变压器局部放电在线监测技术
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。
变压器局部放电特高频法在线监测装置技术规范-终稿
试验电压有效值
Ur060V
0.5 kV
250〉Ur〉60 V
2.0 kV
注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路试验电压采用250〉Ur〉60V的要求。
c）冲击电压
在正常试验大气条件下，装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之 间，应能承受1.2/50N s的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定工作电压大于60V时， 开路试验电压为5kV；当额定工作电压不大于60V时，开路试验电压为1kV。试验后设备 应无绝缘损坏和器件损坏。
4.3功能要求
a）应具备长期稳定工作能力，具有断电不丢失数据、自诊断、自复位的功能。
b）应具备现场校验用接口，能够安全、方便地接入标准测量仪器，对监测装置测量结果进 行比对。
c）监测装置应具有较高的抗干扰能力及干扰信号区分能力，能够区分局放信号与内、外界 的干扰信号，如开关操作、无线电、通信信号、自检信号等干扰信号；可通过滤波、屏 蔽、干扰识别或干扰定位等方式，将变压器运行中的周期型干扰、非周期型干扰和白噪 声等现场电磁干扰（雷达信号、电动机干扰、荧光灯等干扰信号）抑制到可接受的水平， 将其影响最小化。
f)室外安装设备应具有防水防潮措施，端子箱内部应安装防凝露除湿设备。
4.1.9
监测装置的设计应充分考虑其工作条件，要求能在变电站户内外工作条件下长期可靠工 作。装置相邻两次故障间的工作时间的平均值不小于8760小时。
4.1.10
监测装置寿命应不低于10年，对内置传感器则应与变压器保持一致。
4.2接入安全性要求
d）装置应能承受GB/T 2423.9规定的恒定湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度 （93±3）%,试验时间为48h。
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。
变压器局放在线监测作业指导书
WENKU DESIGN
监测系统的组成
传感器
用于采集变压器局部放电产生 的信号，如电流、电压等。
数据采集器
将传感器采集到的信号进行预 处理和模数转换，传输给监测 主机。
监测主机
对采集到的数据进行处理、分 析和存储，同时通过人机界面 显示监测结果。
通信模块
实现监测主机与远程监控中心 的数据传输，便于远程管理和
ABCD
检查监测设备的完好性
确保监测设备没有损坏，能够正常工作，并且校准合格 。
准备安全防护措施
在监测过程中，应采取必要的安全防护措施，如穿戴防 护服、使用安全带等。
监测操作步骤
01
02
03
04
安装监测设备
按照监测设备的说明书， 正确安装监测设备，并 确保连接良好。
开始监测
启动监测设备，开始对 变压器进行局放信号的 实时监测。
目的和背景
01
变压器局放是变压器运行中的一 种常见故障，可能导致设备损坏 和停电事故。
02
在线监测技术能够实时监测变压 器局放情况，及时发现并处理故 障，保障电力Βιβλιοθήκη 统的稳定运行。监测的重要性
预防性监测
优化维护策略
通过实时监测变压器局放，可以及时 发现潜在故障，避免设备损坏和停电 事故的发生。
通过监测数据的分析，可以了解变压 器的运行状态和故障趋势，优化设备 的维护和检修策略，降低维护成本。
01
配备应急设备
根据应急预案的要求，配备相应的应急 设备和物资，如灭火器、急救箱、备用 电源等。
02
03
进行应急演练
定期进行应急演练，提高操作人员的 应急处理能力，确保在事故发生时能 够迅速、准确地采取有效措施。
变压器局部放电的特高频(UHF)在线监测
油 田 、 矿 山 、 电 力 设 备 管 理 与 技 术
变压器局部放 电的特高频 （ ＵＨＦ） 线监测 在
李征宇 焦泽强
山西 超 （ ）高压 输 变 电分公 司 山西 省 太原 ０ ０ ３ 特 ３０２
摘要 ： 高频（ 特 ＵＨＦ） 放 电测量 法 与传 统的脉 冲电流 法 不同， 局部 它采 集的信 号是局 部放 电产 生的特 高频 电磁 波 。 用ｕＨＦ 利 法进 行 电力 变压 器局 部放 电的在 线 监测 具有很 强的 抗干扰 性和 高灵敏 度 。 文简单 介绍 了局部 放 电特 高频 在 线监测 的原 理 与装置 ， 过研 究油 中纸板 沿 面放 电 、 本 通 油 中纸板 内部放 电、 中悬浮放 电、 中气泡放 电及 油 中尖板 放 电５ 油 油 种典型 局放模 型 的特 高频 放 电信 号， 对局部 放 电信 号 的模式 识别 方法进行 了分 析 。 关键词 ： 变压辐射的电磁波的频谱特性与局放源 的几何形状 以及放 电间隙的绝缘 强度有关 。 当放 电间隙比较小或者 局部放 电是指绝缘结构中由于 电场分布不均匀、 局部场强过高 放 电间隙的绝缘强度 比较高时 ， 电过程的 时间 比较短 ， 放 电流脉冲 而导致的绝缘介质 中局部范围内的放 电或击穿现象， 是造成 绝缘劣 的陡度 比较大， 辐射 高频 电磁 波的能力 比较强。 变压器油纸结构 的 化的主要原 因， 也是劣化 的重要征兆 ， 与绝缘材料的劣化和击穿密 因此变压器 中的局部放 电能够辐射很高频率 的电 切相 关。 因此 ， 对局 部放 电的有效检测对于 电力设备的安全运行具 绝缘 强度 比较高 ， 磁波 ， 最高频率能够达到数Ｇ 。 Ｈｚ这样 特高 频的监测频带一般可为 有重要 意义。 ３０ ０ＭＨｚ Ｇ 。 ～３ Ｈｚ 由于所采取的频段较高 ， 能有效地避开 背景 噪音 局部放 电的检 测是 以局部放 电所产生的各种现象为依据， 通过 （ ０ＭＨｚ 在２ ０ 以下） 和常规 测量 中的 电晕、 关操作等 多种 电气干扰 开 能表述该 现象 的物理量来表征局部放电的状态及特性 。 由于局部放 物， 并引起局部过热 相应地 出现了脉冲电流法 、 高频 （ 特 ＵＨＦ 法 、 ） 超 声 波 法 、 测 法 、 学 检 测 法 等 多 种 检 测 方法 。 光 化 一般小于３０ ０ ＭＨｚ ； ）而对特 高频 通信 、 广播 电视信号 ， 由于它们有 电的 过程 中会 产 生 电脉 冲 、 电磁 辐 射 、 声 波 、 以及一 些 化 学 生 成 （ 超 光 固定的中心频率 ， 因而可用合适 的频带 将其 与局 放信号加以区别。
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
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析随着电力系统的不断发展和变革，干式变压器在电力系统中得到了广泛的应用。
干式变压器相比于油浸式变压器具有更加环保、安全、维护方便等优势，因此在现代电力系统中得到了越来越多的应用。
干式变压器在运行过程中仍然面临着许多问题，其中局部放电是干式变压器最为常见的故障之一。
对干式变压器的局部放电进行在线监测分析显得尤为重要。
干式变压器局部放电是指在变压器内部或外部存在的局部电磁场集中放电现象。
局部放电是变压器内部绝缘介质的局部击穿现象，其产生会导致绝缘材料的老化和变质，严重时甚至会引发变压器的局部短路故障。
对干式变压器的局部放电进行在线监测分析，可以及时发现和处理变压器的故障隐患，保障电力系统的安全稳定运行。
在进行干式变压器局部放电在线监测分析时，首先需要选择合适的监测设备和技术手段。
目前，常用的干式变压器局部放电监测设备有感应耦合式传感器、电容式传感器、紧缩式传感器等。
这些传感器能够实时监测变压器内部的电磁场变化，及时发现局部放电现象。
还可以利用超声波传感器、红外热像仪等设备检测变压器的声波和热量变化，从而判断局部放电的情况。
除了监测设备，还需结合数据采集系统和在线监测软件，对干式变压器的局部放电数据进行采集、传输和处理。
通过这些软硬件设备，可以将变压器内部的局部放电数据实时传输到监控中心，进行实时监测和分析。
监测中心可以采用数据融合与处理技术，对局部放电数据进行模式识别和特征提取，判断出变压器的故障症状和程度。
在进行干式变压器局部放电在线监测分析时，需要重点关注以下几个方面：1. 数据采集与传输：采集变压器局部放电数据并进行实时传输到监测中心，确保数据的及时性和准确性。
2. 数据处理与分析：通过监测软件对局部放电数据进行处理和分析，判断出变压器的故障状况。
3. 故障诊断与预警：根据监测数据对变压器的故障症状进行诊断和预警，及时采取相应的维护措施。
4. 综合评估与优化：对监测结果进行综合评估和分析，优化变压器的运行状态和维护计划，保障电力系统的安全、稳定运行。
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。
电力变压器局部放电在线监测技术应用
脉冲电流方向相反 。放 电信号被传感器经前置放 大器调 幅后送 到差 动 发 大器 ，同 向 的放 电信 号 相 互抵消，而反向的 内部局部放电信号却得到了放 大 ，从 而 抑制 了干扰 。 ４ ２ 复 小波分 析法 ． 小波 分 析技 术 又 分为 实小 波 分 析技 术 和 复小
波分 析技 术 。实 小 波 技术 在 分 析 过程 中只 产 生实 系数 ，分 析实 小 波 分量 的幅值 角 度 信 息 。 由于局
维普资讯
第３ ６卷 ２０ ０ ８年 ６月
云
南
电
力
技
术
Ｖ０ ． ６ Ｎ０ ３ １３ ．
ＹＵＮＮＡＮ ＥＬＥＣＴＲＩ ＰＯＷＥＲ Ｃ
Ｊｎ ２０ ｕ．０８
电 力 变 压 器 局 部 放 电在 线 监 测 技 术 应 用
鲍 利 军
（ 云南送 变 电工程公 司 ，云 南 昆明 ６ ０ １ ） ５ ２ ６ 摘要 ：通过对 变压 器局 部放 电在 线监测 ，以期 对 变压 器进 行 绝缘 诊 断 ，必要 时报警 。 变压 器局 部放 电在 线监 测法 常用的是脉 冲 电流 法和 电一 声联 合 检 测 法 ，监 测技 术 的 关键 是如 何 消除监 测 过程 中受 到 的干
其 中，ａｔ 分别为 位于变压器不 同位置的 、ａ 超声 传感器 接受到 局部放 电信号 的时差 。
４ ７
维普资讯
２０ ０ ８年 第 ３期
云ห้องสมุดไป่ตู้ 电力 技术
第３ ６卷
放 电、电弧放 电在 变压 器 油 箱 接地 线 和 中性 点接 地 线上 产生 的脉 冲 电流 方 向相 同 ，而 内部局 部 放 电在 变压器 油箱 接 地线 和 中性 点接 地 线 上产 生 的
变压器局部放电超高频在线检测
放 电多发 生在 绝缘 结构 局部 场强 较集 中的部位 ， 例如 结构 缝 隙处或 油 中 出现 气泡 时 ，发生 的重 复 击 穿和熄 灭现 象 ，局部 放 电会使 绝缘 逐步 受到 侵
蚀和 损伤 。变 压器 局部 放 电在线 监测 ，一 方面 可 以及 时发 现运 行 中可能 的故 障 隐患 ，另一 方面 又 可避 免事 故发 生后 造成 大面 积 的停 电 ，导致 较 大 的经济 损 失 。因此 ，变 压器 局部放 电在线 监测 已 成为 电力 设备 绝缘 在线 监测 的一 个重 要 内容 随 着超 高频 在线 检测 技术 的完 善 ，该技 术越 来越 多
第 ３期
常荣胜：变压器局部放电超高频在 线检 测
１７ ２
电站 现场 的噪声频 谱通 常低 于 ２ ０ＭＨ ，而 ０ ｚ 在特 高 频范 围 内提取 局 部放 电产 生 的 电磁 波信 号 频 率 范围一般 在 ３ ０ ０ ０ＭＨ ，这样就 可 以排 ０ ￣３ ０ ｚ
除 限产 噪声 的干扰 ，ＵＨＦ超 高 频） 测 技 术 的频 （ 检
被 应用 到在 线监 测 中。
１ 局部放 电超 高频检测方法 的原理
局 部 放 电是 由绝 缘 介 质 电气 放 电 的特 性 产 生 ， 电力 设备 绝缘 结构 中存 在某 些薄 弱部位 ，如
制造 工艺 问题 ，绝 缘油 有机 物质 自身 物理 、化 学 特 性等 ，在 高 压强 电场 的作 用下 发生 变化 ，产 生 局 部放 电 ，这 种情 况一 般不 会 引起绝 缘 的穿透 性
１６ ２
机 电技 术
２１ 年 ６ ０２ 月
变压 器局部放 电超 高频在线检测
常 荣胜
（ 拉 玛 依 职 业 技 术 学 院 ，新 疆 克 拉 玛依 ８ ３ ０ ） 克 ３ ６ ０
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析一、干式变压器的局部放电问题分析干式变压器是指在其绕组和铁芯中不使用油作为绝缘介质的变压器。
相对于油浸变压器，干式变压器无油污染、无油泄漏的问题，因此在一些特殊场所和环境中得到了广泛应用。
干式变压器的局部放电问题一直是制约其发展的主要瓶颈之一。
局部放电是指绝缘介质中存在局部缺陷或受到局部电场强度过高时，介质发生电击穿或击穿前的放电现象。
局部放电不仅会导致绝缘材料的老化，还会引起绝缘剥落，甚至在恶劣情况下导致变压器的故障和事故。
在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析具有重要的意义和必要性。
在线监测模式可以实时监测和记录变压器的运行状态、绝缘材料的状态和局部放电情况。
通过综合分析这些数据，可以及时发现和诊断变压器的潜在问题，采取针对性的措施进行解决，从而保证变压器的正常运行和安全性。
通过在线监测模式对干式变压器的局部放电进行分析，可以为变压器的预防性维护和检修提供重要的依据和参考，有利于延长变压器的使用寿命和提高其可靠性。
1. 信号采集和处理在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析，首先需要进行信号的采集和处理。
可以采用一些先进的传感器和数据采集设备，对变压器的局部放电信号进行实时监测和采集。
然后，经过适当的信号处理和滤波，将采集到的数据转化为可分析的信息，为后续的处理和分析提供必要的数据基础。
2. 特征提取和分析在信号采集和处理的基础上，可以利用一些先进的特征提取和分析技术，对局部放电信号中的特征进行提取和分析。
可以采用小波变换、时频分析等方法，对局部放电信号进行特征提取和分析，从而获得变压器的局部放电特征参数和规律性变化。
3. 状态诊断和预测通过信号的特征提取和分析，可以对变压器的局部放电状态进行诊断和预测。
通过建立一定的模型和算法，可以对变压器的局部放电进行状态识别和预测，从而及时发现和解决潜在的问题，保证变压器的安全运行。
四、结语通过在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析，可以为变压器的正常运行和安全性提供重要的保障。
变压器局部放电的在线监测
优点：与国标规定的离线标定法相比偏差在6％ 以内。
缺点：需要更改设备接地运行方式，现场实现有困难。
第二节 变压器局部放电的在线监测 五、放电量的在线标定
脉冲电荷耦合法
第二节 变压器局部放电的在线监测 五、放电量的在线标定
第二节 变压器局部放电的在线监测 四、监测灵敏度和抗干扰技术
局部放电抗干扰技术
选择合适的检测频带，以避开现场的主要干扰频带。对固定式系 统可在现场实测调试确定，检测系统本身可设置多个检测频带。
差动平衡系统－抑制共模干扰。 脉冲极性鉴别。 平均技术。常用于声测法的抗干扰。 数字滤波技术，自适应数字滤波技术。
第七章 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
电测法
脉冲电流法
非电测法
声测法
第七章 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－电测法
电测法是利用局部放电所产生的脉冲信号，即测量因放电时 电荷变化所引起的脉冲电流，故称脉冲电流法。是离线条件 下测量电气设备局部放电的基本方法；在线监测局部放电的 主要手段。
脉冲电流法信号检测
高频电流互感器型脉冲电流传感器
在线监测时由于电流传感器安装位置的不同，工频电流大小不等，要 求传感器有较强的抗工频磁饱和能力。由于铁淦氧对工频电流不灵敏， 铁芯材料多用铁淦氧，其最高监测频率一般为500kHz；主要采用窄带 谐振型(几十～几百千赫)或宽带型(几十千赫～几十兆赫)电流传感器。
放电发生在油浸固体材料中的气隙或油中气隙，由于声波的衰减 或被反射，即使放电量大于l000pC也不定能检测出来。
变压器局部放电(特高频法)在线监测装置技术规范_(终稿)
变压器局部放电（特高频法）在线监测装置技术规范1范围本规范规定了变压器局部放电（特高频法）在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。
本规范适用于变压器局部放电（特高频法）在线监测装置。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T 11287 电气继电器量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB 2423 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法GB 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T 860 变电站通信网络和系统GB7354 局部放电测量GB/T16927 高电压试验技术3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。
3.1特高频法（ultra high frequency(UHF)）指采用特定的传感器检测局部放电在特高频频段（300～1500MHz）所产生电磁波信号的方法。
3.2最小可测放电量在检定环境下针对特定典型的局部放电类型所能检出的最小放电量q min（pC）。
为了得到明确的测量结果，q min的测量幅值至少应为背景幅值的2倍。
4技术要求4.1通用技术要求在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。
4.1.1一致性功能应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线，采用统一的通信协议和数据格式，应具备时间同步功能。
上传数据应遵循DL/T 860通信协议。
在线监测装置传输的数据内容和方式，以及进行数据建模时应遵循的原则见附录A。
变压器局部放电在线监测系统
变压器局部放电在线监测系统一、市面上的变压器局部放电在线监测技术介绍1. 油中气体色谱分析法它是基于油中气体成分分析(DGA)的化学检测方法。
变压器采用油纸绝缘结构，当变压器油受到高电场能量作用时，即使温度较低，也会分解气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。
检测油中气相色谱法可查出其所含上述气体组分的量值。
它的优点是不受外界电磁干扰影响，在变电站得到普遍应用，但它不能检测故障点的位置。
而且对于突发性故障不能反映出来。
2.超声波检测法典型的超声波传感器的频带大多为50kHz～200 kHz。
将超声探头放置在变压器外壳的各个部位，获取从变压器局内部放电传出来的超声波信号，同时还要获取放电的电信号相配合计算出放电源的位置。
该方法的优点是不影响电气主设备的安全运行，并且受电磁干扰影响较小，缺点是放电源和超声探头之间的波阻抗异常复杂，超声波信号常常因为传播途径复杂、衰减严重而导致检测灵敏度很低。
3.UHF（特高频）法这是目前变压器局部放电检测的一种新方法，通过天线传感器接收局部放电过程辐射的UHF 电磁波，实现局部放电的检测。
由于检测频段较高，可以有效地避开常规局部放电测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰, UHF 法能否检测电力变压器局部放电的位置，仍然是一个科研课题。
其困难表现在：（1）变压器结构复杂，局部放电产生的UHF电磁波在变压器内的传播特性尚不明了，特别是在铁心、绕组等障碍物对UHF 电磁波的衰减和畸变作用下最短光程原理的有效性问题是定位可行与否的首要问题。
（2）UHF 信号时延精确测量是进行准确局部放电定位的关键所在。
由于电磁波在变压器中的传播速度极快，仅稍低于真空中的光速，因此其时延精确测量十分困难，采用什么样的定位频带、时延测量应满足何种精度、如何达到这种测量精度等等都是UHF法所必须解决的问题。
4. 变压器局部放电在线监测定位系统 (武汉利捷电子技术有限责任公司)变压器局部放电在线监测定位系统是“电力变压器局部放电电气定位方法”专利技术在变电站运行变压器的应用扩展。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析干式变压器是一种常见的电力设备，在电力系统中起着重要的作用。
而干式变压器的局部放电则是其运行过程中常见的故障现象之一，因此对其进行在线监测和分析显得尤为重要。
本文将介绍在线监测模式中干式变压器局部放电的分析方法和重要意义。
一、干式变压器局部放电的特点1. 局部放电的定义局部放电是指在绝缘材料中由于受到电场应力而出现的局部放电现象。
对于干式变压器而言，局部放电主要发生在其绝缘结构中的绝缘纸和树脂绝缘子上。
2. 局部放电的特点干式变压器局部放电具有以下几个主要特点：（1）放电能量小：干式变压器局部放电产生的能量通常很小，但长期积累会导致绝缘材料损坏。
（2）频率低：干式变压器局部放电的频率通常在几十千赫茨至数百千赫茨之间。
（3）持续时间长：干式变压器局部放电的持续时间通常在纳秒至微秒级别。
二、在线监测模式中的干式变压器局部放电分析方法1. 传统的干式变压器局部放电监测方法传统的干式变压器局部放电监测方法主要依靠人工巡视和定期离线检测，这种方法存在以下几个问题：（1）监测范围有限：人工巡视和定期离线检测无法对变压器进行全面监测，可能会遗漏一些隐蔽部位的异常情况。
（2）监测效率低：人工巡视和定期离线检测需要耗费大量人力物力，并且无法对变压器的运行状态进行实时监测。
2. 在线监测模式中的干式变压器局部放电分析方法随着电力设备监测技术的发展，基于在线监测模式的干式变压器局部放电分析方法得到了广泛应用。
该方法依托先进的传感器和监测设备，能够对变压器的运行状态进行实时监测，实现了对局部放电情况的全面掌握。
（1）传感器安装在线监测模式中，首先需要对干式变压器进行传感器的安装。
常用的传感器类型包括放电信号传感器、温度传感器、湿度传感器等。
这些传感器能够实时监测变压器的局部放电情况以及环境因素的变化，为后续的分析提供数据支持。
（2）数据采集与存储传感器采集到的数据需要进行实时的处理和存储。
变压器局部放电的在线监测技术在海上风力发电场中的应用
变压器局部放电的在线监测技术在海上风力发电场中的应用随着海上风力发电技术的不断发展，大型风力发电场逐渐成为可再生能源领域的重要组成部分。
在海上风力发电场中，变压器作为电力系统的关键设备之一，负责输电和变换电压，具有至关重要的功能。
然而，变压器的故障和局部放电问题会极大地影响电力系统的稳定性和可靠性。
因此，在海上风力发电场中，变压器局部放电的在线监测技术变得尤为重要。
变压器局部放电是指在变压器内部绝缘系统的缺陷或老化导致电场强度超过局部空气绝缘耐受电场强度而发生放电现象。
这种放电会产生剧烈的高温和高压，从而导致绝缘材料的破坏和损坏，甚至引发火灾和爆炸。
因此，及时监测并诊断变压器局部放电问题对于保证电力系统的安全运行至关重要。
传统的变压器局部放电检测方法主要依赖于离线检测和定期巡检，这种方法存在着许多不足之处。
首先，离线检测无法连续监测变压器的工作状态，可能会错过临时故障的发生。
其次，定期巡检需要人工操作，耗时耗力且风险较高。
而在海上风力发电场中，海上环境的恶劣性使得巡检任务更加困难和危险。
因此，采用变压器局部放电的在线监测技术成为了解决这些问题的有效途径。
变压器局部放电的在线监测技术通过在变压器绝缘系统中部署传感器设备，实时监测变压器的运行状态，并通过数据传输系统将监测数据传送至监测中心，进行监测和分析。
这种技术的应用可以实现对变压器的全面监测和智能诊断，提前发现和定位变压器局部放电问题，有助于采取相应的维护措施，防止故障的发生。
在海上风力发电场中，变压器局部放电的在线监测技术具有以下几个优势：1. 提高安全性和可靠性：变压器局部放电的在线监测技术能够实时监测变压器的运行状态，发现潜在的故障因素，并及时采取措施修复，从而提高电力系统的安全性和可靠性。
2. 减少维护成本和人工巡检：传统的离线检测和定期巡检需要耗费大量的人力物力，而在线监测技术可以实现对变压器的远程监测，减少了巡检的工作量和成本。
3. 增加变压器的使用寿命：变压器局部放电的在线监测技术可以通过实时监测和智能诊断，及时发现并定位变压器绝缘系统的问题，以便及时采取修复措施，延长变压器的使用寿命。
变压器局部放电监测与识别技术
变压器局部放电监测与识别技术变压器作为电力系统中重要的电力设备，承担着电能传输和配送的关键任务。
然而，长期以来由于环境因素、电力质量问题以及设备自身的老化等原因，变压器存在着局部放电现象。
局部放电不仅会导致设备的损坏，甚至可能引发事故，因此局部放电的监测与识别技术对于保障变压器的安全稳定运行至关重要。
一、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核心，主要用于采集变压器内部的电信号。
常见的传感器包括电压传感器、电流传感器和超声波传感器等。
通过传感器的部署，可以实时、连续地监测变压器内部的电信号变化，以便及时发现局部放电现象。
2. 信号处理技术传感器采集到的电信号需要进行信号处理，以便提取出局部放电的特征。
常见的信号处理技术包括滤波、傅里叶变换和小波变换等。
通过信号处理技术，可以将局部放电信号与其他干扰信号进行有效区分，提高监测的准确性和可靠性。
3. 数据采集与存储技术局部放电监测需要大量的数据采集与存储，以便进行后续的分析和识别。
现代化的变压器监测系统通常采用远程终端单元（RTU）进行数据采集，并通过云存储技术进行数据的长期存储和备份。
二、局部放电识别技术1. 特征提取技术局部放电信号具有一定的时域和频域特征，通过对信号进行特征提取，可以获取到与局部放电相关的特征参数。
常见的特征提取技术包括能量特征、频率特征和脉冲特征等。
2. 模式识别技术模式识别技术是局部放电识别的核心内容，主要通过对特征参数进行聚类分析、统计学方法和人工智能算法等进行局部放电的识别。
常见的模式识别算法包括支持向量机、神经网络和模糊集等。
3. 实时监测与诊断系统通过将局部放电监测与识别技术应用于实时监测与诊断系统中，可以实现对变压器的在线监测与故障诊断。
该系统能够提供实时的监测数据和诊断结果，并及时报警和采取相应的措施，提高变压器运行的可靠性和安全性。
三、发展趋势与展望随着科技的进步和电力系统的发展，局部放电监测与识别技术也在不断创新与完善。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析干式变压器是一种常用的电力设备，广泛应用于工业和建筑领域，具有体积小、重量轻、维护方便等优点。
干式变压器在运行过程中可能会出现局部放电，严重影响其正常工作和寿命。
针对干式变压器的局部放电问题，进行在线监测和分析显得尤为重要。
1. 传感器安装：在干式变压器的关键部位安装局部放电传感器，通常采用无线传感器技术，能够实现对局部放电信号的实时采集和传输。
2. 信号采集：通过传感器采集到的局部放电信号，可以实时监测变压器内部的局部放电活动。
传感器的种类包括电容传感器、电流传感器、红外传感器等，可以根据实际需要选择合适的传感器。
3. 数据传输：采集到的局部放电信号数据会传输至监测中心或控制室，通过网络连接实现数据的传输和共享。
监测中心可以对多个变压器进行监测，收集和分析数据。
4. 信号处理：对传感器采集到的局部放电信号进行预处理和滤波，去除噪声和干扰信号，并提取出有效的局部放电特征参数，比如放电量、频率和持续时间等。
5. 数据分析：将提取出的局部放电特征参数进行分析和统计，根据不同的参数指标进行评估和判断。
可以根据局部放电的幅值大小、频率和波形等来评估变压器的状态和寿命。
6. 报警判定：根据数据分析的结果，如果局部放电的参数超过了设定的门限值，则发出报警信号，提醒工作人员注意并采取相应的维修和保养措施。
7. 维护措施：针对局部放电问题，根据分析结果制定相应的维护计划，及时进行维修和更换。
比如增加绝缘层、改善通风条件等，提高变压器的工作可靠性和寿命。
在线监测模式中的干式变压器局部放电分析，通过传感器采集和处理变压器内部的局部放电信号，可以及时发现和预测变压器的故障，保障其安全运行。
也为变压器的维护和保养提供了数据支持，延长了变压器的使用寿命。
局部放电的在线监测
局部放电的在线监测一、绝缘内部局部放电在线监测的基本方法局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。
因此针对这些现象，局部放电监测的基本方法有脉冲电流测量、超声波测量、光测量、化学测量、超高频测量以及特高频测量等方法。
其中脉冲电流法放电电流脉冲信息含量丰富，可通过电流脉冲的统计特征和实测波形来判定放电的严重程度，进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势，对于突变信号反应也较灵敏，易于准确及时地发现故障，且易于定量，因此，脉冲电流法得到广泛应用。
目前，国内不少单位研制的局部放电监测装置普遍采用这种方法来提取放电信号。
该方法通过监测阻抗、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、应用最广泛的一种监测方法，也是国际上唯一有标准（IEC60270）的局放监测方法，所测得的信息具有可比性。
图4－4为比较典型的局部放电在线监测（以变压器为例，图中CT表示电流互感器）原理框图。
图4－4 脉冲电流法监测变压器局部放电原理框图随着技术的发展，针对不同的监测对象，近年来发展了多种局部放电在线监测方法。
如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。
利用光电监测技术，通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号，然后转为电信号，再放大处理。
不同类型放电产生的光波波长不同，小电晕光波长≤400nm呈紫色，大部为紫外线；强火花放电光波长自<400nm扩展至>700nm，呈桔红色，大部为可见光，固体、介质表面放电光谱与放电区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。
这样就可以实现局部放电的在线监测。
同样，由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电，这种放电将产生辐射电磁波，根据这一原理，可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。
日本H.KAwada等人较早实现了对电力变压器PD的声电联合监测（见图4-5）。
电力变压器局部放电在线监测技术介绍
１ ０ｋ ｚ（ ３ ０ ｋ ） ５ Ｈ 或 ０ Ｈｚ ，以避 开铁心 的铁磁 噪声和 变压器 的机械振 动噪 声。 当变压器 内部发 生局部放 电时，固定在 变压器
等方面简介 了变压 器局部 放电在线监测技 术。
外壳 的超声传 感器采集 到超 声波信 号 ，通 过 电一 声
传感器 将声波信 号转化 为 电信 号 ，连 同局 部放 电时
ｏｆ ｔ ｅ ｒ ｎ ｆ ｍ ｅ ＰＤ ｐ ｉｉ ｎ ｎｄ ｎｔ— ｉｔ ｂａ ｃ ｉ ｔ ｅ ｈ ｔａ ｓｏｒ ｒ ｏｓｔｏ ａ ａ ｉｄ ｓ ｕｒ ｎ ｅ ｎ ｈ
ｍｅ ｓ ｒ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｅｉ ｔ ｄ ｃ ｄ． ａ ｕ ｉ ｒ ｃ ｓ ｒ ｒ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ
流 可利用 罗可夫 斯基线 圈检测变 压器 中性 点、外壳 接 地 电缆处 的脉 冲 电流 ，或用监 测器捕 获变 压器高 压 套管抽 头连接 处 的脉 冲 电流 ， 以此 判断变 压器 内
部是否 发生局部 放 电。
ｄ ｔ ｃｉ ｎ Ｔ ｅｍｅｈ ｄ ｆ ｎ ｌ ｅＰ ｄ ｔ ｃｉ ｎ， ｅｌ ｃ ｌ ａ ｉｎ ｅ ｅ ｔ ． ｈ ｔｏ ｓ — ｎ Ｄ ｅ ｅ ｔ ｏ ｏ ｏ ｉ ｏ ｔ ａｉ ｔ ｈ ｏ ｚ ｏ
交流 高压作用 下 ，变 压器油 中也 出现 了放 电 ，加速
变压 器油 质老化 ，更促 使 了局部 放 电的恶化 【。另 Ｊ Ｊ
外 ，变压器 的铁心绝 缘不 良也可能 导致放 电 ，在 故 障较 严重 时还 会导致 铁心两 点接地 ，甚至 出现工 频 短路 电流 ，局 部放 电最能有 效反映变 压器 内部 的绝 缘状 况 。因此 ，对变 压器局 部放 电实时在线 监测 并 及 时报 警 ，对 保障变 压器稳 定运行具 有重要 意义 。
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变压器局部放电在线监测技术
目录
目录 (1)
前言 (2)
1在线监测方法 (2)
1.1超声监测法 (2)
1.2光测法 (3)
1.3电脉冲法 (3)
1.4射频监测法 (3)
1.5超高频监测法 (3)
2在线监测监控技术 (4)
2.1.1现场噪声的抑制 (4)
2.1.1.1 周期性干扰的抑制 (4)
2.1.1.1.2 脉冲型干扰的抑制 (5)
2.1.1.1.3白噪声干扰的抑制 (5)
2.1.2局部放电模式识别 (5)
2.1.3局部放电定位技术 (6)
3结束语 (7)
结论 (7)
致谢 (7)
参考文献 (7)
前言
近年来 , 随着电力系统的快速发展 , 变压器的容量和电压等级不断提高 , 运行中的安全问题也越来越受到重视。
在变压器所发生的故障中 , 绝缘问题占很大的比重 , 因此需要一种有效的手段对变压器的绝缘状况进行监测 , 确保运行中变压器的安全。
局部放电监测作为检测变压器绝缘的一种有效手段 , 无论是检测理论还是检测技术 , 近年来都取得了较大的发展 , 并在电厂和电站中得到了实际应用。
相对传统的停电局部放电检测 , 在线局部放电检测可以长时间连续监测变压器局部绝缘放电情况 , 在放电量达到危险时 , 及时停机做进一步的检查 , 因此在检修工时和经济效益等方面有很大的优势 , 是目前惟一的一种有效避免变压器突发性事故的监测手段。
在线局部放电监测反映的是变压器实际工作状态下的绝缘放点情况，比离线检测更符合设备的实际运行工况。
1在线监测主要方法
根据变压器局放过程中产生的电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象，相应出现了电脉冲检测法超声波检测法、光测法及射频检测法和UHF超高频检测法。
、
1.1超声监测法
用固体在变压器油箱壁上的超声传感器接收变压器内部局放产生的超声波来检测局放的大小和位置。
通常采用的超声传感器为电压传感器，选用的频率范围为70-150kHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。
超声检测法主要用于定性判断是否有局放信号，结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局放源进行物理定位。
近年来，由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展，超声检测的灵敏度有了较大的提高。
1．2光测法
光测法是利用局部放电产生的光辐射进行检测。
在变压器油中，各种放电发出的光波不同，光电转换后，通过检测光电流的特征可以实现局放的识别。
虽然是实验室中利用光测法来分析局放特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展。
但由于光测法设备复杂、昂贵、灵敏度低在实际中并未直接使用。
尽管如此，光纤技术作为超声技术的辅助手段应用于局放检测，将光纤伸入变压器油中，当变压器内部放生局放时，超声波在油中传播，这种机械力波挤压光纤，引起光纤变形，导致光纤折射率和光纤。