電力變壓器局部放電檢測方法論述

陳振南

摘 要：隨著科技和經濟的持續進步，放電檢測已經逐漸變成目前我們國家十分重視的對象之一。現如今城市居民的生活水平不斷提升，對于電力方面也有了更高的需求。為了保證電能的運行質量，相關人員便需要針對變壓器本身的局部放電技術展開研究。本篇文章將闡述局部放電的種類及形式，探討具體檢測方法，并對于局部放電的新型技術提出一些合理的見解。

關鍵詞：電力變壓器；局部放電檢測方法；新技術

1 引言

從現階段發展而言，由于變壓器對于電力系統的正常運行有著非常重要的影響，因此對其具體承受能力有著非常高的要求。為了確保其能夠正常運行，其局部檢測的工作便成為了重點研究項目。

2 放電的種類及形式

由于造成局部放電的原因存在差異，因此往往可以將具體放電的形式分成三類，分別是湯遜放電、注流放電以及熱電離造成的放電。此外，如果按照具體表現形式予以分類，還能將放電形式分成脈沖以及非脈沖兩類。局部放電會對于電氣周圍環境造成不同程度的影響，從而造成相應的反應。具體產生的效應也有很多種，主要為熱效應、輻射以及絕緣性能下降等。近些年來，我們國家對于此方面技術提高了重視，逐步加大了研究力度。目前已經取得了長足的進步，檢測的方法越來越多，同時也越來越先進。

3 具體檢測方法

當局部放電現象產生的時候，自然會有電損耗出現，同時還會伴隨一些其他現象產生，諸如超聲波、光波以及熱輻射。因此，以這些現象作為基礎進行檢測工作，目前已經產生了多種不同的方法。這其中，應用率最高的方法為兩種，分別是電測法和非電測法[1]。

3.1 電測法

3.1.1 脈沖電流

脈沖電流的主要園林是將需要進行檢測的變壓器換做成一個電容，當有局部放電現象產生的時候，該電容兩端的位置會出現電壓差，依靠耦合電容將此類電壓差接入到阻抗的位置，從而便能獲得一個與之對應的脈沖電流。如此便能看出電流的實際變化與局部放電之間有著一定的聯系，再對數據資料進行處理之后，從而可以獲得相關參數。這種方法又被稱作為ERA法，具有多方優勢，包括反應非常靈敏、可用電腦操作以及數據能夠量化等。但同時也擁有不穩定以及容易受到電干擾的缺點存在。

3.1.2 干擾電壓

無線電干擾電壓通常又被稱作成RIV，在歐美國家中的應用率非常高。在20世紀，人們便已經認識到局部放電會對于無線電造成一定程度的干擾，因此便選擇利用無線電干擾儀進行局部放電的檢測[2]。

3.2 非電測法

3.2.1 聲測法

在局部放電現象發生時，會有超聲波產生，依靠換能器，可以將其轉換成電脈沖。此類方法主要針對是否有局部放電問題出現進行檢查。如果將其和電測法進行結合，基本上能夠完全克服電流造成的干擾，但是量化的難度卻相對偏高。由于幾乎不會受到電流造成的影響，因此在定位以及具體大小的判斷方面有著較大優勢。但是，聲測法仍然有兩大問題不能忽視。其一是傳感器本身靈敏度相對偏低，很難在現場中完成信號的檢測。其二是會受到外部磁場的影響，從而導致具體大小的判斷產生一定的偏差。

3.2.2 光測法

在局部放電現象發生時，會有光波產生，該光波本身的強度以及波長都和具體局部放電的實際程度有著極為緊密的聯系。在各類變壓器之中，其在局部放電現象中產生的波長有著比較大的區別。經過長時間研究后可以得知，此類光波通常會處在500到700納米的范圍內。將光能全部轉化成電流后，只需要針對電流進行檢測便能夠有效了解具體局部放電的實際情況。這種方法通常主要應用與實驗室之中，然而由于相關檢測設備的成本偏高，同時操作難度偏高，因此很少會在實踐工作中投入應用。即使如此，這種方法仍然能夠作為一種輔助方法被人們所采用。

3.2.3 化學檢測

當一些絕緣材料在受到局部放電的影響之后，其表面會有諸多變化產生，經過一段時間之后，其將會被逐步分解，演變成其他產物。通過對此類產物的內部成分以及濃度展開分析，同樣能夠對具體局部放電的實際強度進行判斷。通常而言，主要依靠檢測其內部具體氫氣以及乙炔的實際含量。

3.2.4 射頻法

射頻法主要在變壓器的中心位置獲取需要進行測量的信號，該信號通常能夠達到三千萬赫茲。依靠這種方式可以有效擴大具體測量的方法，進而應用到多個不同的領域之中。

4 局部放電的新型技術

4.1 差動平衡法

這種方法主要對于差動平衡展開研究，以此獲得全新的方法。為了能夠有效克服電磁波造成的負面影響，實際工作時通常從兩方面入手進行處理。其一是從空間層面出發將其完全屏蔽，亦或者直接接地。其二則是從時域入手。然而，經常很難才有效措施對于電暈以及電弧放電予以抑制。基于這一情況，相關人員展開了研究工作，以此提出了差動平衡的方法。依靠電脈沖，對于局部位置的放電展開判斷。從當前結果而言，如果有局部放電出現，盡管脈沖信號可以對兩相進行耦合。然而，由于電容相對偏低，因此會導致實際信號會縮減6倍左右。通過多次實驗可以得知，這些方法獲得的信息資料基本上全都是綜合信息，但卻無法對于相序進行判斷[3]。

4.2 超高頻檢測

超高頻檢測目前屬于檢測領域中出現的新型方案，通常又稱作成UFH。這種方法主要將天線當作傳感器，以此對局部放電過程中出現的電磁波進行接受，以此完成檢測工作。通常而言，其能夠對于一些高頻段的電磁波展開檢測，并且不會受到其他電氣帶來的負面干擾。由于超高頻檢測方式具有多方面優點，因此得到了人們普遍的支持，應用率越來越高。然而，該技術并非沒有缺陷。由于其具體測量的原理和脈沖法具有很大的差別，因此無法對放電量進行標定，這種操作方式十分特殊，與工作人員自身的習慣有著較大差異，因此具有較強的挑戰性。

4.3 分形理論

為了能夠對于電氣設備局部放電的問題進行檢測，“指紋”檢測也是一種效果極佳的方式。依靠放電量、電壓相位以及局放次數的調查，以此繪制全新的頻譜圖。將其與其他譜圖展開對比，從而能夠得知是否有放電情況出現。這種方法的操作十分簡便，從而提高了識別工作的可靠性。但是，這種方式的操作難度偏高，通常具有比較大的工作量。主要體現在特征提取方面，為了保證結果的準確性，通常至少會選擇十幾種，有時甚至還會達到上百種。為此，可以采取分形理論的方式降低檢測工作需要應用的特征數量，進而提升操作的便利性。

5 結束語

綜上所述，現如今人們針對局部放電檢測的技術種類越來越多。為此，相關工作人員應當結合現場的實際情況，選擇最為合適的檢測方法，將其本身的優勢全部發揮出來。同時還要針對其不足之處進行展開研究，進而能夠應用到更多環境之中。

參考文獻：

[1] 律方成，劉云鵬，李燕青.電力變壓器局部放電檢測與診斷方法評述[J].華北電力大學學報（自然科學版），2016（6）：1～5.

[2] 趙曉輝，袁鵬，路秀麗，等.電力變壓器局部放電超高頻檢測方法的應用[C].廣東省電機工程學會2003-2004年度優秀論文集.2015：34～36.

[3] 龍慶華，金惠生.電力變壓器局部放電檢測技術及設備的現狀與展望[J].華南師范大學學報：自然科學版，2017（4）：93～100.