電力變壓器局部放電檢測技術的現狀和發展

孫曉鳳，陳偉宇

雞西市郊區農電局

電力變壓器局部放電檢測技術的現狀和發展

孫曉鳳，陳偉宇

雞西市郊區農電局

我國電力系統的發展正在逐漸的加快和完善，對于電力系統的故障檢驗的技術也變得更為先進，但是，在電力系統之中，局部放電依舊是電力系統檢測之中的難點，限制了電力系統的進一步發展，本文對于電力系統之中局部放電的檢測技術的研究現狀進行了介紹，并對檢測系統的發展未來進行了一定的探討。

電力變壓器；局部放電；檢測技術

一、局部放電檢測對于電力系統的影響

在近些年的電力系統的發展之中，我國電力系統的發展和電壓等級都得到了很大的發展，局部放電的檢測已經成為在電力系統之中，檢測變壓器中絕緣設置的劣化程度的重要的檢測指標。局部放電檢測的結果對于當前的電力系統之中的各元件的升級和檢修的重要指標，我國的各個電力系統的研究和實踐部門都開始關注局部放電檢測技術的進步和發展，以便于進一步升級國家的電力系統。

二、現階段的局部放電檢測技術

在當前的局部放電的檢測之中，一般會使用電磁脈沖檢測、超聲波檢測法等多種檢測手段對局部放電過程之中的物理現象的數據進行檢測，在接下來的內容之中，本文對現階段局部放電檢測技術進行了分析和探討。

1、超聲波檢測

在變壓器的局部放電之中，超聲波就是局部放電會產生的一種物理現象中的一種，因此，使用固定在變壓器上的超聲波檢測裝置就可以對局部放電的程度進行檢測。

在超聲波檢驗法之中，常使用的儀器是壓電傳感裝置，其目的是為了避免變壓器之中鐵心的噪聲干擾和內部的機械噪聲的干擾。由于超聲波檢測屬于聲波類的檢測過程，因此，這種檢測方法不會受到變壓器內部的電氣干擾，檢測局部放電的準確度較高。

但是超聲波檢測也存在其固有的缺陷，聲波的傳播會受到各種介質的影響，從而影響超聲波檢測的結果，進而對局部放電現象產生誤判。在變壓器的內部，其不同結構的材質也不同，對于超聲波檢測的結果會有很大的影響，目前在局部放電檢測之中的超聲波檢測器的抗干擾能力差，在加上超聲波檢測所固有的缺陷，增加了超聲波檢測的難度，降低了超聲波檢測的精確度。

2、光測法

在變壓器的局部放電之中，除了會產生電磁輻射和超聲波之外，還會在變壓器的內部產生光輻射。因此，通過對變壓器內部光輻射的強度的測量，可以對變壓器局部放電的情況進行了解。這就是光測法檢測局部放電情況的原理。

光測法主要是通過光電轉換的方法對變壓器內部的光輻射的強度進行測量和量化，光測法的研究之中表明，在光電轉換后,通過檢測光電流的特性可以實現局部放電情況的識別。雖然在實驗室中利用光測法來分析局放特征，及絕緣劣化機理等方面取得了很大進展,但由于光測法設備復雜昂貴、靈敏度低,且需要被檢測物質對光來說是透明的,因而不可能在實際中應用。

3、化學性檢測

局部放電的檢測目的是檢測變壓器內部絕緣材料的完整度，這種檢測的原理就是變壓器在產生局部放電時，變壓器內的絕緣體會因為電流發生分解，進而進行化合反應并生成新的化學物質。化學檢測就是對變壓器內部生成化學物質的數量和濃度來判斷局部放電的強度和數據，并對內部絕緣材料的完整度作出分析。

在目前的檢測之中，這種方法被廣泛應用于我國的變壓器電力系統的故障檢驗之中，通過對故障部位的化學成分進行分析，可以研究得出所損壞部位的實際情況，并得出故障產生的原因和位置，故障的位置和程度不同的情況之下，所生成的化學物質的組成和成分也有各自的不同。

4、紅外熱像法

紅外熱像檢測法是根據變壓器在局部放電檢測之中會產生電熱能來對局部放電的情況進行分析。電磁熱效應的檢測是通過變壓器內部的局部區域的熱量和溫度變化來對電熱能的產生情況進行研究分析，熱像檢測對于電力變壓器內部局部放電情況的定性分析有很大的作用，但是其測得的數據無法進行量化的研究，進而得出精確的研究結果。

5、脈沖電流檢測

根據對于局部放電影響的研究，變壓器內部在產生局部放電的過程之中會產生脈沖電流，因此，對于脈沖電流幅度和頻率的檢測可以得出局部放電的實際情況。在實際的測試之中，脈沖電流檢測法是通過檢測變壓器內部的阻抗和變壓器結構之中由于局部放電而產生的脈沖電流的強度，并對獲得的數據進行分析，進而了解局部放電的實際情況。檢測變壓器局放脈沖的電流傳感器通常用羅哥夫斯基線圈制成。電流傳感器按頻帶可分為窄帶和寬帶兩種,該檢測方法所得的數據較為準確，但是由于檢測和放大脈沖電流的過程之中，儀器的阻抗和電流放大電路對于所測得的實際脈沖電流的數據造成了影響，使得儀器的檢測準確度有所下降。

6、射頻檢測

射頻檢測是利用羅哥夫斯基線圈從變壓器的中性點處測取信號,測量的信號頻率可以達到30MHz,大大提高了局部放電的測量頻率,同時測試系統安裝方便,檢測設備不改變電力系統的運行方式。對于三相電力變壓器,得到的信號是三相局放信號的總和,無法進行分辨;且信號易受外界干擾。隨著數字濾波技術的發展,射頻檢測法在局放在線檢測中得到了較廣泛的應用。

三、檢測方法的優化

超聲波檢測法和光輻射檢測法作為對非電流的物理量進行檢測的方法，不容易受到變壓器自身工作的影響，所測得的數據較為精確，但是由于方法本身存在的問題，使得兩種方法不適合實際的局部放電檢測工作。因此，在當前的電力發展的社會潮流之下，設計和研究人員可以對兩種測量方法進行技術上的改造和進化，使得兩種方法更為適應實際的局部放電檢測。

對于超聲波檢測系統的優化可以從優化超聲波檢測系統內部的聲電轉換的元件的優化開始。聲波檢測系統的主要缺點是在超聲波的檢測之中，聲波的傳播容易受到變壓器內部的結構材料的傳播速度的影響，從而影響測量結果。因此，在實際的改進之中，可以換用檢測效率更高的聲電轉換元件，盡可能提高聲電轉換測量的數據準確度，從而提高超聲波轉換的實用度。

對于光測法的實際改進，可以將光纖作為局部放電的輔助檢測手段使用，所得的數據可以用于修正檢測方法所得到的數據。對于光纖伸入變壓器油之中產生的光纖彎曲和光纖的頻率和幅度的改變，可以在數據的處理之中對數據進行必要的調制和解調，從而得到正確數據。

四、結語

幾種檢測方法可以在未來的電力系統的發展之中發揮更大的作用，因此，在發展之中，研究人員應該對檢測方法進行進一步的優化，以便于適應未來電力系統的進步。

[1]李新剛.電力變壓器的維護與管理[J].科技創新與應用，2017(05)

[2]邢景龍.電力變壓器保護技術現狀及未來發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2017(02)