变压器局部放电带电检测技术
变压器局部放电
变压器局部放电变压器是电力系统中不可缺少的设备，用于改变电压的大小，以实现电能的传输和分配。
然而，变压器在运行过程中可能会出现局部放电的问题。
局部放电是指在变压器内部的绝缘材料中发生的局部放电现象，它可能会导致设备故障和电力系统的不稳定性。
本文将讨论变压器局部放电的原因、检测方法以及预防措施。
一、局部放电的原因1. 绝缘材料缺陷：变压器的绝缘材料可能存在缺陷，如气泡、杂质和裂缝等。
这些缺陷会影响材料的绝缘性能，从而导致局部放电的发生。
2. 老化和磨损：长时间的运行和负荷变化会导致变压器内部的绝缘材料老化和磨损。
老化的绝缘材料会失去原有的绝缘性能，容易引发局部放电。
3. 过电压：电力系统中的过电压是变压器局部放电的主要原因之一。
过电压可能由外部因素，如雷击，或者内部因素，如开关操作而产生。
当电压超过材料的击穿电压时，局部放电就会发生。
二、局部放电的检测方法1. 电压法：通过测量变压器的局部放电产生的脉冲电压来进行检测。
这种方法需要使用高频电压脉冲发生装置和电磁传感器来采集变压器局部放电产生的脉冲信号。
通过分析脉冲信号的特征可以判断局部放电的程度和位置。
2. 频谱分析法：该方法通过对变压器的电流或电压信号进行频谱分析来检测局部放电。
局部放电会产生特定的频谱特征，通过对频谱图的分析可以确定局部放电的存在和程度。
3. 热像仪法：利用红外热像仪对变压器表面进行扫描，通过测量热量分布来检测局部放电。
局部放电会产生热量，导致变压器表面温度的异常升高。
热像仪可以实时监测变压器表面温度的变化，从而判断局部放电的情况。
三、局部放电的预防措施1. 绝缘材料的选择：选择具有良好绝缘性能的绝缘材料，减少绝缘材料的缺陷和老化现象。
2. 绝缘材料的维护：定期检查和维护变压器的绝缘材料，及时更换老化和磨损严重的部件，确保其良好的绝缘性能。
3. 过电压保护：安装过电压保护装置，及时检测和抑制过电压现象，保护变压器免受过电压的侵害。
变压器局部放电检测方法和检测技术的研究现状分析
些局 部放 电的基本垣 常规局部 放 电通常 在 回路 中串人检测 阻抗来 对信 法 、小 波 函数 、分解 尺度 以及 门 他 的选择 等问题 ， 择不 当将 极大 选
号取样 。 目 ，脉 冲电流法 Ｊ 前 泛用 于变 压器 型式试 验 、预防和交 接 试 地 影 响降噪的效 果 。文 献［】 ３在对 ¨部放 电信 和 白噪的小波分解 特性 验 、变压器局 部放 电实验研究 等 ，其特 点是测 量 灵敏度 高 、放 电 可 进行分放 电脉 冲畸变的角 以标定 等 。脉冲 电流 法的缺 点主要 是现 场干扰 严重 ，导致 脉 冲电流法 度 出发 ，对 阈值法作 了改进 。改 进 法更有 效地提取局 部放 电的脉 冲 无法有 效应用 于在线监 测 ；对 于变 压 复杂 的绕组 结构 ，局部放 电在 波形 ，而且 ＝ 扰越 强 ，其 优势越 明 。 卜
展 方向。 关键 词 ： 变 压 器 局部放 电 脉 冲 电流 法 阂值 法
１前 言 ．
高频法难 以进行 放 电量标 定 ， 目前仍处 于起 步阶段 。
大 量故 障统 计 分析 表 明 ，绝缘 故 障 是影 响变 压器 可 靠运 行 的重 ３变 压 器 局 部放 电超 声 波 检 测 技 术 的研 究 现 状 ． 目前 超 声 波检 测局 部 放 电 的研 究 ］ 作 主要 集 中在局 部放 电的定 ： 要原 因之一 。 目前 １０ Ｖ及 以 大 型电 力变压 器丰要 采川 油／ 绝缘结 １ｋ 纸 构 ，绝缘 故 障常常 起 源于 局部 放 电造 成 的ｆ ／ 绝缘 劣化 。局 部 放 电 位方 面 ，这 主要 是 由于超 声波 的传播 速度较 慢 ，对检 测系统 的精 度要 ｉ纸 ｔ ］ 是绝 缘介质 中由于局部 缺陷 而造成 的非 贯穿性 放 电现象 ，局部放 电是 求较低 的缘故 。在利 用超 声波进 行局 部放 电的放 电量的大小确定 和模 ｌ Ｊ 电气设 备长期 运行过程 中绝缘 裂化 的一个 主要 征兆 。如果 电气设 备 的 式识别 方面 的工 作相 对较少 。近 儿年 以来 ，｝ 现 了一种 把超声 波法与 绝缘 结构 长 时 间发生 持 续 的局 部放 电 ，绝缘 介 电性 能 可 能会 严重 受 射 频 电磁 波法联 合起米 进行 局部 放 电定 位 的趋 势 。这项 检测技术 能更 损 ，如 果局部放 电故 障一直未 被发 现和处 理最 终 可能导致 电气设 备发 好 地保证 局部放 电检 测的可 靠性 。超声 波或射频 检测得 到的局部放 电 生灾难性 的故 障。随着 电气设 备在 线监洲 与状 态维修 技术 的发展 和应 表 征量超 过设定 的 阈值 ，就 足 以引起警 戒 ，同时二者之 问 ，在 时频 特
变压器局部放电的在线监测
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采样系统。一般 采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～1000kHz。
第二节 变压器局部放电的在线监测 三、局部放电信号的传输
电缆模拟信号传送
一根信号电缆传送一通道信号；多通道信号需多根电缆或采用多 芯电缆传送。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
变压器局部放电的在线监测方法－非电测法
声测法是利用局部放电时发出的声波来进行测量，常和脉冲 电流法配合使用，是局部放电的重要监测手段。 特点：基本上不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可以硬 定放电源的位置。 缺点：灵敏度低且不能确定放电量。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
第二节 变压器局部放电的在线监测 二、局部放电信号的检测
声测法信号检测
局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域中分 子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力所引成。
局部放电由一连串脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。频 谱为10～107Hz数量级范围。
模式识别的过程实际上是信息压缩的过程，—般包括学习和 识别两个过程。
第二节 变压器局部放电的在线监测 七、放电模式的识别
第一步是学习过程，首先从变压器提取有典型意义的几种放电 模型，通过试验，获得局部放电数据，包括放电图象或数据采 集结果，从这些所获得的数据中提取特征，包括时域特征或统 计特征。根据这些特征构成特征空间，利用某种算法依据一定 规则，将特征空间根据不同的放电模型进行划分，从而形成特 征库。 第二步是识别过程，对于未知的放电类型，在获取数据和提取 特征后，依据同样的规则与已存在的特征库在限定条件下进行 匹配，从而判断出放电的类型。
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展
• 51•现阶段，我国电力行业发展进入技术变革的关键时期，电压等级要求也不断提高。
同时，电压升高也容易发生变压器的局部放电现象，而局部放电产生的电流与周围介质会发生相互反应作用，产生热效应或者生成活性物质，其中最重要的问题是局部放电会加速绝缘体老化，隔热性能降低，进而引发电气事故。
因此变压器局部放电检测技术的优化工作至关重要，能够有效预防事故发生。
局部放电现象的出现使得周围介质形成超声波、高频辐射等效应，这也给检测技术的升级提供了方向。
本文针对电力变压器的局部放电性能检测为主要探讨对象，对检测技术的应用类型和工作原理、发展现状和未来发展趋势展开分析，以期对未来检测技术优化提供思路。
电力变压器是电力系统正常运行中必不可少的一个关键运行部件，运行状况与设备质量直接关系到整个电力系统的安全与稳定性。
同时，电力变压器的绝缘状态又直接影响到变压器的整体运行状况，其中局部放电产生大量的电、光、声、热等的物理、化学效应，是造成电力变压器绝缘老化、变形的主要原因，进而可能由此造成不同程度的电力事故。
为应对局部放电导致的变压器运行问题，近年来相关专家结合这些效应研发出了各类放电监测技术，如电脉冲法、光检测侧法、超声波法、超高频法、气相色谱法和红外热像法等，均有效地应用在了局部放电检测工作中，帮助整个电力工程正常运行。
1 局部放电检测技术类型及应用现状在我国电气工程中，根据放电原因类型的差别，将局部放电现象大致分为三种类型：分别是是汤逊放电、注流放电以及热电离引发的放电。
此外，放电的表现形式也多种多样，小间隙局部放电现象中又包括脉冲和非脉冲放电，还包括亚辉光放电。
由于变压器的局部放电现象会影响到周围的其他物质，进而导致设备与周围介质相互作用，这就使得变压器的部分绝缘体产生相互反应（物理化学效应等），形成局部放电现象。
局部放电的发生可能造成超声波的出现以及介质成分发生变化等，极可能引起电气事故出现，造成严重后果。
近年来，随着电气工程数量的逐步增多，我国有关部门加强了对局部放电的研究工作，旨在研究更多放电检测新技术，加强对变压器的控制。
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。
浅谈电力变压器局部放电检测技术
外部 电磁 的影响和干 扰。该 方法主要用于试验 蔽及静 电屏 蔽的悬浮放 电等 。但在 测量点远 离
力系统的停止运行 。在 众多故障 中，局部放 电 室环境 ，或现场离线试验 。因为局 部的放 电信 缺陷的情况下 ，或者对发生在 固体结构深 处的 故障对变压器 的影响最 大。因此对 电力变压器 号是很微弱的 ，但是被检测 的设备 所处的环境 局部放 电，因声波信号在传播时要受到严密 的
局部 放 电是指 在 电压 的影 响下 ，绝缘 结 力很强 的抑 制干扰。 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 测技 术
声速所 受到的各种声介质的影响也是不 同的， 所 以这项技术 能够对局部放 电是够 存在 提供 良
好的参考 ，并结合 电脉冲信号 或直 接利用超声 信号对放 电源进行定位 ，无法进行定量检测 。
脉 冲电流法是应用最广 泛、研 究最早 、唯
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ・ 电力 电子
浅谈 电力变压器局部放 电检测技术
文／ 毛 至 杭
局 部放 电主要 监 测方法 包括 电测法 和非 从 介绍 变压 器常见故 障入手 ， 指 出局 部 放 电是造 成 变压 器 故障 和 电力 系统运 行 事故 的 主要 因素 之 一 。对 目前 常 用的局 部 放 电检 测 技 术 在 变 压 嚣 设 备 的 应 用 效 果 进 行 分析 的基 础 上，提 出 了对 于 变 压 器 各 种 局 部 放 电检 测 方 法 的
变压器局部放电在线监测
2.1 脉冲电流法信号检测
2.1 脉冲电流法信号检测
多个检测传感器（多个检测点）的目的：
多方面测量局部放电，以便判断放电部位； 抑制现场干扰的需要，有时需要两个或更多信号比较，
如：极性鉴别系统。
2.2 声测法信号检测
1.局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域 中分子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力 所形成。
所以，声发射传感器的检测频带大致在70～180kHz间。
2.2 声测法信号检测
2.局部放电声波的传播
局部放电产生的声波可以看成点声源，以球面波形式向 四外传播。由于变压器油和凡士林油都只能传播纵波（ 纵波的介质质点振动方向与声波的传播方向是一致的， 而横波则与之垂直），故声发射传感器在变压器外壳上 接收到的是纵波。 声波在不同媒质中的传播速度不同：
定义：在线条件下监测系统能够测到或辨识的最小放电 量。从实际使用情况考虑，监测系统应能达到测出危险 放电量的灵敏度。
根据国内外运行经验，电力变压器的局部放电量在数千皮库时 仍可继续安全运行，当达到10000pC及以上时则应引起严重注 意，此时绝缘可能存在明显的损伤。 从能监测出设备最小的危险放电量考虑，在线监测的灵敏度至 少应在数千皮库，例如4000～6000pC。 一般情况下，变电站的干扰水平可达到数万甚至百万皮库。例 如500kV线路电晕的干扰水平可能达到l～4×l04pC。
2.3 监测信号的A/D转换
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采 样系统。
一般采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～ 1800kHz
电力变压器局放在线检测技术方案
电力变压器局放在线检测技术方案郑州精铖电力设备有限公司目录引言 (2)一、变压器局部放电的原因 (2)二、变压器局部放电检测的意义 (2)三、变压器局部放电检测手段 (3)1.超声波检测 (3)1.1 声波的特性 (3)1.2声波传播中的衰减 (4)1.3局部放电超声波检测的意义 (4)1.4超声波信号的识别 (4)2.高频局放 (5)2.1.高频电流（HFCT）检测技术 (6)四、声-电联合检测方法的技术特点 (6)1严重等级判断标准 (7)2.检测步骤 (7)五、投入设备 (9)附录一高频局部放电检测标准 (12)引言近年来，随着经济建设的不断发展和人民生活水平的提高，对供电可靠性的要求也愈来愈高，而作为电力系统中主要设备之一的电力变压器的局部放电检测也受到了电力行业越来越多的重视。
如果变压器出现局部放电现象，很有可能造成变压器过早的发生损坏，影响变压器的使用寿命，同时局部放电还直接影响到区域正常供电。
因此，对于变压器局部放电进行检测已是保证该设备安全可靠运行的重要措施。
一、变压器局部放电的原因1.变压器中的绝缘体、金属体等常会带有一些尖角、毛刺，致使电荷在电场强度的作用下，会集中于尖角或毛刺的位置上，从而导致变压器局部放电。
2.变压器绝缘体中一般情况下都存在空气间隙，变压器油中也有微量气泡，通常气泡的介电系数要比绝缘体低很多，从而导致了绝缘体中气泡所承受的电场强度要远远高于和其相邻的绝缘材料，很容易达到被击穿的程度，使气泡先发生放电。
3.导电体相互之间电气连接不良也容易产生放电情况，该种情况在金属悬浮电位中最为严重。
二、变压器局部放电检测的意义1.随着电力系统电压等级的提高和高压电气设备结构的紧凑化，对大型变压器绝缘结构的考验日益严峻。
2.在大型电力变压器中，对局部放电量的测量是检验其绝缘特性行之有效的方法。
通过测量局部放电量，可以帮助工程技术人员掌握该设备的绝缘水平的变化过程。
3.在现场的测试中，局部放电点的位置确定，有利于对某些特殊局部放电问题的正确判断。
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变压器局部放电带电检测技术
变压器是电力系统中常用的电力设备之一。
由于运行环境、使
用频率和维护不当等因素的影响，变压器的局部放电问题经常出现。
局部放电是指在绝缘材料中存在一定程度的电气气体放电现象，可
导致绝缘降低甚至失效。
因此，为了保障变压器的安全、稳定运行，必须采用有效的检测手段及时发现、排除局部放电隐患问题。
变压器局部放电带电检测技术是一种非侵入式检测方法，能够
快速、准确地检测变压器内部的局部放电问题。
该技术主要包括以
下几种方法：
1. 降压检测法
降压检测法是将变压器的高压绕组接地，利用电压降低来检测
变压器的局部放电问题。
检测时，先利用高压直流电源将变压器高
压绕组接地，然后再利用该电源降低电压，并通过电流互感器检测
变压器绕组的电流变化。
当绕组中存在局部放电问题时，放电所产
生的脉冲信号会被检测到。
该方法适用于各种类型的变压器，且可
检测出微弱的放电信号。
但是，该方法的操作复杂度较高，需要配
备高压直流电源和电流互感器。
2. 电容电桥法
电容电桥法是另一种通过测量局部放电脉冲信号来判断变压器
绝缘状况的方法。
该方法利用电容电桥检测器检测变压器内部的局
部放电信号，并将其转换为电流信号进行分析。
该方法不需要接地，操作简单，且可检测出微弱的局部放电信号。
但是，需要进行多次
测量才能提高检测的准确度。
3. 红外热成像法
红外热成像法是一种将变压器内部的温度信息转化为图像的成
像技术，可检测变压器的局部放电问题。
该方法利用红外成像仪对
变压器进行测量，当出现局部放电时，变压器内部的温度会上升，
可以在红外图像中观测到温度异常点。
该方法操作简单，不需要使
用专业仪器，但需要具备红外技术知识和经验。
变压器局部放电带电检测技术是一种能够快速、准确地检测变
压器局部放电问题的技术，可通过多种方法来实现。
在实际应用中，需要结合实际需求和工作条件选择适合的检测方法，加强变压器的
日常维护及检测，提高变压器的安全、稳定运行水平。