方法有很多种,每种方法都有其优点和不足。针对不同的应用场合和电气设备,在实际应用时应该综合考虑各种方法的特点和适用范围,在保证精度的前提下选择最合适的监测方法。同时,也需要不断加强和完善局部放电监测技术,进一步提高变压器运行安全性和稳定性,为电力系统的稳定供电和发展做出自己的贡献。

高压输电线路中的局部放电检测与定位技术研究

高压输电线路中的局部放电检测与定位 技术研究 高压输电线路是电力系统中的关键组成部分,其稳定运行对于 保障供电可靠性至关重要。局部放电是导致输电线路故障的主要 原因之一,因此,准确检测和定位局部放电是预防线路故障和确 保电力系统安全运行的重要手段。 局部放电是指在绝缘系统的局部区域内由于电压电场强度过高 而产生的电弧放电现象。在高压输电线路中,局部放电可能导致 线路绝缘性能损坏,进而引发设备故障和电网事故。因此,及时 发现和定位局部放电是确保输电线路安全运行的关键。 为了实现高压输电线路中局部放电的精确检测和定位,研究人 员提出了多种技术方法。首先,适用于高压输电线路的非接触式 局部放电检测技术被广泛应用。该技术利用无线电接收机和天线 接收信号,通过分析接收到的信号特征来判断是否发生局部放电。非接触式检测技术具有操作简便、实时性好的特点,可以对线路 进行连续监测,并能及时发现潜在的故障问题。 另外,局部放电的定位技术对于快速修复和维护具有重要意义。目前,常见的局部放电定位方法主要有时间域反演和频域反演两种。时间域反演方法利用信号的传播速度和到达时间差,结合线

路参数进行定位。频域反演方法则是通过分析频谱特征来确定放 电源的位置。两种方法各有优劣,可以互相补充,提高定位的准 确性。 除了上述方法外,还有其他一些局部放电检测与定位技术正在 被研究和应用。例如,超声波检测技术利用超声波在局部放电时 产生的脉冲信号来判断放电位置。红外热像技术则是通过测量局 部放电产生的热量来定位放电位置。这些技术都在一定程度上提 高了局部放电检测的准确性和定位的精确性。 然而,局部放电检测与定位技术仍然面临一些挑战。首先,高 压输电线路的环境复杂多变,信号干扰较大,会影响检测和定位 的准确性。其次,局部放电的发生会造成复杂的声波、电磁波和 热量传播,需要综合多种传感器和分析方法来进行检测和定位。 此外,缺乏标准的局部放电检测和定位方法,也制约了技术的发 展和应用。 为解决上述问题,研究人员正在努力提出新的局部放电检测与 定位技术,并改进现有的方法。他们借鉴机器学习和人工智能等 先进技术,将信号处理和模式识别相结合,提高检测和定位的准 确性和可靠性。同时,建立一个统一的局部放电检测与定位标准,促进技术的推广和应用。 总之,高压输电线路中的局部放电检测与定位技术是确保电力 系统安全运行的关键。通过准确检测和定位局部放电,可以及时

输电线路局部放电检测与定位技术研究

输电线路局部放电检测与定位技术研究 引言: 随着现代社会对电力的需求不断增长,输电线路的安全性和可靠性变得尤为重要。然而,长期以来,输电线路的局部放电问题一直困扰着电力行业。局部放电是一种微小放电活动,会导致线路零部件的损坏和设备的故障。因此,研究局部放电的检测与定位技术对于提高输电线路的稳定性和可靠性具有重要意义。 一、输电线路局部放电的危害与原因 局部放电指的是在绝缘系统中部分区域发生的放电现象。放电过程产生的热量和电磁波可能引起绝缘层的破坏,从而导致线路的短路、过热和火灾等问题。局部放电主要由以下几个原因引起: 1. 绝缘材料的老化:随着时间的推移,绝缘材料会因长期的使用而老化,从而导致局部放电的出现。 2. 设备故障:设备制造过程中的瑕疵、材料缺陷等因素可能引发局部放电。 3. 污秽:环境中的污秽物如灰尘、水分等也可能成为局部放电的起因。 二、局部放电的检测技术 为了及时发现和排除输电线路中的局部放电问题,可采用以下检测技术: 1. 电场法:通过检测局部放电产生的电场信号,可以定位故障点。电场法可以分为直接测量法和间接测量法。 2. 磁场法:通过检测局部放电产生的磁场信号,可以确定故障的位置。磁场法可以分为磁通密度法和磁滞波动法。 3. 超声波法:利用超声波的传播速度和频谱信息,检测和定位局部放电故障。

4. 热脱气法:通过检测局部放电产生的气体体积变化,可以判断故障的位置和 程度。 5. 光学法:利用红外热像仪等设备,检测和定位电力设备产生的热量。 三、局部放电的定位技术 局部放电的定位是指确定故障点所在位置的过程。目前常用的定位技术主要包 括以下几种: 1. 时间差法:通过测量信号到达不同接收器的时间差来确定故障点的位置。 2. 相位比法:通过比较不同接收器上的信号相位差,确定故障点的位置。 3. 振幅比法:通过比较不同接收器上的信号振幅差,确定故障点的位置。 4. 时频域分析法:通过对局部放电信号进行时频域分析,提取特征参数,确定 故障点的位置。 四、局部放电定位技术的应用与发展 随着技术的进步和应用的广泛,局部放电定位技术在输电线路中的应用越来越 重要。它可以提高线路设备的可靠性和可维护性,降低故障发生率。未来,局部放电检测与定位技术仍有很大的研究空间和应用前景,例如结合机器学习和人工智能方法,提高定位的准确性和自动化程度。 结论: 输电线路局部放电检测与定位技术是提高输电线路安全性和可靠性的重要手段。通过合理选择和运用不同的检测与定位技术,可以快速、准确地确定故障点的位置。随着技术的不断发展,局部放电检测与定位技术在电力行业将发挥越来越重要的作用,为实现电力系统的高效运行提供有力支持。

电力变压器带电检测技术

电力变压器带电检测技术 摘要:本文介绍了变压器带电检测的基本原理,并将带电检测技术归纳为局 部放电检测和非局部放电检测两大类,以供参考。 关键词:电力变压器;带电检测;方法 1变压器带电检测原理 变压器结构复杂,附件种类多,运行过程中,其内部和外部电磁场分布情况 比较复杂,存在特定的电、磁、声、光、热、气现象。当变压器运行异常时,上 述各物理或化学现象会出现对应的变化。变压器带电检测利用专业的检测仪器检测、分辨上述物理或化学变化,并转化成量化的数字或可视的图谱等,用以直接 或间接表征设备状态。检测人员通过检测结果,能够在设备带电运行状态下,得 到设备状态量,准确评估设备运行状况。当设备存在缺陷时,能够分析缺陷严重 程度,定位缺陷位置,及早采取措施,防止缺陷发展为故障。根据检测原理不同,可将其分为局部放电检测和非局部放电检测两大类。 2局部放电下的带电检测 2.1高频放电检测 高频放电检测中的传感器主要选择电感型传感器,其主要是罗氏线圈结构, 一次侧属于流过被测电流导体,而二次侧则是多匝线圈。而在交变电流经过被测 导体过程中容易形成一种交变磁场,二次侧线圈形成感应磁通。罗氏线圈中的二 次侧电压信号远远低于导体内部电流。而变化磁链还会形成一种感应电动势,电 动势的数值的大小和磁链变化率之间为正比。相关等效电路图如图1所示:

其中e(t)是高频传感器中的传输电压信号,Cs是线圈等效杂散电容,R是负载电阻,Rs是线圈等效电阻,Ls是线圈自感,M是高频传感装置以及接地引线彼此互感,I(t)是局部放电脉冲流经接地引线形成的冲击电流。 变压器实施高频放电检测,即在不停电条件下,套管末屏接地线以及变压器中的夹件、铁芯中的专用设备合计高频电流传感装置针对局部放电形成的高频脉冲电流进行检测。相关检测信号频带通常是3到30MHZ,通过软硬件滤波融合方法有效消除电磁干扰噪音。 高频放电检测中的局部放电特征表征图谱为PRPD相位图谱以及等效频率、等效时间图谱。其中PRPD图谱为局部放电下的相位分布图谱,其中的横坐标代表相位,而纵坐标代表幅值,结合脉冲实际分布状况,可以准确判断信号集中放电次数、幅值以及相位信息,准确判断放电类型。 等效时间和等效频率图谱主要是针对放电脉冲实施频域和时域转换,通过计算得出不同脉冲等效时间以及等效频率,其中纵坐标为等效时间,横坐标为等效频率,结合两种参数,能够获得图谱中相应脉冲分布位置。 高频放电检测诊断中可以对比分析相应的检测图谱,分析实际放电类型以及是否存在局部放电问题。在没有典型放电图谱条件下,证明图谱正常运行。相同条件下,同一类型设备的最终检测图谱存在明显区别,则证明装置异常运行,而在典型放电图谱下,证明出现缺陷问题。 2.2特高频放电检测 局部放电问题通常会出现在变压器内部油纸绝缘方面,相关脉冲宽度主要是纳秒级,可以有效激励超出1GHZ特高频电磁波。变压器中的局部放电特高频检测中,主要是在油阀位置安装传感器,利用特定接口,促进特高频信号和检测仪器之间的有效连接,随后分析处理相关信号,检测信号整体频带范围大概是在300到3000HMZ之间。 因为变压器自身缺少非金属缝隙,因此无法顺利传输特高频信号,而现场检测只能通过内部传感器实施。传感器主要设置在变压器油箱内,能够顺利屏蔽各

GIS局部放电检测与定位技术的现场应用

GIS局部放电检测与定位技术的现场应 用 摘要:GIS局部放电带电检测具有重要作用,超声波检测法使用压电传感器将声波振动信号耦合为电信号,通过放大器放大后在显示器上呈现一定的波形。检测人员根据波形特征判断缺陷类型与缺陷程度。相对其他局部放电带电检测方法,超声波检测法具有适应性和抗干扰性强的优点,在现场中得到广泛应用。 关键词:GIS、局部放电、检测、定位技术、现场、应用 1GIS局部放电的在线检测方法以及优缺点 1.1电气法 电气法中包含内部电气法,内部电气法本身具有的优点就是操作比较简单,容易被大多数人所接受,反应比较迅速,测量到的结果相对比较准确。但是还是存在一定的问题,内部电气法的稳定性能比较差,容易受到外界的干扰因素,抵抗性能比较差。内部电气法又可以分为两种:①将设备经过改造,在法兰的内部上,装上一种电容器,从电容里获取相关的有用信息和信号,保证左右两个电容器都能够进行定位,定位依据的有关原理就是两个流经电容传感器之间的电流的时间差。根据众多经验表明该方法定位的精确度非常高,局部放电检测的准确率也是非常的高。②在盆式绝缘体内部接地端的附近,首先将一个电极进行埋伏,灵敏性也是非常的高。但是这种方法有一定的限制,比如对于内电极,必须需要厂家在生产的时候就进行埋伏,一般在施工现场中,很难做到。 1.2化学法 GIS内部电弧在放电的时候,部分气体会得到挥发,有的还会发生分解。判断GIS内部的放电程度,可以通过部分气体浓度得出。化学法检测的优点就是不受外界干扰,但是还有一定的缺点,经过很多相关人士的有关统计和总结可以发

现,单单的测量自由因子形成的局部放电的效果并不明显,还不乐观,对于GIS 本身存在的一些物质也会影响到测量的准确性。当短脉冲产生的放电产物的分解 物达不到有关要求后,就要再次进行有关实验,严格控制,提高测量的准确性。 1.3超声波法 GIS局部放电还能够产生声波,类型主要有表面波、纵波、横波三种,纵波 和横波都可以传播到墙体外壁,传播的距离比较远,因此其产生的有关振动频率 和信号可以采用超声波传感器进行接收,达到检测局部放电的效果。但是为了更 大程度上降低其他外界环境和有关声源的影响,一般测量仪器的测量范围都确定 在某一范围内,不会出现非常偏离的现象。此种方法就是将电磁传感器和相应的GIS设备进行分离,让他们彼此之间不产生非常紧密的关系,不互相影响,同时 也不受电气方面影响,但是缺点就是在实际现场中,有很多的因素和原因都会造 成外壳的振动,影响到测量数据的准确性。 2局部放电带电检测技术分析 2.1特高频局部放电定位技术 在局部放电带电检测技术中,其中特高频检测技术是较为常用的检测技术之一,该技术主要是对伴随局部放电产生的特高频电磁波信号(300MHz≤f≤3GHz) 进行检测,在应用过程中需要注意的是对整个技术应用中电磁波信号的检测,其 具备较强的抵抗现场电晕干扰能力。特高频定位技术应用的过程中技术方式比较多,其中比较常用的为幅值比较、时差以及平分面等方法。通常情况下,特高频 法检测采用的是时差定位法,对放射源的确定可以通过特高频电磁波信号到达的 时间和方向进行,或者通过信号与气室两侧传感器达到的时间差等对传感器间的 距离和位置进行确定,来实现对GIS局部放电源的定位,进而对缺陷进行定位。 而GIS设备多处位置都装有盆式绝缘子,这些环氧材料的绝缘子可以透射特高频 电磁波信号。这些环氧材料的绝缘子可以透射特高频电磁波信号。现场检测经验 表明,利用在放电点附近的多个盆子都可以检测到不同程度的特高频信号的特点,可大大提高现场检测的效率。 2.2超声波局部放电带电检测

电力变压器局部放电检测技术探讨

电力变压器局部放电检测技术探讨 摘要:及时采取有效的局部放电检测技术做好电力变压器局部放电检测工作,是防范电力变压器发生局部放电现象的关键。目前,我国常用的局部放电检测技 术各具应用优势和适用范围,但均存在一定的缺陷,从而会影响部分电力变压器 局部放电检测工作的顺利开展和检测质量。 关键词:电力变压器;局部放电;检测技术 引言 电力变压器是电力系统中重要的组成部件之一,该部件质量和运行状况的好 坏会对整个电力系统安全、稳定运行造成直接的影响。然而,在实际运行过程中,受多方面因素的影响,常常会导致电力变压器发生局部放电现象。局部放电不仅 会导致电力变压器的部分绝缘体产生相互反应,导致其介质成分发生变化,影响 其运行性能和质量,还会引发电气事故,威胁工作人员的人身安全,对整个电力 系统稳定、安全运行造成不良影响。 1常见电力变压器局部放电检测技术类型及优缺点 1.1超声波检测技术 电力变压器进行局部放电过程中常常会释放声波,根据这一现象,可采用超 声波检测技术对其进行局部放电检测,也即采用传感器接收释放的超声波定位和 测定局部放电位置、范围及大小等。该项检测技术具有工作原理简单、检测方便、无损等优势,但是,其也存在一定的缺陷,如灵敏度较低、抗电磁干扰性能较差等,因此,其无法完全满足电力变压器局部放电检测需求,多是被应用于电力变 压器局部放电状态数据采集和定性判断中。 1.2光测技术

相关研究表明,电力变压器发生局部放电后会产生400~700mm的光波,这 些光波经光电倍增管强度处理后,可产生光电流。根据这一现象,人们研发了光 测技术进行局部放电检测,即将局放产生的光辐射经光电进行转化,并根据转化 后的光电流特性(光电流中的波长和强度)进行局部放电检测和定位。该项检测技 术具有检测速度快、准确率高等优势,但是,其要求测量部件的透明性较强,否 则就会降低检测的灵敏度和准确度,且检测设备成本相对较高,多用于局部放电 定性分析中。 1.3油色谱分析法 近年来变压器运行过程中从油中产生的气体对变压器故障预警起到重要作用,在变压器局部产生电流时,局部绝缘体会因老化等情况产生化学气体,这些气体 很快会溶解在变压器油中。工作人员通过对油中气体的特征、成分和含量进行分析,从而进一步判断出变压器故障的原因。气体分析法不仅可以在变压器带电运 行中进行检测,同时也可以进行离线状态检测。此方法的不足之处在于,无法对 变压器瞬间产生的故障进行分类,大多还需要企业专业人员进行辅助判断。 1.4红外线检测法 红外线检测法是通过变压器外部温度变化形成的红外线成像进行变压器局部 放电带电检测。由于大气中存在不同成分的气体,这些气体对红外线的波长辐射 吸收存在明显差异。红外线呈现出短波和长波两种状态。通过变压器耦合元件将 红外线辐射信号转化成电信号,通过专业设备显示在显示器中,方便工作人员进 行检测。红外线检测法具有很强的实效性,并且在一定的距离内进行直接检测, 由于变压器内部结构的复杂和传热过程的复杂,红外线检测法只针对一些变压器 外部故障进行检测。 1.5超高频检测法 超高频检测法是电力检测中极为常见的方法之一,该方法需搭配红外线检测 方法进行双向工作,目前我国电力企业主要将此方法用于变压器周围放电检测来 使用。当带电检测过程中,首先要寻找放电的来源以及电力信号的规律,然后利 用变压器自身所释放的电压信号进行检测,使用超高频检测法可以观看传递回来

浅谈变电设备局部放电带电检测技术

浅谈变电设备局部放电带电检测技术 摘要:从物理学角度说,所谓“局部放电”是指在电场作用下,电力设备 在运行过程中部分区域出现放电、尚未击穿的一种现象。由于局部放电大多是局 部场强集中、局部电场畸变等造成的,会对电气设备正常运行有不利影响,主要 表现为局部发热、化学活性生成物、带电粒子碰撞及射线等对绝缘材料产生危害。目前,电力系统针对局部放电进行的带电检测技术主要包括高频/超高频、超声波、暂态地电压检测技术等,文章中作者结合变电设备局部放电带电检测展开研究,通过分析存在的问题,并进一步提出合理建议。 关键词:变电设备;局部放电;带电检测;建议 当前,随着我国经济高速发展、现代化建设日益完善,电力资源稳定供应已 经成为确保社会秩序正常运转的关键。相应的,从工业需求到生活需求,各行业、人群在对电力系统稳定性、可靠性提出更高要求的同时,也促使电力部门不断提 升预防检修技术能力,变电设备局部放电带电检测技术就是其中一项重要内容。 1 变电设备局部放电带电检测技术的价值分析 从电力系统发展进程上说,“带电检测技术”取代传统的“停电检测技术” 是一个巨大的进步,它的应用不仅能够全面、迅速的反映出电网中变电设备的运 行状态,还能够第一时间实现问题解决,从而保障电力供应的安全和稳定。 一个不容忽视的现象是,当前现代化电网中开关柜使用的比例越来越高,而 开关柜在设计上要求出线端直接与配网、用户电网相连,这也意味着开关柜成为 电力供应有无的“终端节点”,如果频繁的启停开关柜,就无法实现供电系统稳定、可靠的运行,对于供电对象而言产生不好的体验。实践中表明,一旦开关柜 出现故障,或者其他方面的原因影响开关柜正常使用,就必然要进行停电操作; 在传统电力检修时代,人们只能对开关柜进行预防性检测、试验,而这一过程也 都是在停电状态下完成的。

变压器局部放电定位方法综述

变压器局部放电定位方法综述 摘要:变压器是电力系统中最重要的电气设备之一,变压器的运行状况关系到 电力系统是否可以正常、安全的运行本文通过对变压器局部放电的概念,产生的 原因,特点等的分析,以及对超声波的特点,传播途径及优缺点的分析。本文简 单的叙述了用超声波法对局部放电的定位,并且对变压器局部放电定位的其他方 面进行简单的分析。。 关键词:变压器,局部放电,定位,超声波法 统计资料表明,变压器故障以绝缘故障为主。绝缘劣化程度不仅取决于放电 量的大小,而且还与放电位置密切相关,因此十分必要对变压器内部的放电源给 予定位,以便分析判断其内部放电的严重性。此外,在变压器发生放电性故障检 修时,也需要局部放电进行定位,以便缩短检修周期,提高检修效率。 一、局部放电的概念 当外加电压在电气设备中产生的场强,足以使绝缘部分区域发生放电,但在 放电区域内未形成固定放电通道的这种放电现象,称为局部放电。 二、变压器局部放电检测方法 局部放电是局部过热,电器元件和机械元件老化的预兆。局部放电趋势是随 着时间以指数的形式上升。在绝缘结构中产生局部放电时,会伴随产生电脉冲、 超声波、电磁辐射、光、化学等反应,并引起局部发热等现象。由于局部放电存 在以上特点,故电气设备如何避免局部放电、如何去除局部放电,从而使设备正 常安全运行就成为电力设备维护人员最多考虑的事情。为了去除这种潜伏性故障 现象,目前针对伴随局部放电而产生的一些电脉冲、超声波、电磁辐射等信号而 衍生出很多在线检测局部放电现象的方法。局部放电测量方法总体上可以分为电 测法和非电测法两类。 三、电测法 3.1脉冲电流法 脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管末屏接地线、外壳接地线、铁 心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流,获得视在放电量。它是研究 最早、应用最广泛的一种检测方法。检测变压器局部放电脉冲的电流传感器通常 用罗格夫斯基线圈制成。电流传感器有频率分辨率高、噪音低等特点。脉冲电流 法的缺点在于:(1)由于运行现场干扰严重,导致脉冲电流法无法有效应用于 在线检测;(2)对于变压器这类具有绕组干扰结构的设备,由于局部放电在绕 组内的传播导致脉冲电流法在标定时产生很大的误差;(3)当试样的电容量较 大时,受耦合电容的影响,测试仪器的测量灵敏度随着试品的增加而下降;(4)测量频率低,频带窄,包含的信息量少。 3.2无线电干扰法 无线电干扰法在基本测试原理上和脉冲电流法没有本质上的差异,它是采用 无线电干扰仪进行局部放电测量,操作比较简单。无线电干扰仪,本质上是一种 窄频带调谐选频式仪器(频带从1.25~9.35kHz,中心频带通常取1MHz)。对于气体中放电具有较高的灵敏度,而对于持续时间长的油中放电,检测灵敏度显著下降。 3.3介质损耗法 早期曾利用高压西林电桥或电感比例臂电桥测量介质损耗角正切增量(tan)的 办法来检查局部放电,但此法灵敏度太低。后来发展了一种专门用于测量每个周

干式变压器局部放电监测方法研究

干式变压器局部放电监测方法研究 在电力系统中,变压器的运行稳定性和可靠性十分重要。干式 变压器在电力系统中的应用不断增多,其具有安全、环保等优点,但也存在局部放电问题,可能对电力系统造成危害。因此,为确 保干式变压器的可靠性和运行安全,局部放电监测十分必要。 目前,对于干式变压器的局部放电监测方法主要有以下几种: 一、传统方法:十分依赖监测人员的经验和技术水平。传统方 法的局限在于经验丰富的监测人员难以持续在相同水平上监测变 压器,并且极容易受到环境影响而导致误判;此外人力成本也十 分高昂。 二、在线监测:通过采集变压器运行时的实时数据信息,将数 据传输至数据处理中心,对数据进行存储和分析,可以有效地实 现变压器的在线实时监测。在线监测具有实时性和准确性的优点,一旦出现异常,就会及时地预警。在实际工程应用中其值得推广。然而,在线监测需要专业的仪器和技术,需要巨大的投入和运营 维护成本。 三、无损检测技术:在变压器正常运行状态下,运用一些无损 检测技术对其进行检测,能够确定变压器中的局部放电缺陷及其 位置,从而判断变压器的状态。无损检测技术具有高效、准确、 成本低等优点,但对于已经老化的变压器进行诊断时,可能会受

到影响,且需要对变压器进行一些改造,在实用性上有一定的局 限性。 目前干式变压器的局部放电监测方法相对单一,仅有相关仪器 和设备,实际实现并不简单。针对这一问题,我们提出了一种基 于图像处理的监测方法。 我们通过数码高清摄像机获取到变压器表面的图像信息,将图 像信息传至数据处理中心,通过人工智能算法提取出图像中的局 部缺陷。这一方法相对于传统方法和无损检测技术而言更为简便,不需要专业人员和仪器设备,可以适用于各种不同种类的干式变 压器。同时,该方法具有成本低、效率高、准确性高等优点。 在图像处理中,我们主要应用了卷积神经网络(CNN)。CNN 是一种深度学习结构,通过神经网络的层级性特征学习,可以使 得计算机自动提取出数据中有用的特征,实现对于图像数据的高速、自动、准确的识别。我们将训练数据集中的图像进行高质量 标注,并用其对网络进行训练;训练完成后,我们用该模型对干 式变压器的局部缺陷进行识别,最终输出结果,通过实验数据反 复优化过程,使其具有更高的监测准确性。 需要注意的是,我们将摄像机选择为数码高清摄像机,这是因 为数码高清摄像机可较好地保证图像质量,与此同时,不会对干 式变压器的表面造成损害。在实验中,我们发现,在图像采集时

浅析电力变压器局部放电监测方法 穆石礅

浅析电力变压器局部放电监测方法穆石礅 摘要:电力变压器的局部放电会造成绝缘性能老化,变压器的绝缘老化已经成 为电力系统引发事故的主要原因,因此就需要研究变压器的局部放电检测技术。 本文对电力变压器局部放电检测方法进行了探讨。 关键词:变压器;局部放电;检测方法 目前已有多种带电测试方法应用于电力变压器局部放电的检测,每种方法均 有其优缺点、适用范围与条件,往往造成实测结果差异较大,难以比较,极大地 限制了现场应用。由于变压器内部结构十分复杂,对其内部放电源进行快速、准 确的定位仍存在较大困难。 一、电力变压器局部放电检测发展的基本情况 带电检测是依照电力系统的实际局部放电标准进行分析。按照实际检测对象 分析变压器实际的电气设备绝缘参数,对实际的情况进行泄露电流的分析判断, 明确实际不停电状态下实际完成的测量标准,指标的准确性。仪器检测逐步按照 自动模式检测转变,发展为数字化检测。按照传感器应用,实现相关参数信号的 信号转变。微机功能检测是按照实际计算机网络信息平台,通过微机,多功能放 电监测系统,实现对传感器、计算机、数字波集成化的综合应用,明确实际在线 检测的信息量和加快速度,对实际的检测参数进行实时的显示分析和自动化判断。 二、变压器局部放电故障 局部放电是指在电压的影响下,绝缘结构内部的油膜、气隙以及导体等的边 缘发生放电的现象,并且这种现象是属于非惯穿性的。充油电气设备发生固体绝 缘破坏的原因就是由其引起的。根据电场分布以及工作部位的不同情况,油纸绝 缘设备中的局部放电会有不同程度的发展,而对于变压器主绝缘中的局部放电, 例如油纸绝缘中的纸版表面及内部的树枝状放电,绝缘内部空腔或气泡中的局部 放电,悬浮电位导体的油中放电等,工作电压在正常的情况下,其发展过程的时 间都比较长,刚开始时是一种低能量的放电,但若是情况更加严重的话,局部放 电就会在较短的时间内发生迅速的击穿现象,一旦出现诸如此类的一系列现象, 任何诊断技术都无法在第一时间去应对和解决。分析引发局部放电的因素,可以 这样进行分析:因为气体的介电常数小,而且所承受的场强比较高,所以当固体 绝缘材料出现空腔或者油中出现气泡之时,其耐压强度比相关的绝缘材料低,因 此放电现象就容易在气隙中出现。 三、电力变压器局部放电检测方法 1、非电测量法 (1)超声波检测法 超声波检测法主要是根据局部放电过程中产生的超声波传播的方向和时间来 确定放电位置,包括电-声定位和声-声定位。当发生局部放电时,由于超声波通 过不同介质向外传播,到达油箱壁的时间不同。在变压器油箱的外壳安装多个超 声波传感器,由于空间位置不同,检测到局部放电产生的超声波信号时间不同, 通过测量超声波传播的延时时间可以确定局部放电源的空间位置。 (2)光检测法 光检测法的原理是将光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号转为电信号,再放大处理。不同类型局部放电产生的光波波长不同,小电晕光波长≤400nm呈 紫色,大部分为紫外线;强火花放电光波长介于400nm到700nm之间,呈桔红色,大部分为可见光。固体、介质表面放电光谱与放电区域的组成气体、固体材

电力变压器局部放电监测与诊断技术研究

电力变压器局部放电监测与诊断技术研究一、引言 电力变压器作为电力系统中的重要设备,其稳定运行对于保障电力系统的正常运行至关重要。然而,由于操作环境、材料老化等因素的影响,电力变压器存在着局部放电的问题。局部放电不仅会损害变压器的绝缘系统,还可能引发火灾等严重事故。因此,局部放电监测与诊断技术的研究具有重要意义。 二、局部放电的定义与特点 局部放电是指在绝缘系统中,由于电压应力超过了介质的击穿强度,导致部分区域发生放电现象。局部放电的主要特点包括放电强度小、放电能量有限、电流脉冲快速、波形特征丰富等。 三、局部放电监测技术 1. 传感器技术 传感器技术是局部放电监测的关键技术之一。传感器可以直接测量放电产生的信号,如电压、电流、波形等。常见的传感器类型包括电容式传感器、电感式传感器和红外热像仪等。 2. 离线监测与在线监测 离线监测是指在变压器停运期间对其进行监测和诊断,优点是可以获取更准确的数据和波形。在线监测则是指在变压器正常运行时对其进行监测,可以实时获取变压器的运行状态,及时发现问题。离线监测和在线监测相互结合可以实现对变压器的全面监测与诊断。 四、局部放电诊断技术 1. 数据处理与信号识别

局部放电信号的处理与识别是局部放电诊断的关键技术之一。通过信号的处理 与分析,可以判断放电类型、放电程度以及放电位置,为后续的维护和修复提供有效的参考。 2. 模型建立与仿真 建立电力变压器的数学模型并进行仿真可以模拟局部放电的发生和传播过程, 帮助诊断人员理解和分析放电现象,预测变压器的运行状态,并制定相应的维护策略。 3. 绝缘材料的研究与改进 绝缘材料在电力变压器的绝缘系统中起着关键作用。研究新型的绝缘材料,改 进现有绝缘材料的性能,对于提高电力变压器的抗放电能力和延长其使用寿命至关重要。 五、发展趋势与挑战 1. 大数据与人工智能的应用 随着大数据与人工智能技术的迅速发展,局部放电监测与诊断的数据处理和信 号识别将得到更为准确和快速的改进,提高系统的自动化程度和诊断的精度。 2. 真空油浸变压器的发展 真空油浸变压器作为一种新型的变压器,在绝缘性能和局部放电抑制能力方面 具有明显的优势,可能成为未来电力变压器的发展方向之一。 六、结论 电力变压器的局部放电问题对于电力系统的稳定运行具有重要影响,因此,局 部放电监测与诊断技术的研究具有重要意义。当前,传感器技术、数据处理与信号识别等方面的研究取得了一定进展,但仍面临着大数据处理和人工智能应用的挑战。

电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考李小飞

电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考李小飞 摘要:变压器局部放电并不是一个简单的单一性问题,而是一种具有复杂性和 综合性的问题。因此,在实际生产过程中要对其所涉及的问题进行深入的研究和 分析。变压器局部放电其不仅受到制作工艺的影响,同时还受到设计内容、选用 材料等多方面的影响。因此,在实际分析这类问题过程中,应该主要分析其产生 局部放电的机理,进而对其生产工艺中所涉及的不良因素进行有效的规避和管控、预防。本文主要对电力变压器局部放电带电检测及定位技术进行了分析研究。 关键词:电力变压器;带电检测;定位技术;具体应用 1、电力变压器检测技术的基本概述 近年来,伴随社会主义市场经济建设的不断发展,人们物质生活水平和生活 质量不断上升的同时,对于电力的需求量也在不断上升,但不可否认的是,在电 力企业数量不断增加、规模持续扩大的基础上,电力安全事故的发生也呈现出逐 年增长的趋势,给人们的生命安全和财产安全埋下了极大的安全隐患,进而给社 会的整体发展带来了极为不利的影响,而其中电力变压器作为电力系统的重要组 成部分,在其运行过程中采取相关有效的故障检测技术,是确保电力系统安全运 行的重要基础和根本前提。 2、带电检测法的基本原理 绕组的振动是由于漏感的影响下,线圈中的电流相互作用产生电动力引起的,绕组中漏磁场一般可分解为轴向漏磁和辐向漏磁,绕组受辐向张力互相排斥,使 外绕组向外扩张,内绕组向内压缩;轴向压力使内外绕组同时受到两端向中部的轴 向压力。当绕组内部出现机械形变时,虽然负载电流未发生变化,但形变对应位 置的漏磁场也将发生改变,从而造成变压器振动信息也发生不同变化,因此开展 振动检测能够发现绕组机械状态的变化 3、局部放电带电检测方法 3.1超高频检测法 局部放电会产生超高频率的电磁波,且在金属箱中的衰减速度较慢,因此能 够在变压器设备内部进行传播并通过金属箱体传出,所以,能够利用超高频传感 器进行检测,获取局部放电的信息,从而对设备内部的绝缘状态进行诊断。超高 频传感器由安装方式的不同分为内置型以及外置型两种。超高频传感器能够检测 到300-3000MHz范围内的电磁波,能够有效避开现场干扰。高频传感器的瞬态响 应良好、灵敏度较高,且线性度好。但是由于变压设备内部结构复杂,不同的局 部放电强度、传播差异以及衰减程度的不同会对高频传感器的检测带来一定误差。 3.2频率响应法 频率响应分析法是一种用于判断变压器绕组或引线结构是否偏移的有效方法。绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变,而频率响应法正是通过测量这种 细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的,其内部特性可以通过传递函数 H(f)=20lg[U2(f)/U1(f)]来描述,FRA法是目前最主要的判定方法,其优势是灵敏度 较高,对变压器绕组整体和局部的变形,都可以通过参数曲线进行一定的判断; 测试仪体积小巧,现场使用方便。其局限性主要为:(1)注意接地、每次测试的分

特高频局部放电测试定位方法及应用分析

特高频局部放电测试定位方法及应用分析 摘要:特高频局部放电定位的基本方法为幅值法和时差法。但在实际工作中, 普通的幅值法和时差法往往难以有效定位。针对这一问题,本文提出了以幅值法 和时差法为基础衍生出的多种定位方法,并对其相应的特点和实际应用进行了分析,以适应不同的设备结构和运行环境。 关键词:定位;特高频;带电测试;局部放电 特高频局部放电测试定位方法主要依据放电信号的强度变化规律和时延规律,分别对应幅值定位法和时差定位法。在实际现场测试中,由于受设备结构、运行 环境等方面因素的限制,传统的幅值法和时差法往往难以有效定位。 针对这一现状,本文在幅值法与时差法的基础上,提出了多种衍生定位方法,并对其相应的现场使用情况进行了分析说明,以克服幅值法和时差法本身存在的 缺陷,满足不同测试现场的实际定位需要。 1 基础定位方法 1.1 幅值定位法 1.1.1 方法原理 记录各个测点的信号幅值,测点信号幅值越大,说明测点位置与信号源位置 越接近。 1.1.2 实际应用分析 1)检测仪器最好具有多个检测通道,否则受信号稳定性影响较大; 2)若信号源为2个及以上且位于不同位置时,仪器检测到的幅值为多个信 号叠加的结果,幅值法的有效性将大大降低; 3)特高频信号幅值随着测点与信号源距离增大,衰减速度较慢,且受测点 限制,只能将信号源定位在某一特定区域; 4)当信号源过于强大时,会在很大区域内检测到幅值相当的信号,出现该 情况时,可采用调高检测频带或关闭信号增益的办法; 5)幅值法虽然精度较低,易受干扰,但是简单快捷,使用方便,对仪器技 术水平要求较低。 1.2 时差定位法 1.2.1 方法原理 利用信号到达两个传感器的时间差和信号在设备中的传输速度,来计算信号 源在两个传感器之间的具体位置。 1.2.2 实际应用分析 1)要求仪器具有很高的数据采集和处理速度,能够显示特高频时域波形; 2)对某些上升沿不是很明显的放电信号不适用,上升沿判断不准确,会造 成时间差不准确; 3)时差法精度明显优于幅值法,但对仪器性能要求较高,一般用幅值法定 位精度不能满足要求时,才会使用时差法。 4)单纯的使用时差法,难以确定三相共箱设备中信号源的精确位置。 2 衍生定位方法 2.1 平分面定位法 2.1.1 方法原理 该方法为时差法的变种,通过三个平分面的交点,确定放电点的空间位置。 2.1.2 实际应用分析

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