电力变压器局部放电定位方法的现状和前景
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展吴思杨
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展吴思杨发布时间：2021-06-17T12:05:22.493Z 来源：《基层建设》2021年第6期作者：吴思杨[导读] 摘要：社会经济的发展，我国的电力行业有了很大进展，电压等级要求也不断提高。
天津市津海天源电力技术有限公司天津市 300000 摘要：社会经济的发展，我国的电力行业有了很大进展，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。
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。
关键词：变压器；局部放电；检测技术引言变压器是国家能源传输系统中最重要的设备之一，变压器的稳定运行关系整个电网的安全运行，也关系到国家能源战略的安全。
其工作状态直接影响到换流变压器的安全稳定运行。
通过对变压器的局部放电监测，可以发现其绝缘系统的早期或轻度故障，为实现状态检修提供技术支撑，可以有效避免变压器重大事故发生。
1采集、处理变压器内部局部放电数据在变压器内部局部放电诊断过程中，首先使用数据采集装置，对变压器内部局部放电的单元进行数据排查，从而获取局部放电信息。
在此基础上，对发生局部放电单元的核心数值进行诊断，作为变压器内部局部放电诊断的依据。
同时，按照深度学习的模式，判定变压器内部局部放电幅值，分析变压器内部局部放电数据的表现形式，并对数据进行格式转化，使导入的变压器内部局部放电数据在格式上具备统一性。
为降低相关信息对变压器内部局部放电诊断的干扰，定位及填补数据集中的不完整数据，实现对数据的前期处理。
将此部分数据作为变压器内部局部放电诊断的核心依据，在此过程中假定变压器内部发生局部放电时，局部放电的振幅表示为v，可得下式：V=n/f-w （1）式中：n为变压器内部局部放电数据格式；f为变压器内部局部放电数据权重；w为布拉格波长谐振矢量。
电力变压器局部放电的电气定位及诊断浅析
电力变压器局部放电的电气定位及诊断浅析摘要：电力系统输变电关键设备是电力变压器，电力变压器的可靠运行对电力系统的经济、安全有着非常大的作用，造成电力变压器绝缘劣化的重要原因是电力变压器局部放电造成的，因此对变压器局部放电的电气定位和诊断方法具有非常实用的参考且重要的价值。
本文首先介绍了电力变压器局部放电检测的研究现状，接着又阐述了电力变压器绕组中局部放电的电气定位方法，在文章的最后则给出了变压器绕组中局部放电的诊断方法。
关键词：电力变压器；局部放电；电气定位国家电能的水平体现了一个国家的综合实力，是国家经济发展最基本的基础，它关系到人民的生活水平是否可以得到提高，现在，超高压和特别高的电压的输变电技术快速的发展着。
在电力输变系统中电力变压器是其中最重要的设备，电力变压器能否安全稳定可靠快速的运行关系到电力系统的运行效率的高低和电力系统是否安全。
在当今社会电力变压器主要分为以下几类：可以油浸式变压器和不浸油式变压器。
可以油浸式变压器具有很好的机械方面的性质和电气方面的特性。
不过假如在制造，或者生产的过程中有一些疏忽或者认为因素的失误就有可能导致油浸式变压器产生裂缝、表面存在气泡或是电极存在毛刺等问题，这些小问题有可能造成电力变压器的的外表面或者变压器里面绝缘体的一些区域电场的分布产生变化，使电力变压器的内部电场强度增变大，击穿平时不可能击穿的区域。
检测变压器的生产质量的一个很重要的因素就是电力变压器在局部放电时产生电压的大小是否会击穿电力变压器。
现在国内外的很多生产商在电力变压器出厂前进行局部放电的测量，以防止电力变压器的质量不合格。
1 电力变压器的局部放电检测的研究成果（1）电力变压器检测方法解析。
电力变压器在局部放电的过程中经常会伴随着电磁外泄、绝缘的物质会分解产生气体、电极两端释放出脉冲电压等现象。
根据电力变压器在局部放电过程的现象，我们可以制定一些简单易行的检测办法。
比如脉冲电流检测方法和脉冲电压检测方法等。
电力变压器放电检测技术现状及发展
电力变压器放电检测技术现状及发展电力变压器是电力系统中不可缺少的设备之一，其主要功能是将高压电流降压为低压电流，以便供应用户家庭和工业设施。
然而，随着经济的发展和社会的进步，变压器的使用也越来越频繁，同时也面临了更多的检测和维护要求。
因此，变压器放电检测技术成为了目前电力变压器维护中的重要课题之一。
电力变压器放电检测技术是指在变压器中通过检测的方式来判断其性能状态的一种运用技术。
一般的电力变压器放电因素主要包括：局部放电、完全放电和过电压放电等。
因此，变压器放电检测技术的主要任务就是通过检测和分析变压器的局部放电和完全放电来判断其健康状况，以便及时采取相应的维护措施。
目前，变压器放电检测技术已经得到了广泛的应用，下面将分别从技术层面和应用情况两个方面进行阐述。
技术层面变压器放电检测技术主要包括两个方面：放电检测方法和放电检测设备。
放电检测方法主要有全谱分析法、高频波法、噪声检测法、图像识别法、红外光谱法等。
根据不同的检测需求和实际情况，可以采用不同的放电检测方法对变压器进行检测。
放电检测设备是指在变压器中埋置一些传感器和电子设备，通过采集和分析变压器发生的局部放电和完全放电信号来判断其健康状况。
放电检测设备一般包括放电监测仪、高频电压钳、高频电压探头、放电传感器、导线探头等。
这些设备可以在不影响变压器正常运行情况下进行安装，并且可以实现数据的实时采集和分析。
应用情况变压器放电检测技术的应用在电力领域中非常广泛，特别是在变压器维护和管理方面，其应用更是不可缺少的。
变压器放电检测技术主要通过对变压器的放电现象进行检测，以便对其进行及时的维护和保养。
同时，这种技术还可以预防和处理一些变压器故障和损坏现象，减少电力系统的停电时间和损失。
目前，国内外已经出现了一些先进的变压器放电检测技术，如数字放电监测技术、噪声放电检测技术、全景式在线检测系统等。
这些技术可以实现全面的变压器健康监测，提高电力系统的稳定性和可靠性。
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展陈惠聪
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展陈惠聪发表时间：2019-04-29T10:19:10.750Z 来源：《河南电力》2018年20期作者：陈惠聪[导读] 当前，我国电力行业的发展速度是非常快的，对电压的等级也是不断的提高，与此同时电压的提高就会产生局部的放电现象。
由于局部放电产生的电流和周围介质之间的相互作用陈惠聪（广东电网有限责任公司惠州博罗供电局 516199）摘要：当前，我国电力行业的发展速度是非常快的，对电压的等级也是不断的提高，与此同时电压的提高就会产生局部的放电现象。
由于局部放电产生的电流和周围介质之间的相互作用，就会产生一些热效应、带电质点的轰击以及生成活性物质，最为关键的是造成了绝缘性能老化。
而绝缘性能老化以后，就会增加一些电力事故，因此对于变压器的局部放电检测技术的研究受到了世界各国的关注。
随着局部放电的现象出现，周围环境中的就会产生超声波、高频辐射以及一些热效应，这就为检测变压器局部提供了很好的检测思路。
在目前来看，对变压器的局部放电的检测主要有两种方法：电测法和非电测法。
关键词：电力变压器；局部放电检测技术；现状；发展随着我国社会经济的发展对电力系统提出更高的要求，要求电压等级有所提高，容量也需要逐渐扩大，与此同时，在电力系统的发展过程中，智能化电网成为其未来发展的方向。
为了使电力系统更加稳定运行，就对各种电力设备提出了更高的要求。
在电力系统的各个设备之中，电力变压器是其中的一个重要设备，对电力系统的正常运行有着重要影响。
随着超高压等电力变压器的挂网运行，用于设备周期性检修停电所引起的损失也在不断增大，而在衡量设备绝缘强度的各项标准之中，局部放电是其中的一项重要标准。
故此，对局部放电进行监测对电力变压器的稳定工作有着重要的现实意义。
1.变压器局部放电检测研究现状1.1超声检测法用固定在变压器油箱壁上的超声传感器可以接收到变压器内部局放产生的超声波，由此来检测局放的大小及位置。
电力变压器局部放电检测技术现状与发展趋势
电力变压器局部放电检测技术现状与发展趋势姚百慧摘㊀要:在电力系统中电力变压器有着重要的作用ꎬ其运行状态对电网运行有着巨大的影响ꎮ如果其在应用的过程中发生失误或者是故障问题ꎬ那么很可能造成电网瘫痪问题ꎬ很可能引发安全事故ꎮ我国电网建设规模在不断扩大ꎬ为保障人们生活和工业生产供电的稳定性ꎬ那么对于电力变压器的控制和管理则变得十分关键ꎮ局部放电问题在电力变压器中常常出现ꎬ局部放电检测技术的应用则变得越来越重要ꎮ关键词:电力变压器ꎻ局部放电检测技术ꎻ现状ꎻ发展趋势一㊁引文我国人口数量非常多ꎬ而且还有很多生产制造业ꎬ人们的生活以及各个行业都离不开对电力的使用ꎬ因此在这种背景下社会发展对电力系统给予了非常高的要求ꎮ电力系统的容量需要不断提升ꎬ电压等级也同样需要不断提高ꎬ而且还应提升电网的智能化管理水平ꎮ在电力系统中通常会应用到各种各样不同作用的设备ꎬ在实际应用中对于各种电力设备同样有着不同的要求ꎬ电力变压器是其中重要的装置设备ꎮ文章主要对电力变压器局部放电检测技术的相关内容进行了分析ꎮ二㊁电力变压器局部放电技术现状分析(一)超声波检测法现阶段ꎬ超高压的电力变压器挂网运行的现象普遍存在ꎬ在这种情况下需要周期性对设备进行停电检修ꎬ在此过程中很有可能造成损失ꎬ局部放电是对设备绝缘强度的重要衡量标准之一ꎬ所以对于局部放电检测技术的应用有着重要的意义ꎮ超声波检测法常常被应用在此方面ꎬ主要是将超声波接收器科学的设置在变压器的油箱外壁ꎬ如果在运行的过程中变压器出现局部放电的问题时ꎬ那么就会产生与介质作用的超声波ꎬ然后会被接收器接收到ꎬ经过接收器的处理之后可以实现声音信号向电信号的转化ꎬ通过结合电信号的强弱程度对所产生的局部放电有效测量ꎮ这种检测方法的应用作用主要是判断是否存在局部放电现象ꎬ如果将其与脉冲电流法进行融合应用ꎬ那么可以实现对局部放电现象位置的判断ꎬ这实际上属于一种辅助检测方法ꎮ如今ꎬ电子放大技术与声电信号转换材料技术的不断创新和进步ꎬ在一定程度上促使超声波检测法的灵敏程度得到了质的提升ꎮ在未来超声波检测法必将会逐渐趋向定量检测的方向发展ꎮ(二)脉冲电流法在电力变压器局部放电检测的过程中应用较为广泛ꎬ在实际应用过程中脉冲电流法实质上是把变压器等效成电容ꎬ如果出现局部放电的现象ꎬ那么在其两端就可能会出现瞬间电压变化ꎬ然后利用耦合电容引到检测阻抗上ꎬ那么就可以得到脉冲电流ꎬ通过相关处理完成时便能够得到变压器局部放电参数ꎮ然而ꎬ脉冲电流法在具体应用中存在一些漏洞问题ꎬ首先如果饰品的电容量相对比较大ꎬ那么很可能会受耦合阻抗限制ꎬ很可能造成灵敏度降低ꎻ其次ꎬ如果遇到检测频率小于１ＭＨｚꎬ那么其所包含的信息量通常是比较少的ꎻ最后ꎬ这种检测方式虽然处于离线状态检测时灵敏程度高ꎬ但是在具体的现场检测环节受外界干扰程度较大ꎬ难以保障检测结果的准确性ꎮ(三)光检测法这种检测方式在具体应用中主要是对局部放电所产生的光辐射进行有效的检测ꎬ然后再使用光电倍增管ꎬ可有效实现光电的转化ꎬ最终得到光电流ꎬ然后再对其所呈现出的特性进行研究ꎬ进而实现对局部放电现象的识别ꎮ光检测法在现场检测中难以进行直接使用ꎬ这主要是因为光电倍增管不可以长时间暴露在强光下ꎬ而且所需要检测的设备不透光ꎬ需要将传感器放入设备内部ꎮ随着光纤技术的快速发展ꎬ通过将声测法和光测法的有效融合应用ꎬ在一定程度上能够完成对局部放电的有效定位ꎮ(四)红外检测法红外检测法在实际应用中主要是对一些高压设备的一些重要部位温度的测量和拍摄ꎬ并依据其对是否存在热故障问题进行判断ꎮ如果变压器的被测量的区域出现大于绝对温度的现象ꎬ那么则可以检测到红外射线ꎬ通过借助对红外探测仪的使用能够获取热点测量信息ꎮ红外检测法实用性较强ꎬ抗电磁场干扰能力强ꎬ能够在规定距离内直接进行测定ꎮ但是ꎬ变压器的装置结构较为复杂ꎬ而且传输过程较为烦琐ꎬ红外检测法在变压器外部故障方面主要用于变压器套管故障问题㊁冷却装置故障问题以及导体连接不良故障问题的判断和分析ꎮ(五)超高频检测法超高频检测法属于一种新型的局部放电检测技术ꎬ这种新型技术在应用中弥补了传统电测法存在的一些不足ꎬ这项技术又被叫作无线电干扰电压法ꎮ这项技术在具体应用中通过接收由于局部放电现象而产生的３００~３０００ＭＨｚ的超高频信号ꎬ在变压器局部放电检测过程中应用此项技术时ꎬ其信号抗干扰能力非常强ꎬ通过对所收到的超高电磁波开展相关的处理ꎬ便可实现对局部放电位置以及放电程度的确定和判断ꎮ三㊁局部放电检测技术发展趋势分析在具体的变压器局部放电检测过程中最常应用的是脉冲电流法ꎬ这种检测方式在国际上具有统一标准ꎬ可实现对实在放电量的直接测量ꎬ但是检测带宽不足ꎬ仍需要不断加强ꎮ超高频检测法是一种新型检测方式ꎬ具有较强抗干扰能力ꎮ局部放电检测技术必将会朝着信息技术化的方向发展ꎬ可以将其与计算机辅助技术进行良好融合应用ꎬ从而实现数字化检测目标ꎬ进一步带动局部放电检测技术水平的提升ꎮ四㊁结束语电力变压器在运行的过程中如果发生局部放电问题ꎬ那么很可能造成绝缘性能老化ꎬ很可能引发严重的电力安全事故ꎬ因此对于加强局部放电检测技术的研究是非常必要的ꎮ应对各种局部放电检测方法存在的漏洞问题进行不断研究和完善ꎬ不断提升电力变压器局部放电的检测能力ꎮ参考文献:[１]刘奇.电力变压器局部放电超声波检测方法研究[Ｄ].沈阳:沈阳工业大学ꎬ２０１７.[２]赵希希.考虑外部电晕干扰信号的电力变压器局部放电模式识别研究[Ｄ].济南:山东大学ꎬ２０１９.[３]王瀚霆.电力变压器局部放电在线检测系统的设计[Ｄ].北京:华北电力大学ꎬ２０１８.[４]祁永梅.基于多元参量变压器局部放电检测技术的研究[Ｄ].济南:山东大学ꎬ２０１７.作者简介:姚百慧ꎬ江苏宏源电气有限责任公司ꎮ０１２。
变压器局部放电在线检测技术现状及前景
变压器局部放电在线检测技术现状及前景摘要：电力变压器的安全稳定运行是确保电力系统供电可靠性的一个重要因素，而绝缘性能的劣化是影响变压器可靠性的主要原因，因此及时获悉运行中变压器的绝缘状态，对于提高变压器的可靠性十分重要。
电力变压器内部局部放电的在线监测，是预防电力变压器绝缘发生突发性事故的最有效手段之一。
本文分析了常见局部放电检测技术的现状，探讨了变压器局部放电在线监测的发展前景。
关键词：变压器局部放电在线检测技术现状发展前景局部放电的监测方法形成原理是缘于超声波原理，并借助先进的电子技术，并依赖于先进的传感技术。
局部放电是将高频声学传播器，如坡莫合金或铁氧体磁心的电流电压转换型传感器，对变压器所产生的暂态声音信号进行测取。
采用新型传感器的原因是因其可将一次侧与传感信号进行隔离处理，能够很好的达到监测的效果。
常见局部放电检测技术的现状局部放电的测试都是以局部放电所产生的各种现象为依据, 通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态。
局部放电的过程, 除伴随着电荷的转移和电能的损耗之外, 还会产生声波、发光、发热以及出现新的生成物等, 所以目前出现的检测技术均是围绕着这些表征特征进行检测。
1、脉冲电流法。
在放电的高压回路中用其耦合电容C k 进行局部放电信号检测, 可以测定局部放电的一些基本量( 如视在放电量q ) , 可以显示出局部放电脉冲大小、个数与相位, 测试灵敏度相当高,而且可用已知电荷量的脉冲注入校正定量。
但脉冲电流法测试频率低、频带窄、信息量少; 易受外界干扰噪声(f < 10 MHz) 影响, 抗干扰能力差。
2、局部放电射频检测法。
由于将电流互感器直接串入末屏有开路的危险, 所以现在普遍使用罗哥伏斯基线圈型传感器从变压器、发电机、电力电缆等被检测设备的中性点或接地电缆处测取信号。
其中,罗氏线圈型根据芯棒材料的不同又分为磁性芯棒型和非磁性芯棒型。
其中芯棒材料使用优质坡莫合金的I/ V 传感器可有效屏蔽外界的电磁干扰; 芯棒材料采用聚乙烯塑料制成的罗氏线圈型电流传感器,在高频信号下的铁耗很小, 相应的线性度得到提高,可工作在很宽的频率范围内, 测量的信号频率也可达到30 MHz, 大大提高了局部放电测量频率。
变压器局部放电监测与诊断技术研究
变压器局部放电监测与诊断技术研究变压器是电力系统中重要的电力设备，其稳定运行对于保障电力系统的正常运行至关重要。
然而，变压器运行过程中存在的局部放电问题却给其正常运行带来了一定的风险。
局部放电是指在绝缘材料中由于电场强度过高而导致的局部电气放电现象。
局部放电不仅会对变压器设备自身造成损害，还会对电力系统的运行稳定性产生不良影响。
局部放电的监测与诊断技术是一个关键问题，对于提前发现局部放电问题并及时采取相应的措施具有重要意义。
本文将探讨变压器局部放电监测与诊断技术的研究进展与应用前景。
一、局部放电监测技术变压器局部放电监测技术主要通过对变压器内部的电气信号进行采集和分析来实现。
常见的局部放电监测技术包括超声波检测、电磁波法和光纤光谱法等。
1. 超声波检测超声波检测技术是一种常用的变压器局部放电监测技术，其基本原理是利用超声波在不同介质之间传播速度不同的特性，通过测量声波的传播时间来判断是否存在局部放电。
超声波检测技术具有非接触、高灵敏度等优点，已在变压器局部放电监测中得到广泛应用。
2. 电磁波法电磁波法是利用感应电压和感应电流的变化来判断变压器是否存在局部放电的一种监测技术。
通过在变压器周围布设传感器，可以实时监测变压器内部的电气信号，并通过分析其频谱特征来判断是否存在局部放电。
电磁波法具有灵敏度高、不受干扰等优点，在变压器局部放电监测中具有重要应用价值。
3. 光纤光谱法光纤光谱法是一种利用光纤传输光信号来实现变压器局部放电监测的技术。
通过在变压器内部布设光纤传感器，可以实时采集变压器内部的光信号，并通过分析光信号的频谱特征来判断是否存在局部放电。
光纤光谱法具有实时监测、高精度等特点，在变压器局部放电监测中具有广阔的应用前景。
二、局部放电诊断技术变压器局部放电诊断技术主要通过对局部放电信号的分析和处理来判断变压器内部的电气设备是否存在故障。
常见的局部放电诊断技术包括基于模式识别的方法、基于统计学的方法和基于机器学习的方法等。
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考电力变压器是电力系统的关键设备之一，其在电能变换和输送过程中扮演着至关重要的角色。
因此，变压器安全运行是电力系统稳定运行的重要保障。
然而，变压器在长期运行过程中，容易发生局部放电现象，如果不能及时发现和定位，可能导致设备损坏，进而影响电力系统的稳定性。
因此，研究电力变压器局部放电带电检测及定位技术具有积极的意义。
当前，广泛应用的电力变压器局部放电检测技术有多种，如模拟法、数字信号处理法、光学探测法等。
其中，数字信号处理法因其实时性强、精度高、可靠性好等特点，已经成为目前检测变压器局部放电最为实用高效的技术手段。
数字信号处理法主要运用背景噪声分析和监测信号分析两种方法，分别实现了变压器带电检测和定位。
背景噪声分析是一种通过分析变压器背景噪声波形，来判断是否存在局部放电的检测方法。
通过检测噪声中是否存在可疑波形，可以实时发现局部放电的存在并及时处理。
信号分析是一种通过分析变压器内部信号的特征值，来确定局部放电位置的技术手段。
该方法通过对变压器内部信号的频谱分析和时域分析，可以获取局部放电的特征信息，以此来定位故障点。
在电力变压器的带电检测和定位中，还需要考虑到检测误差和定位误差问题。
检测误差主要来源于检测设备和环境的因素，如信号采集与处理设备的精度和噪声、电磁干扰等。
而定位误差则取决于内部信号传输的损耗和多路径效应，同时也与变压器结构和传感器放置位置有关。
因此，应加强检测设备的精度和可靠性，合理选择传感器放置位置并对其进行优化设计，以减小误差对检测和定位结果的影响。
综上所述，电力变压器局部放电带电检测及定位技术是提高电力系统安全稳定运行的重要手段。
在应用该技术时，应根据实际情况选择合适的检测方法和设备，提高检测精度和可靠性，并对传感器的位置和信号传输过程加以优化，以减小误差对检测和定位结果的影响。
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考电力变压器在能源传输过程中起着至关重要的作用，但是长期使用的变压器容易出现老化，从而导致质量下降。
局部放电是变压器出现问题的重要前兆，能够帮助提前预警变压器故障。
因此，实现对电力变压器局部放电带电检测及定位技术的研究是至关重要的。
一、局部放电的基本概念电力设备的局部放电是指局部区域内电场强度超过介质击穿强度时发生放电现象。
通常，设备在正常情况下可以得到良好的绝缘，而在局部放电情况下，绝缘可能就会出现故障，这个过程是非常危险的。
因此，对设备做好局部放电的监测工作，就成了电力设备管理者的必修课程。
二、局部放电检测的重要性局部放电检测是一种非常重要的预警手段。
电力设备局部放电的监测和识别，可以让我们了解设备绝缘状态的准确情况，并且可以提前预警电气设备发生故障的风险，从而减少突发事故的发生，这对于维护电力设备的稳定运行具有非常重要的意义。
三、局部放电检测与定位技术的研究现状局部放电检测技术目前已经比较成熟，已经可以通过各种现代技术精确地检测和诊断局部放电。
同时，实现对局部放电的定位技术也已经成为了技术研究的一大热点。
在具体的技术应用上，目前一些国内外的学者和企业已经开始尝试利用超声波检测技术，红外热像法，电磁波检测技术以及电学特性化学分析等多种手段对局部放电进行检测和诊断。
另外，很多企业也已经开始将这些技术和设备进行组合和优化，以实现对电力变压器局部放电的无死角监测。
对于局部放电检测及定位技术未来的展望来说，随着科技的不断改进和升级，这些技术将会变得更加精准和可靠。
同时，随着电力设备的数字化、智能化和自动化水平的提高，这些技术也将被广泛应用，并且将会逐渐走向成熟稳定。
总的来说，在局部放电的研究中，重要的是要掌握局部放电的基本概念，并且了解不同的检测和定位技术的优缺点，以选择最适合自己使用的方法。
同时，我们也需要不断学习和理解科技的发展，以实现对局部放电的更精准、更有效的监测和诊断。
电力变压器局部放电在线监测研究的现状和趋势
电力变压器局部放电在线监测研究的现状和趋势摘要：随着我国的不断发展，人们对电力的需求越来越大，但是我国的电力器材还没有完全地进行更换，所以近年来电力事故时有发生，并且经过分析，电力变压器的局部放电是导致电力事故的主要原因之一，对此，我国组织了专业的团队对电力变压器局部放电检测技术进行探讨研究，并且结合国外的探讨结果对电力变压器局部放电在线监测的优缺点进行了概述。
下面主要分析我国电力变压器局部放电检测技术以及设备的现状，并且对我国未来的电力变压器局部放电检测技术进行展望。
关键词：电力变压器；局部放电；在线检测；现状和趋势前言：电力变压器就是将交流电压变成频率相同但是电压数值不同的设备，其主要作用就是传输电能，通常在发电厂和变电所会使用到电力变压器，将电压升高或者降低输送到目标区域来满足人们的用电需求。
因为电力变压器工作的环境电流数值非常庞大，一旦由于电力变压器的线路老化以及其它原因导致局部放电就会造成无法想象的电力事故，所以电力变压器局部放电检测技术对我国用电安全有着重要的意义，我国已经进入信息化时代，因此电力变压器局部放电在线监测技术一直是国内技术人员研究的方向，在线监测技术不但能够快速便捷的检测电力变压器局部放电位置，还能够对电力变压器进行实时监测，能够有效地提高监测效率。
一、电力变压器局部放电在线监测的现状（一）脉冲电流法无法在线监测电力变压器局部放电产生的物理现象可以为监测技术提供切入点，脉冲电流法就是根据电力变压器局部放电产生的物理现象研发的最早的局部放电检测技术。
脉冲电流法在我国的应用已经相对成熟，我国电工委员会已经为其制定了测量标准，高压设备在进行工作的时候骑圈内部的放电会在试验回路中引起电荷的转移产生电流脉冲，通过脉冲电流法就能够通过电流脉冲对局部放电位置进行定位并且分析放电情况，但是脉冲电流法也有其局限性，其灵敏度是不可控的，在对放电部位进行监测时可能会不准确，并且脉冲电流法是无法进行在线测量的，不符合我国信息化发展的要求。
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考电力变压器是电网中的重要设备，承担着电能的传输与分配任务。
在长时间运行的过程中，由于绝缘材料老化、缺陷、温度升高等原因，变压器可能会出现局部放电现象，如果不能及时检测和定位这些局部放电源，就会导致变压器绝缘系统逐渐恶化，最终影响到变压器的正常运行，甚至引发事故。
开展电力变压器局部放电带电检测及定位技术的研究具有重要意义。
局部放电的带电检测是指对变压器运行过程中可能存在的局部放电区域进行实时监测和检测，以及对变压器设备绝缘系统的健康状况进行评估。
通过带电检测，可以及时获取变压器内部的故障和缺陷信息，判断其严重程度，并采取相应的维修和保养措施，从而保障变压器的安全运行。
局部放电的定位是指通过采集变压器内部的局部放电信号，在空间上对放电源进行精确定位，以便进行针对性的维修和保养。
通过定位，可以准确判断放电源的位置和范围，分析放电源产生的原因，并采取相应的技术手段进行治理，预防和减少绝缘系统的损坏。
在进行局部放电带电检测及定位技术的研究时，需要充分考虑以下几个方面的因素。
要选择合适的监测设备和技术手段。
目前常用的局部放电监测设备有放电归谱分析仪、高频电流互感器等，可以通过采集变压器内部的电压、电流、电力因素等参数，实时监测和分析变压器的运行情况。
还可以利用红外热像仪等设备对变压器设备进行绝缘状况的检测。
需要建立合理的监测方案和评估指标。
根据变压器的具体情况和实际需求，制定出合理的监测频率和时长，确定合适的评估指标和判据，对局部放电的带电检测和定位工作进行定期的评估和分析。
要注重数据管理和分析。
将采集到的数据进行有效的存储、管理和分析，可以帮助更好地理解变压器的运行状况，发现潜在的问题并采取相应的维修和保养措施。
还可以通过数据分析和统计，寻找变压器故障的规律和特征，为变压器故障的预测和预防提供科学依据。
要加强设备检修和管理。
局部放电的带电检测和定位工作只是变压器设备维修和保养的一部分，还需要加强对设备的定期检修和维护管理工作，提高设备的整体性能和可靠性。
局部放电检测技术的现状和发展
局部放电检测技术的现状和发展发布时间：2021-04-28T07:44:04.028Z 来源：《河南电力》2021年1期作者：赵霞韩峰边小军[导读] 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。
（国网山西省电力公司朔州供电公司山西省朔州市 036000）摘要：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。
关键词：电气设备；局部放电；检测；1 引言现阶段，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。
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。
2 局部放电检测技术及应用在我国电气工程中，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。
下面就针对几种常见变压器放电问题的检测方法展开具体分析：2.1 电测法2.1.1脉冲电流法脉冲电流法，也称为耦合电容法，它是发展最久、最成熟的一种方法，是局部放电的检测方法中应用最为广泛的方法，目前 IEC 60270标准中已经对该方法作了规定。
脉冲电流法根据测量方式可分为直测法和平衡法。
直测法容易受到外界电磁环境的干扰，使得测试灵敏度和信噪比较低，影响局放信号的检测和故障诊断。
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展摘要：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。
关键词：电力变压器；局部放电检测技术；现状和发展1自动跳闸故障问题为保证电力变压器安全，保护动作跳闸是其重要防护手段，但高压试验中也会发生自动跳闸的问题，为电力供应带来不稳定因素，有较大危害性，而自动跳闸故障的成因不外乎如下两点：一是人为失误问题，有可能是保护装置方面的原因，由于定值设定是人为计算的，需要考虑变压器及其负载的各类参数，若计算不当未能躲开变压器电流正常波动范围，会出现频发跳闸的现象，还有就是试验中人为操作失误问题，由于高压试验操作本身较为复杂，对试验人员的操作水平要求较高，若在试验前变压器未经严格检查，存在不利于试验的因素，或者会因试验操作不当，也会导致自动跳闸的发生；二是变压器内部问题，在试验前及过程中要对待试验变压器的外部构件和其内部构造进行全面检查，仔细分析变压器误跳闸的具体机理及其严重危害性，以便为后续变压器内部原因的处理提供清晰的思路，更好的保障变压器本体安全，以免发生大的故障。
2直流耐压及泄露电流试验直流耐压及泄露试验是变压器预防性试验的重要组成部分，能够对变压器绝缘的局部缺陷或端部缺陷做出有效评估。
2.1试验技术要求测量前需断开变压器高、低压侧引线，在明确断开点之后展开试验，其具体技术要求包括：（1）试验前、后应充分放电，以避免残余电荷对人员和设备以及试验结果的影响。
变压器局部放电检测与定位技术
变压器局部放电检测与定位技术随着电力行业的飞速发展，变压器作为电力系统重要设备之一，在电力传输、分配中起着至关重要的作用。
然而，由于长期运行、不可避免的维护不善等原因，变压器局部放电问题往往会影响变压器的运行稳定性和寿命。
因此，开发一种高效的变压器局部放电检测与定位技术，保障变压器运行安全和稳定性，对于电力行业的可持续发展至关重要。
一、什么是变压器局部放电？在变压器内部，由于绝缘的老化、变形破损等原因，电界强度分布不均匀，导致局部放电现象的发生。
局部放电在变压器运行中是一个常见的病症，它会导致电感器铁芯磁通逐渐增大，铁芯温度升高，进而导致变压器主油温度升高，油中有机物分解产生气体，并伴有铁芯不同部位的振动，对变压器的正常运行造成严重危害。
二、变压器局部放电检测技术1.电容式检测技术电容式检测技术是指利用变压器绕组上方或内部敷设传感电极，通过电容效应检测变压器内部放电信号的技术。
电容式检测技术检测器数量少、部署方便，可做到在线检测，不需要将变压器停机，可以实时监测变压器的健康状况。
但只有在特定位置才能检测到局部放电，难以实现放电部位的精确定位。
2.超声波检测技术超声波检测技术是指以变压器表面和内部空气（气体）的散射和反射为基础，检测出变压器内部局部放电的技术。
其最大的优点是可以估测放电的位置，但无法确定放电种类，加之测量数据易受工作环境和声波传播方式的影响，因此适用范围有限。
3.光纤传感监测技术光纤传感技术是指将光纤敷设于变压器的油下，通过捕获油的气体相、电气参数等信息，并将光信号从纤芯传递到传感器上进行处理，对变压器内部局部放电进行监测的技术。
光纤传感监测技术精度高，可实现放电部位的精确定位，但是其价格昂贵，适用于高端变压器监测领域。
三、变压器局部放电定位技术对于变压器局部放电问题，纯粹的检测技术已经无法满足要求，还需要辅助局部放电定位技术。
变压器局部放电定位技术，是指通过测量变压器引起局部放电的光学、声学等信号的传播时间，在特定的接线箱上对信号进行综合分析，得出存在局部放电的点位。
电力变压器局部放电定位方法的现状
民营科技2017年第11期电力变压器局部放电定位方法的现状王征（国网黑龙江省电力公司哈尔滨供电公司，黑龙江哈尔滨150000）摘要：为了可以在早期及时发现绝缘缺陷，进而避免出现故障，在电力变压器经常进行局部放电检测工作，分析了几种主要的局部放电检测的方式及UHF技术方法，对当前局部放电定位的方式进行了总结。
关键词：电力变压器；局部放电；检测；定位；UHF方法中图分类号：TM41文献标识码：A文章编号：1673-4033（2017）11-0050-01在诸多电气设备的问题中，绝缘故障一直以来都是其中比率比较大的一个类别。
产生和这种故障最主要的原因就是绝缘出现了薄弱点，在局部阴气了绝缘老化的问题，最终导致了绝缘材料失效，被击穿。
而针对这种情况进行的检测就局部放电检测工作的目的。
局部放电检测手段可以对于变压器绝缘状况进行准确估计和反映，一旦发现问题就可以采取相应措施开展维修工作。
所以这项技术能否得到发展直接决定着电力工业的进步水平。
1关于脉冲电流法的介绍通过在局部进行放电，进而在周围造成电荷的移动，进而在整个测量回路中造成了一系列电流现象，就是脉冲电流法的工作原理，通过这种方式来测量局部放电检测。
这种方式主要用于检测整个脉冲电流信号中低频的环节，正常来说在数百kHz以内。
当前在变压器型式试验中应用比较广泛，总体上来说，这种局部放电方式具有较高的灵敏度，其放电量也可以根据相关标准来进行调整确定。
2关于射频检测法的介绍和上面的脉冲电流法有所不同，射频检测法偏重于针对高频部分进行检测，有效检测范围最高可以达到30MHz。
这种方式的原理是有效运用电磁线圈来从变压器节点中选取一个局部进放电测量。
这种方式的优势在于检测操作十分方便，并且不会对变压器本身的运行带来影响，并且对于不同的频带都有很好的适用性，检测信息量完善，对于完善其研究很有帮助。
3关于气相色谱法的介绍气相色谱法针对油中的砌体成分进行分析，采用化学的手段来进行检测。
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考随着电力变压器的广泛应用，安全稳定的运行成为了各方重视的问题，而变压器局部放电是影响变压器安全和稳定运行的主要因素之一。
因此，对变压器局部放电情况的及时探测和准确定位显得尤为重要。
本文将对电力变压器局部放电的背景、检测系统以及定位技术进行分析与思考。
一、电力变压器局部放电背景通常情况下，长期使用电力变压器会产生磨损和老化，导致绝缘系统出现缺陷，这些缺陷通常表现为局部放电。
而局部放电又会加速绝缘材料的老化、破坏绝缘系统的连续性，最终导致变压器的损坏。
为了及时发现和处理变压器的潜在问题，保障变压器的安全稳定运行，局部放电的及时发现和定位显得十分必要和重要。
在过去的几十年里，为了实现电力变压器的局部放电检测，发展了很多不同的检测系统。
这些系统通常包括两个主要的部分：传感器和分析系统。
传感器的类型包括了放电电压传感器、电流变化传感器、电测线传感器、磁场传感器、声压传感器等。
这些传感器可以通过检测变压器局部放电信号（如谐波、脉冲等）来判断变压器是否存在局部放电的情况。
分析系统旨在将传感器获取的信号处理后呈现给工程师进行分析和判断，分析系统通常包括放电数据采集、信号处理和故障诊断三个部分。
现代的分析系统通常使用计算机、模式识别等高端技术来实现数据处理和诊断。
早期的电力变压器局部放电定位技术主要使用绝缘泄放位置指示器、会声会影等手段。
而这些方法的不足在于定位的不准确和信噪比低。
目前，更多的技术被用于实现电力变压器局部放电的定位，例如：（1）基于时频分析的定位方法该方法是基于时域和频域的分析，通过计算不同频率的局部放电信号，结合时域相关系数和谱相关系数，从而确定局部放电发生的位置。
该方法通过测量不同位置的温度差异，从而定位变压器的局部放电位置。
该技术可以对变压器的大范围区域进行快速而准确的检测，具有很高的实用价值。
（3）一维移动滑动探头定位方法在此方法中，探头沿着被测区域移动，在出现局部放电的位置附近，探头信号峰值将会出现。
局部放电检测技术的现状和发展
法两种 直测法常遇到各种干扰 特别是在现场环 境下 会严重影响测试灵敏度 而平衡法由于其抑 制共模干扰的优良性能 得到广泛采用 平衡法测 试回路有西林电桥 差分电桥以及双电桥等形式 目前西林电桥干扰抑制比可达到几十 差分法可达 到数百甚至上千 但是 平衡法的测量灵敏度一般 比直测法低
2 局部放电检测技术研究现状
2.1 电检测法 局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移
动 每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电 介质 引起试样外部电极上的电压变化 另外 每 次放电过程持续时间很短 在气隙中一次放电过程 在 10 ns 量级 在油隙中一次放电时间也只有 1µs 根据 Maxwell 电磁理论 如此短持续时间的放电脉 冲会产生高频的电磁信号向外辐射 局部放电电检 测法即是基于这两个原理 常见的检测方法有脉冲 电流法 无线电干扰电压法 介质损耗分析法等等 特别是 20 世纪 80 年代由 S. A. Boggs 博士和 G. C. Stone 博士提出的超高频检测法近年来得到广泛关 注[5] 并逐渐有实用化的产品问世 2.1.1 脉冲电流法
脉冲电流法应用广泛 目前市场上大部分电类 局部放电测试仪都采用直测法回路 如瑞士 Haefely 公司的 TE571 局部放电测试仪 JFD−2 局部放电测 试仪等等 湖北省电力试验研究院于 2003 年曾对三 峡工程左岸电站 2 号 TWUM−840MVA/550kV 变压 器进行了现场局部放电的离线检测 检测时最小背 景干扰 3.5pC 最小检测量 33.5 pC[12] 2.1.2 无线电干扰电压法 RIV
变压器局部放电检测技术及应用
变压器局部放电检测技术及应用摘要：如今，随着人们生活水平的不断提高，人们对电力的需求也随之增加。
为确保电网中变压器在运行过程中的安全，尽管变压器在电网中的应用可以在很大程度上提高电网运行前的安全性和稳定性，但在电网中若长期使用变压器，变压器极有可能因运行时间过长而出现绝缘劣化现象，甚至出现局部放电现象，从而出现安全事故。
为了保证变压器在运行过程中的安全，有必要对变压器的局部放电进行定期检测。
关键字：变压器；局部放电；应用引言：采用在线局部放电检测的方法对变压器故障进行检测，可以提高变压器故障检测的效果，满足变压器故障检测的需要，提高变压器故障检测的针对性和有效性。
鉴于目前变压器故障检测局部放电在线检测技术的应用情况，在具体实施过程中，应根据检测需要，做好系统设计及抗干扰方法的选择，同时要对变压器局部放电在线检测方法的应用效果进行检验，为整个变压器工程检测技术的应用和局部放电在线检测方法的实施提供有力的方法支持，解决局部放电在线检测技术的应用难题。
1.局部放电机理局部放电又被称之为游离，通俗地讲就是静电荷流动。
局部放电主要是指在电极之间，但是并未穿透电极的放电，而且其一般都是在绝缘介质的部分出现，从而导致电场出现畸变严重，或是强度过大。
而且局部放电过程中，所产生的电流持续时间较短，如果发射电磁波，就会让电介质出现发热等情况。
而且电压与电流一点直接作用于电介质之中，很有可能会出现局部放电的情况，所以局部放电又被分成了电场型放电，以及电流型放电这两种形式。
要想形成电场型放电，需要保证电介质中的电场强度达到，甚至是超过电介质的极限，这种情况才会形成电场型局部放电。
如果想要形成电流型放电，就需要其受到外界因素的影响，也就是电动力或是机械力的作用，从而导致导体中的电流被迫进入到电介质之中，这样才会形成电流型局部放电2.变压器局部放电检测技术的现状分析虽然我国对电力方面各项技术都进行了改革与创新，但是电力变压器局部放电检测技术，实际应用过程中还是存在诸多的问题，尤其是在对检测部分的相关设备进行安装过程中，出现问题的概率最大。
试论电力变压器局部放电检测技术的发展和现状
专题 论 述
试 论 电 力 变 压器 局 部 放电 植 测 技市 的 发 展 ｜ ｔ ａ ｇＨＸ
甘 肃省金 昌市金 川 集 团公 司铁路 运输 分公 司电务段
［ 摘
蔡 秀梅
要］ 本文概述 了电力 变压器局部放 电检测技 术的研 究现状， 着重论 述 了近几年发展起 来的数 字化测量和超声 波检测 ， 并对电 检测 它 从变 压器 的 中性 点处 测取 信号 。测量 的信 号 频率 可 以达 到 ３ ＭＨ ， ０ Ｚ 大大提高了局部放 电的测量频率 。同时测试系统安装方便 ， 检 测设备不改变电力系统 的运行方式 ，对 于三相局部放 电信号 的总合无 法进行分辨 ， 而且信号易受外界干扰 。但 随着数字化滤波技术的发展 ， 射频检测法在局部放 电在线检测中得到了广泛 的应用。 ２ 数 字 化 局 部 放 电测 量 ． 近年来 ， 随着电子技术 的飞速发展和 电子计算机的广泛应用 ， 计算 辅助测试系统在 变压器局部放 电中的应用越来越广泛 。人们将计算 机辅 助测试 系统与传统 的测试方法相结合， 将测试 的局部信号经过放 大、 滤波后进行 Ａ —Ｂ转换 ， 将模拟量转换成数字量后送 人计 算机进行
２３ －数据库 它是将放电的数据存储下来形成一个数据库作为识别时进行数据 比较 的依据 。 数据库 的结构和建立方法各有不 同， 常采用设备一问题一 数据 的树形结构 ， 能较清楚地反映不同放电缺 陷在不 同部位中的归属。 ２４识别的分类 ． 它是对局部放电类 型加 以识别 。常见 的是统计概率分类法和距离 分类法 以及模糊识别等识别 系统 。只要将 已知 的放 电模式输入系统经 过有 限次 的学习训练过程 ， 系统经 自我调节 内部神经元件之间的权值 ， 自行建立模型库 ， 当未知缺 陷的特征量被输入时与 已知模型进行 比较 ， 找出最相似 的， 从而达到识别 的目的。 通过数字化测量 ， 可以使研究 和检测人员更准确 、 更简单地 了解变 压器 的绝缘系统情况 ，从 而使局 部放 电识别告别 了依靠测试人员的试 验经验获取 的历史。 迄今为止 ， 数字化测量都是针对脉冲电流法而进行
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展
电力变压器局部放电检测技术的现状和发展摘要：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。
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。
关键词：电力变压器；局部放电；措施分析1 局部放电检测技术类型1.1.电测法1.1.1超高频检测方法超高频检测方法是一种新的放电检测手段，在对传统检测方法中存在缺陷的改进与优化的基础上衍生出来，极大地弥补了传统检测法的一些不足。
变压器的局部放电可产生300-3000MHZ的高频信号，利用超高频检测法可对电力变压器部分绝缘放电进行准确检测和定位，并且减少干扰因素的影响。
通过超高频检测法来对变压器局部放电进行检测的优势在于：（1）局部放电脉冲产生的能量和频带宽几乎成正向比例，仅考虑热噪声在灵敏度方面的影响程度时，超频宽带检测具有更高的灵敏性；（2）宽频法可以有效抑制电晕引起的电磁干扰频率，可以看出，合适的超高频传感器能够对变压器绝缘中局部放电的性质和物理信息展开准确测量。
超高频检测最重要的组成部分是传感器，其灵敏程度对系统检测结果质量形成直接影响。
用于检测局方信号的超高频天线有内置和外置两类，然而现阶段的大部分天线需要进行专门设计，以便于和各种超高频检测系统相互匹配。
因此，如何使超高频天线更加有效地接收电磁波是目前超高频检测方法进行创新优化的关键点之一。
1.1.2脉冲电流方法脉冲电流法是另一种应用最为广泛的电测类型的局部放电检测手段，脉冲电流法方法利用接入检测电路的检测阻抗，或者通过电流互感器来获得变压器套管端屏地地线等其他不同位置的接地线，通过其引起的脉冲电流，然后利用数字信号处理设备获取局部放电的相关参数。
这种离线测量方法的灵敏度较高，能够有效测量局部是在放电量。
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传感器 ,这部分超声波都是纵向波 ;另一条是先以纵 向波传到油箱内壁 ,然后沿钢板按横向波传播到传 感器 ,此波为复合波 。因而 ,由波形读取时延的时间 也有两种读取法 。由于超声波在钢板中的传播速度 比在油中快得多 ,且在钢板中衰减很大 ,因此该波到 达传感器的直达波的幅值通常比复合波大得多 ,如 图 1 所示 。这样便可很容易地分辨出直达波 ,以该 波为准读取时延的时间 。
的时延 Ti 作为从放电点 P ( x , y , z) 到达各传感器 Si ( xi , yi , zi ) 的传播时间 ,以等值声速ν乘以时延 Ti 而得到放电点到传感器的空间距离νTi 。由此得到球
面方程 : ( x - xi ) 2 + ( y - yi ) 2 + ( z - zi ) 2 = (νTi ) 2
列 ,排成水平和垂直两个方向 ,每个方向至少取 8～
10 点 ,以沿油箱壁表面分隔的测量点距离数值为纵
坐标 ,相应的局放源到各点的时间 T 为横坐标 ,作
出 V 形曲线 。其顶点为油箱壁上对应于局放源的
最近点 ,该点时间即为局放源声波向油箱壁直射传
播时间 ,用直射波传播途径所经过的介质分层计算
与此时间相比较 ,就可求得局放源的位置 。该方法 简单直观 ,其最大特点是不计声速ν。但用这个方 法计算时 ,假定局放源到各传感器的声速ν相同 。
第
38 卷 第 2001 年 11
11 月
期
变压器 TRANSFORMER
Vol. 38
Nove m be r
No. 11 2001
电力变压器局部放电定位方法的现状和前景
王国利 ,郝艳捧 ,李彦明
(西安交通大学 , 陕西 西安 710049)
声源接收到信号的传感器个数越多 ,所得的子区域
越小 ,定位的准确度就越高 。将传感器阵列与计算机
构成定位系统 ,由图象显示或靠人为确定放电区域 ,
这两种方法都是非常简便易行的 。此定位法对声速
和传感器的位置不敏感 ,因而在现场中能取得较好
的结果 。
图 2 顺序定位法原理图
2. 5 模式识别定位法
该定位法基于声 —声触发的定位原理 ,以四个
传感器为限 ,给出了利用时延 τ定位的数学模型方
法 。其基本原理如下 :
设有标准模式矢量
f
0 i
和待判定模式矢量 fi
,取
其欧式相对距离 :
d ( i)
=
d(f
0 i
,fi)
=
∑N
L
0 ij
-
L ij
2
i =1
L
0 ij
(6)
若将 d ( i) 按顺序排列 , 则排在第一位的 f i 距离最
( i = 1 ,2 ,3 , …, m)
(3)
若测出 m 个时延 Ti ,同时已知各传感器坐标时 ,用
最小二乘法求出以上 m 个非线性超定方程组的最 优解 ,即 x 、y 、z 、ν,从而确定局放源的位置 。此定位 法最大特点是声速ν由计算取得而不取定值 。
基于声 —声触发的定位原理 ,若局放源 P ( x ,
信号作为触发信号 ,在可收到强烈超声信号的情况
下 ,触发信号本身就会引入较大的时延误差 ,因此定
位偏差较大 。文献[ 9 ]将电 —声法加以改进 ,可提高
电 —声法在线定位的可靠性和精度 。
以上几种超声波定位法各有其特点 :V 形曲线
定位法做图方便 ,且不计声速 ,但它只能估计放电源
的区域 ;双曲面定位法和球面定位法目前应用最广
现场中常用的超声波定位方法有 V 形曲线法 、 双曲面法和球面定位法[4～6] 。随着声波传播机理研 究的深入 ,又出现了顺序定位法[7] 和模式识别法[8] 。 2. 1 V 形曲线定位法
该定位法基于电 —声触发的定位原理 。在局放 源附近区域内 ,将传感器沿油箱表面按直线分隔排
第 11 期 王国利 、郝艳捧 、李彦明 :电力变压器局部放电定位方法的现状和前景 23
距离差为 :
ν( ti - t1 ) = ντi - 1 = 常数
(1)
局放源 P ( x , y , z) 到传感器 Si 的声传播时间 :
ti =
( x - xi ) 2 + ( y - yi ) 2 + ( z - zi ) 2 ν
(2)
式(1) 称为双曲面方程 ,满足该方程的点就是双曲 面上的点 。若测出 m - 1 个相对时差 τi- 1 ,同时已知 声速 ν(用优化处理方法求取[6] ) 及各传感器坐标
泛 ,借助计算机能精确地计算出放电源的几何坐标 ,
但变压器结构的复杂性 、现场的干扰和声波的衰减
等都对时延的获取及精确定位产生较大的影响 ;顺
序定位法和模式识别法 ,目前对其研究刚刚开始 ,且
它们的实用性仍需在现场中进一步去验证 ,但可以
预料这两种方法在局部放电定位 (特别是在线定位)
上的应用还是非常有希望的 。
图 3 变压器绕组的频率特性
由三部分组成 ,分别为 :行波分量 (0～0. 01MHz) ,即 以电 磁 波 的 形 式 传 播 的 分 量 ; 振 荡 分 量 ( 0. 01 ～ 0. 1MHz) ,即由绕组的共振引起的分量 ;电容性分量 (0. 1～10MHz) ,即通过电容梯形网络传输的分量 。
图 1 传感器接收到的直达波与复合波
超声定位测量的关键参数是 ,放电点至传感器 之间声波的直接传播时间 T ,或放电点至两传感器 之间声波传播的时间差 τ。声波的直接传播时间 T 就是电 、声信号的时间差 ,该时间差是以局部放电的 电信号作为触发基准信号 。同时测量出放电的电信 号和声信号 。此为电 —声定位系统 。在耦合于变压 器油箱外壁上的多个超声波传感器中 ,选用一路声 信号触发其余声信号 。定位时选择某传感器为参考 传感器 ,以此为基准 ,测量同一局部放电超声信号传 播到其他传感器时对应于它的相对时差τ 。此为声 —声定位系统 。
位置 ,是目前局部放电定位中普遍采用的方法 ,对于
离线及在线状态的变压器均能找到局部放电的位
置 。其中 ,电 —声触发在目前离线试验条件下应用
广泛 ,而其在在线试验条件下应用还存在一些困难 。
局部放电的在线定位一般采用声 —声触发 ,但是由
于局部放电的超声信号不是一个脉冲信号 ,不象局
部放电的电信号一样有明显的起始位置 ,若使用声
传感器阵列放置在同一平面上 。当某一固定声源的
超声波到达这一平面时 ,传感器 1 首先接收到信号 ,
由传感器 1 与其周围传感器的平分线构成的区域称
为对固定声源定位的主区 。随后传感器 2 接收到信
号 ,按照平分线分隔原则 ,定出子区域 2 , 接着传感
器 3 接收到信号 ,定出子区域 3 …依次类推 ,对同一
)
,逐个
求解变压器中每一个子模块所对应的标准模式矢量
和待判定模式矢量的空间距离 ,两距离最小的子模
块所在的位置就可能是放电点 。借助计算机 ,该方法
实施简单 ,定位精度高 ,它克服了原有计算定位法中
存在的问题 ,具有实用价值 。但在实际定位中 ,对声
速的取值和放电时延的测量仍需进一步研究 。
总之 ,超声波定位法能够确定放电部位的几何
距离L k2 ,L k3 ,L k4 可由式 (5) 计算求解 ,定义它的待判
定模式矢量为 f k = ( L k2 ,L k3 ,L k4 ) 。利用以上计算所
得到的时间 T 和测量所得的时延τ21 ,τ31 ,τ41 , 由式
(4)
可得到标准模式矢量
f
0 k
=
(
L
0 k2
,
Hale Waihona Puke L0 k3,
L
0 k4
摘要 :概述了电力变压器局部放电定位的研究现状 ,探讨了其实用化中存在的主要问题及今后的发展趋势 。 关键词 :电力变压器 ;局部放电 ;定位 中图分类号 : TM403. 2 文献标识码 :B 文章编号 :1001 - 8425 (2001) 11 - 0022 - 06
1 前言
局部放电是导致电力变压器绝缘劣化的重要原 因 。自 20 世纪中期起 ,人们就开始对局部放电作了 较深入的研究[1 ,2] ,并取得了很大的进展 。目前 ,对 于变压器内部发生的局部放电 ,人们已基本能通过 采用多种检测手段检测到 。随着数字信号处理技术 的迅速发展 ,放电脉冲的提取[3] 也较容易做到 。对 于变压器制造厂家和现场监护人员来说 ,在确定变 压器内部存在局部放电后 ,快速准确地对局放源定 位 ,这对于迅速排除故障 、保障电力系统的正常运行 具有重要意义 。
近 ,为最接近模式 。同理 ,第二位为次接近模式 ,依此
类推 。
设变压器是由 m 个子模块组成的集合体 。对于 任一空间位置已知 (即 x , y , z 已知) 的子模块 k 来 说 ,它到达基准传感器的时间 T 及其余各传感器的
24 变压器 第 38 卷
根据变压器的以上各种电气传播特性原理建立
3 电气定位法
当变压器内部发生局部放电时 ,产生的放电脉 冲沿绕组传播到达测量端 ,该放电脉冲包含了放电 特性和局部放电定位所需的有用信息 ,通过对放电 脉冲进行分析 ,可以确定局放源的位置 。
早期的研究[10～12] 表明 ,通常情况下 ,变压器绕 组普遍存在三个频率特性范围 ,如图 3 所示 。在不同 频率范围内 ,变压器绕组的传输特性不同 ,具体为 : 在低频范围内 (0～0. 01MHz) 局部放电信号的传输 以电磁波形式为主 ;中频范围 (0. 01～0. 1MHz) 以振 荡形式为主 ;高频范围 (0. 1～10MHz) 以电容分量传 输为主 。因此 ,在测量端测得的局部放电信号通常
局部放电的定位是根据局部放电过程中产生的 电磁波 、声 、光 、热和化学变化等现象 ,其定位方法有 电气 定 位 、超 声 波 定 位 、光 定 位 、热 定 位 和 DGA (Dissolved Gas Analysis) 定位等 。目前 ,国内外研究 最多 、应用最广泛的是超声波定位法和电气定位法 。 超声波定位法是根据局部放电产生的超声波传播的 方向和时间来确定放电位置的 。而电气定位法则是 根据局部放电产生的脉冲传播到测量端的特性来确 定放电位置的 。本文拟对各种超声波定位法和电气 定位法给以总结 ,并就实用中存在的主要问题及今 后的发展趋势进行探讨 。