電力變壓器局部放電帶電檢測及定位技術的思考

白旭 李澤鋒

【摘 ?要】目前已經有很多種局部放電帶電檢測方法和定位技術對電力變壓器進行檢測和定位，但是，每一種檢測方法和定位技術都有各自的優點和缺點，致使檢測結果準確度低。所以，多種檢測和定位技術聯合使用，提高了檢測和定位的準確性，保證了電力變壓器的正常運行，也使我們的生產和生活不受影響。

【關鍵詞】電力變壓器;局部放電;帶電檢測;定位技術

前言

隨著我國經濟社會的飛速發展，我國電力部門的工作水平在正常的發展中也有著很大的突破。變壓器作為電力輸送設備中的一個重要元器件，在近些年我國高壓電路設備輸送電能的工作過程中，應用越來越廣泛，變壓器調節技術現已涉及到相關輸電設備的正常運行、我國電力工業的發展、我國社會經濟正常有序的發展等各方各面，在國民經濟中起到了關鍵作用。保證變壓器在正常工作中的穩定性、安全性，是時下相關部門研究工作的重點。

1變壓器局部放電問題簡析

1.1變壓器局部放電的原理分析

變壓器局部放電，在電力輸送設備中是一種正常的現象，這種現象產生的原因是設備內部的絕緣部分被強大的電力擊穿，所導致的元件內部局部放電情況。變壓器局部放電產生的位置一般都是被擊穿的元件的兩極，當然這也不是絕對的，在其他位置也有可能發生局部放電的情況。在變壓器工作時，局部放電的情況并不會對整個系統造成太大的影響，但是如果局部放電的位置較多的話，就會直接影響到變壓器工作的穩定性，進而就會導致出現整個變壓器能耗迅速提高的情況。

1.2變壓器局部放電原因分析

針對以上的工作問題，相關的專業學者也針對變壓器局部放電的原因進行了深入的探究，最終的研究結果表明：變壓器局部放電產生的主要原因是相關的絕緣設備存在弱點或者漏點的情況。這種問題是由元件制造和生產中的工作缺陷所導致的，這種設計缺陷在嚴重的情況下會導致變壓器終止正常的工作，也就是常說的重復擊穿現象（變壓器熄火）。在專業人員進行變壓器設計工作的時候，一般采用的內部絕緣方法都是油-紙絕緣，這種絕緣方法在設計的時候，相關工作人員就明確的表示不可能做到變壓器均勻絕緣的理想情況。因為，在變壓器設備進行正常的工作時，不可避免地就會產生氣泡或者是油隙，這就是我們通常所說的絕緣薄弱點，一般變壓器局部放電情況都是在這個位置產生的。

2常用的電力變壓器局部放電帶電檢測方法

目前，利用油紙復合絕緣是電力變壓器常用的絕緣方式，這種方式由絕緣油、絕緣紙和一部分絕緣材料組成。由于油紙絕緣在生產的時候存在質量問題或是受到其它的損壞，電力變壓器在使用的過程中就會出現局部放電，嚴重的話還會損壞變壓器。因此，電力變壓器出現局部放電現象還可以檢測油紙絕緣的質量。對新采購的變壓器或是修理過的變壓器，進行局部放電帶電檢測，可以檢測油紙絕緣有沒有損壞。

2.1電力變壓器局部放電帶電檢測方法

現在，電力變壓器局部放電帶電檢測方法主要有超聲波法、油中溶解氣體檢測法、光測法、化學檢測法、超高頻法，還有紫外線和紅外成像法等等。

2.2超聲波檢測法

電力變壓器在使用的過程中，局部放電使得絕緣油中產生氣泡，氣泡之間不停的互相撞擊，就會出現超聲波現象。在電力變壓器外部安裝超聲波傳感器可以檢測超聲波信號。使用超聲波檢測法，不會影響變壓器的正常使用。超聲波信號強說明局部放電量大，反之超聲波信號弱說明局部放電量小，所以，使用超聲波檢測法還可以檢測量局部放電的大小。

2.3超高頻檢測法

電力變壓器在使用的過程中，局部放電就會生成高頻電磁波。由于電磁波在變壓器殼內的衰減比較緩慢，檢測人員可以檢測從變壓器的接縫處出來的電磁波，可以正確判斷電力變壓器局部放電問題。高頻傳感器分為在設備內部安裝的油閥式UHF傳感器和在設備外部的安裝外置式UHF傳感器。

2.4光學檢測法

電力變壓器局部放電時，油中會發出光和熱量，工作人員可以使用光電探測儀檢測放電時會產生的光輻射信號，光輻射信號主要是紅外線、可見光，還有紫外線，進而確定局部放電的情況。常規光學傳感器可以從變壓器外部進行檢測，卻不能進行變壓器里面進行檢測，熒光光纖檢測法可以檢測變壓器里面的情況。利用光學檢測儀器檢測光信號，可以檢測出局部放電的大小和回數，檢測的數據準確率高。

2.5油中溶解氣體檢測法

電力變壓器在使用的過程中，局部放電時，因為絕緣板和絕緣油的老化，就會生成可以溶解在油中的氣體，比如二氧化碳、乙炔、甲烷、一氧化碳、乙烷，還有氫氣等。通過檢測油中的氣體類型、含量多少等，就能確定電力變壓器有沒有發生過局部放電。這種檢測方法受到的干擾少，可以帶電檢測，也可以離線檢測，而且操作簡單。

2.6紅外熱像法

檢測局部放電發生的時候，會使電力變壓器某些部位溫度升高，通過對溫度進行檢測，可以判斷變壓器局部放電的的大小，還可以確定局部放電的位置。

3電力變壓器局部放電帶電檢測定位技術

3.1超聲波定位技術

超聲波定位技術是根據超聲波信號之間的時間差來定位。使用超聲波定位技術時，把固定在變壓器外殼上的一個傳感器當作參考點，依次測試得到放電信號傳到另一個傳感器和參考傳感器的時間差，把這個時差利用方程式求解，就可以求出局部放電的區域，這種方法被稱為雙曲面計算法。時間差、算法和等值聲速直接影響著超聲波定位技術的準確性。

3.2超高頻檢測定位法

電力變壓器局部放電的時候會產生超高頻電磁信號，工作人員可以利用超高頻電磁信號強大的抗干擾性，迅速確定局部放電位置，但是金屬會阻礙超高頻電磁信號的穿透，并且遵循幾何繞射定律，電力變壓器內復雜的結構，導致超高頻電磁信號不斷改變傳播，所以一定要清楚的了解造成影響的因素，以保證能對局部放電位置準確定位。

3.3局部放電檢測聯合定位法

在定位局部放電位置時，如果使用某一種技術來定位，由于影響因素很多，致使不能準確定位。因此，可以把幾種定位技術聯合起來使用，比如超高頻與超聲波聯合定位方法，超高頻與光學定位聯合定位，確保定位的準確性。

結束語

變壓器是一個比較常見的設備。在變壓器中相關的絕緣設備的質量，將直接影響到其使用壽命，變壓器局部放電測試工作是對相關的設備進行檢測的一項最為直接有效的方法，它能夠防止變壓器設備因為老化問題而給工作帶來不便。

參考文獻：

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（作者單位：國網新疆電力有限公司檢修公司）