变压器局部放电在线监测资料
变压器局部放电的在线监测
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采样系统。一般 采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～1000kHz。
第二节 变压器局部放电的在线监测 三、局部放电信号的传输
电缆模拟信号传送
一根信号电缆传送一通道信号；多通道信号需多根电缆或采用多 芯电缆传送。
第二节 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－非电测法
声测法是利用局部放电时发出的声波来进行测量，常和脉冲 电流法配合使用，是局部放电的重要监测手段。 特点：基本上不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可以硬 定放电源的位置。 缺点：灵敏度低且不能确定放电量。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
第二节 变压器局部放电的在线监测 二、局部放电信号的检测
声测法信号检测
局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域中分 子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力所引成。
局部放电由一连串脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。频 谱为10～107Hz数量级范围。
模式识别的过程实际上是信息压缩的过程，—般包括学习和 识别两个过程。
第二节 变压器局部放电的在线监测 七、放电模式的识别
第一步是学习过程，首先从变压器提取有典型意义的几种放电 模型，通过试验，获得局部放电数据，包括放电图象或数据采 集结果，从这些所获得的数据中提取特征，包括时域特征或统 计特征。根据这些特征构成特征空间，利用某种算法依据一定 规则，将特征空间根据不同的放电模型进行划分，从而形成特 征库。 第二步是识别过程，对于未知的放电类型，在获取数据和提取 特征后，依据同样的规则与已存在的特征库在限定条件下进行 匹配，从而判断出放电的类型。
变压器局部放电在线监测精品文档10页
变压器局部放电在线监测一、综述局部放电是引起电力设备绝缘劣化的主要原因之一，每次放电，高能量电子或加速电子的冲击，特别是长期局部放电作用都会引起多种形式的物理效应和化学反应，如带电质点撞击气泡外壁时，就可能打断介质的化学键，破坏介质的分子结构，造成绝缘劣化，加速绝缘损坏过程。
严重时有可能导致设备故障，甚至影响到电网的正常运行。
在一个复杂的电工设备中，发生在不同部位的放电，对绝缘的破坏作用是不同的。
对局部放电准确定位从而准确测定放电量、判断其对绝缘的危害对于电力设备维护、改进产品设计与工艺等都具有重要的意义。
在各种电力设备中，变压器的结构和电磁环境尤为复杂，其局放监测问题显得更为突出，经过多年的发展，工程科研人员已提出了一些实用的方法。
二、多端测量定位由于变压器任何部位的放电都会通过不同的耦合途径向各个部位传递，油箱上各个端子都能接收到它的信号，因而可以依次在各个端子对地注入脉冲电荷以模拟不同端子或部位的放电，此时其它端子也会有各自的响应。
通过若干组模拟可以得到一校正矩阵。
将每个端子实测的放电信号与之比较，它与哪一组校正结果相近即表明放电源与这一对校正端子相关。
1、变电位多端测量采用不同的试验接地和加压方式改变诸如变压器个别端子的电位、变压器相间和高低压间的电位差、线圈匝间的电位差，结合在各种接线方法下所得到的各线端实测数据变化规律，从而推断放电发生的部位。
变电位多端测量原理简单，试验方便，在故障检测中起到了很大作用。
改变电位、电位差的方法非常之多，要根据具体情况而定。
下面给出三例变电位的方法：1)对称加压法图1 对称加压电路图2 实测结果U1（高压）端放电量为600 pC, U2（低压）端放电量为1800 pC。
测得U1端放电量为200 pC，U2端放电量为300 pC。
这时发现U2端放电量大大减小，此时可判定局放位置发生在U2端。
2）两相支撑一相法此方法主要用于判断局部放电部位是线圈对地还是在线圈内部。
变压器局部放电在线监测技术
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。
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。
变压器局部放电在线监测
2.1 脉冲电流法信号检测
2.1 脉冲电流法信号检测
多个检测传感器（多个检测点）的目的：
多方面测量局部放电，以便判断放电部位； 抑制现场干扰的需要，有时需要两个或更多信号比较，
如：极性鉴别系统。
2.2 声测法信号检测
1.局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域 中分子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力 所形成。
所以，声发射传感器的检测频带大致在70～180kHz间。
2.2 声测法信号检测
2.局部放电声波的传播
局部放电产生的声波可以看成点声源，以球面波形式向 四外传播。由于变压器油和凡士林油都只能传播纵波（ 纵波的介质质点振动方向与声波的传播方向是一致的， 而横波则与之垂直），故声发射传感器在变压器外壳上 接收到的是纵波。 声波在不同媒质中的传播速度不同：
定义：在线条件下监测系统能够测到或辨识的最小放电 量。从实际使用情况考虑，监测系统应能达到测出危险 放电量的灵敏度。
根据国内外运行经验，电力变压器的局部放电量在数千皮库时 仍可继续安全运行，当达到10000pC及以上时则应引起严重注 意，此时绝缘可能存在明显的损伤。 从能监测出设备最小的危险放电量考虑，在线监测的灵敏度至 少应在数千皮库，例如4000～6000pC。 一般情况下，变电站的干扰水平可达到数万甚至百万皮库。例 如500kV线路电晕的干扰水平可能达到l～4×l04pC。
2.3 监测信号的A/D转换
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采 样系统。
一般采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～ 1800kHz
变压器局部放电在线监测
2020/4/18
抗干扰技术
1. 选择合适的监测频带 2. 差动平衡系统 3. 脉冲极性鉴别系统 4. 平均技术（声测法） 5. 数字滤波技术
2020/4/18
放电量的在线标定
优点：灵敏度高、放电量可以标定 缺点：现场存在电磁干扰，降低监测灵敏度和
信噪比
2020/4/18
脉冲电流法
宽带的检测频带变化较大，一般在 200~400kHz ,具有脉冲分辨率高，但信噪比低
窄带的检测频带一般为15kHz,中心频率在 1MHz以内，具有灵敏度高、抗干扰能力强， 但输出波形畸变严重。
2020/4/18
主要内容
局部放电测量基础
1. 什么是局部放电 2. 局部放电信号的监测
① 脉冲电流法 ② 声测法
监测灵敏度和抗干扰技术 放电量的在线标定
2020/4/18
局部放电的成因
制造过程中的局部缺陷（如气泡、裂缝、悬浮 导电质点和电极毛刺等）
正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区 域电场强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿 场强低于平均击穿场强时，将会首先发生放电、而 其它区域仍保持绝缘特性，从而形成局部放电 。
8.2变压器局部放电的 在线检测与故障诊断
1430230039 郑秀林
2020/4/18
变压器局部放电在线监测技术介绍
长期运行的变压器中，变压器油在高温情况下逐渐 分解出气体，气隙首先被击穿形成放电，在外施交流高 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。
变压器局部放电在线监测与诊断技术
变压器局部放电在线监测与诊断技术近年来，随着电力需求的不断增长，变压器的使用量也在不断增加。
而变压器则是作为电力系统的“心脏”，承载了整个电力系统的重要角色。
因此，变压器的安全运行也是电力系统安全稳定运行的关键。
局部放电是导致变压器故障的主要因素之一，因此，对局部放电进行在线监测及诊断显得尤为重要。
一、局部放电局部放电是指发生在固体或液体电介质内部的不连续放电现象。
在发生放电时，由于放电强度很高，会导致电介质的局部损伤，从而使介质的绝缘能力下降。
因此，长期的局部放电斑点将会逐渐扩大，导致绝缘能力的进一步下降，最终导致变压器故障。
二、局部放电监测技术局部放电监测技术是指通过仪器设备及传感器等手段对变压器的局部放电进行实时监测的技术。
根据监测的范围不同，局部放电监测可以分为两种：全局监测与局部监测。
1. 全局监测全局监测是指对整个变压器进行监测。
其优点是可以获得全局范围内的变压器的状态信息，包括变压器内油的质量、温度、湿度等。
但是，全局监测需要采用多个传感器进行监测，因此监测精度低，难以判断问题的具体位置。
2. 局部监测局部监测是指对变压器部分区域进行监测。
其优点是可以比较准确地获取变压器产生放电的位置，从而对问题点进行诊断和处理。
当前主要采用的局部监测技术有电磁波、超声波、红外线和化学传感器等。
三、局部放电在线诊断技术当局部放电监测到问题时，需要进行相关的诊断和处理，才能保证电力系统的安全稳定运行。
目前，局部放电在线诊断技术主要有以下几种：1. 频域模板法频域模板法是指将变压器内的信号经过快速傅里叶变换，把谐波和基波分离出来。
通过分析频率分量的变化，可以得到变压器故障的位置和性质。
2. 照相及成像技术照相和成像技术是利用高速相机和CCD摄像机采集变压器外壳上的微小放电信号，通过图像处理技术对放电现象进行诊断，并进行故障分析。
3. 电学参数法电学参数法是通过评估变压器的电学参数变化，比如介质损耗因子、介质电阻率等，诊断变压器的状态。
《局部放电在线监测》课件
随着技术的成熟和市场的扩大，局部放电在线监测技术的竞争将逐 渐加剧，将促进技术的进步和产品的升级。
服务化趋势
未来局部放电在线监测技术的销售将趋向于服务化，将更注重为客 户提供全面的监测解决方案和优质的技术支持。
未来研究方向
新型传感器研究：针对局部放电信号的特征和传 播特性，研究新型的传感器材料和结构，提高传 感器的灵敏度和可靠性。
。
监测系统组成
01
02
03
04
传感器
用于采集局部放电产生的各种 信号。
数据采集器
用于采集、处理和存储传感器 采集的数据。
显示器
用于显示监测结果和报警信息 。
报警装置
用于在出现异常情况时发出报 警信号。
监测系统工作原理
传感器采集局部放电产生的信号 ，并将信号传输给数据采集器。
数据采集器对信号进行预处理、 分析和存储，并将结果传输给显
多参数综合监测技术研究：研究如何将多种监测 参数（如电、热、声、光等）综合利用，提高监 测的全面性和准确性。
人工智能与机器学习在局部放电监测中的应用研 究：研究如何利用人工智能和机器学习技术对局 部放电信号进行自动识别、分类和诊断，提高监 测智能化水平。
跨学科研究：结合电气工程、物理学、化学、材 料科学等多个学科的理论和技术，开展跨学科的 局部放电在线监测技术研究，推动技术的创新和 发展。
状态。
应用案例
某大型电力公司的变压器局部 放电在线监测系统，有效预防 了变压器的故障，提高了供电
可靠性。
某石油化工企业的局部放电在 线监测系统，及时检测出设备 的腐蚀和损伤，避免了潜在的
安全隐患。
某城市轨道交通系统的受电弓 局部放电在线监测系统，确保 了列车运行的安全性和稳定性 。
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【摘要】干式变压器是电力系统中常见的设备，其安全稳定运行对电网的正常运行至关重要。
局部放电是干式变压器老化和故障的重要指标之一。
本文首先介绍了干式变压器局部放电的概念，然后详细介绍了在线监测模式及其在干式变压器局部放电监测中的应用。
随后分析了干式变压器局部放电在线监测技术及数据分析方法，探讨了在线监测模式中干式变压器局部放电的分析方法。
最后总结了在线监测模式的优势，展望了干式变压器局部放电分析的应用前景。
通过本文的研究，可以更好地了解干式变压器局部放电的监测与分析方法，提高电力系统的安全稳定运行水平，为未来的电力系统发展提供重要参考。
【关键词】干式变压器、局部放电、在线监测、数据分析、分析方法、优势、应用前景1. 引言1.1 研究背景传统的干式变压器局部放电监测方法存在许多不足之处，比如无法连续监测、监测准确度较低等。
而在线监测模式的出现，将监测系统与实时数据处理相结合，实现了对干式变压器局部放电的有效监测。
这种监测方式可以更好地保护设备、提高设备运行稳定性，对电力系统的安全运行起到了关键作用。
研究干式变压器局部放电在线监测分析方法，对于提高电力系统可靠性、延长设备使用寿命具有重要意义。
通过对现有监测技术的深入研究和探索，可以为未来干式变压器局部放电监测技术的发展提供重要的参考和指导。
1.2 研究意义研究干式变压器局部放电分析在在线监测模式中的意义，对于提高电力设备的安全性和可靠性具有重要作用。
干式变压器是电力系统中常用的一种变压器类型，其局部放电是导致变压器劣化甚至故障的主要原因之一。
通过实时监测和分析干式变压器的局部放电情况，可以及时发现潜在问题并采取有效措施进行处理，从而延长设备的使用寿命，减少故障率，提高供电系统的稳定性。
随着电力系统的发展和智能化技术的应用，实现对干式变压器局部放电的在线监测已成为一种趋势。
通过在线监测，不仅可以实时获取变压器的运行状态和局部放电数据，还可以借助先进的数据分析技术对数据进行处理和分析，提高监测系统的准确性和可靠性。
变压器局部放电的在线监幻灯片PPT
第六节 超高频局部放电检测技术 一、系统组成
第六节 超高频局部放电检测技术 一、系统组成
第六节 超高频局部放电检测技术 一、系统组成
第六节 超高频局部放电检测技术 二、局部放电诊断
第六节 超高频局部放电检测技术 二、局部放电诊断
第六节 超高频局部放电检测技术 二、局部放电诊断
习题
1. P209，第1题； 2. P210，第3题； 3. P210，第6题。
第三节 局部放电信号的检测 三、检测信号的A/D转换
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 一、局放在线监测的灵敏度要求
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 二、干扰来源分析
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 二、干扰来源分析
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 三、局部放电抗干扰技术
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 三、局部放电抗干扰技术
第四节 放电量的在线标定
?电力设备局部放电现场测量导那么?：
视在放电量是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端 电压的变化量和局部放电时端电压变化量一样，此时注入 的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库〔pC〕表 示。
实际上，视在放电量与试品实际点的放电量并不相等， 但后者不能直接测得。视在放电量的大小除了与真实放电 量的大小有关外尚与放电位置有关。放电位置直接影响到 对变压器的危害程度及以后的处理方案。尤其是视在放电 量较大的变压器更应密切注意放电位置。
第六节 超高频局部放电检测技术
检测原理： 变压器油及油/纸绝缘中发生的局部放电，其信号的频谱 很宽，放电过程可以激发出数百甚至数千兆赫兹的超高频电 磁波信号，而变电站现场的干扰信号频谱范围一般在 300MHz以下．且在传播过程中衰减很大；采用基于超高频 电磁波测量的局部放电检测技术(UHF)．检测局部放电产生 的数百兆赫兹以上的超高频电磁波信号，可有效地避开电晕 等干扰信号，因此通过接收变压器局部放电产生的超高频 (UHF)信号可实现对变压器局部放电信号的在线监测。 超高频法因具有抗干扰能力强、检测灵敏度高、实时性好 且能进展故障定位，已成为目前局部放电检测技术的主要方 法。
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。
变压器局部放电在线监测课件
通ห้องสมุดไป่ตู้模块
将数据传输至后台监控系统， 可选用无线或有线传输方式。
电源模块
为整个在线监测系统提供稳定 、可靠的电源。
监测原理与方法
电测法
通过测量变压器内部局部放电产 生的脉冲电流，分析其波形和频 谱特征，判断放电类型和严重程
度。
超声波法
利用超声波传感器检测变压器内部 局部放电产生的超声波信号，通过 分析声波传播时间和幅度判断放电 位置和强度。
确保变压器在适宜的温度下运行，避免过 热引起的绝缘老化。
预防性试验
建立维护档案
定期进行预防性试验，如交流耐压试验、 局部放电试验等，以评估变压器的绝缘性 能。
建立变压器的维护档案，记录变压器的运 行状况、维护情况、故障处理等，以便于 对变压器的状态进行跟踪和管理。
故障处理流程
初步检查
发现变压器存在局部放电现象时，首先进行初步检查，包括外观检查 、声音检查等，以初步判断故障的性质和程度。
超声波法
利用超声波传感器检测变压器内部局 部放电产生的超声波信号，通过对信 号进行分析和处理，实现对局部放电 的检测和定位。
故障定位技术
电测定位法
通过在变压器绕组中施加低电压 ，检测绕组中的电流分布情况， 根据电流的变化情况判断局部放
电的位置。
超声波定位法
利用多个超声波传感器采集变压 器内部局部放电产生的超声波信 号，通过信号分析处理和传播时 间差等算法，实现对局部放电的
标准化
制定统一的监测标准和规范， 促进在线监测技术的普及和应
用。
03 变压器局部放电故障诊断
故障类型与特征
悬浮放电
由于变压器内部存在的悬 浮电位引起的局部放电， 通常具有间歇性和连续性 的特点。
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。
变压器局部放电在线监测
局部放电监测系统
局部放电的概念及原因
在电压作用下，绝艳结构内部的间隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿 性放电现象，称为局部放电。
局部放电的原因
当油中存在气泡或固体绝缘材料中存在空穴或空腔，由于气体介电 常数小，再交流电压下所承受的场强高，但其耐压强度却低于油和纸绝 缘材料，在气隙中易首先放电。 外界环境条件的影响。 设备制造质量不良。 金属部件或导电体之间接触不良。
变压器局部放电在线监测
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目录
背景与意义
局部放电监测系统
背景与意义
电力变压器是电力系统中的重要电气设备，在电力系统中 处于枢纽地位，一旦发生故障，有可能发生大面积的停电事故， 给电力系统和国民经济带来重大损失，由于电力变压器的绝缘 结构通常采用绝缘性能良好的油浸式复合绝缘，随着电力系统 的发展和电压等级的提高，局部放电已经成为电力变压器绝缘 劣化的重要原因，因而局部放电的检测和评价也就成为其绝缘 状况监测的重要手段。 前人对 110kV 及以上电力变压器所引起的 100 例事故进行了 综合分析，结果表明，其中由于绝缘引起的事故为 83 例，占 事故比例的 83%左右，其中有 50%左右的绝缘事故来自于匝间 绝缘事故。随着我国 500kV、1000kV、以及±800kV 等超高压、 特高压电网的快速建设发展，局部放电已成为引起变压器绝缘 性能降低甚至劣化的关键因素，是影响变压器乃至整个电力系 统安全稳定、节能经济运行的主要原因。所以变压器局部放电
局部放电监测系统
变压器局部放电的检测方法
变压器局部放电过程中会产生一系列的光、声、电和机械振动等 物理现象和化学变化，表现为产生脉冲电流、气体生成物、光、超声
波、电磁波和能量损耗等现象。
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）。
KV变压器的局部放电监测与检测方法
KV变压器的局部放电监测与检测方法局部放电是变压器中常见的故障现象之一，对变压器的安全运行和性能具有重要影响。
因此，精确、及时地监测和检测局部放电现象，成为保证变压器正常运行的关键。
本文将介绍KV变压器的局部放电监测与检测方法，以及应注意的相关问题。
一、局部放电监测方法1.传统监测方法传统的局部放电监测方法主要采用间隔数月或年对变压器进行采样，将样本送至实验室进行检测分析。
这种方法具有周期长、成本高、不能实时监测等缺点，无法满足变压器实时监测的需求。
2.在线监测方法为了实现对局部放电的实时监测，KV变压器通常采用在线监测方法。
这种方法主要基于传感器的监测技术，通过将传感器安装在变压器的关键部位，连续、自动地监测局部放电信号。
（1）电磁波法电磁波法是一种常用的局部放电监测方法，通过检测变压器中的电磁波信号来判断是否存在局部放电现象。
它可以提供高灵敏度和实时监测的特点，但对于故障位置的定位有一定限制。
（2）超声波法超声波法利用超声波传感器对变压器进行监测，通过检测超声波的传播和反射情况来判断局部放电的发生位置和程度。
这种方法具有非接触、高灵敏度、精确定位的特点，适用于各种类型的变压器。
二、局部放电检测方法1.高频电压法高频电压法是一种常见的局部放电检测方法，通过施加一定频率和幅度的高频电压信号，测量变压器各个部位的放电量，进而判断是否存在局部放电故障。
这种方法适用于不同类型的变压器，但对于高电压变压器的监测效果更为显著。
2.气体分析法气体分析法是一种通过分析变压器中产生的气体组成来判断局放故障的检测方法。
局部放电会导致变压器中产生大量的气体，通过对变压器内气体进行采集和分析，可以准确判断是否发生了局放故障。
三、相关注意事项1.传感器的选择与布置在进行局部放电监测时，传感器的选择与布置是非常重要的。
应根据变压器的类型、设计参数及使用环境等因素综合考虑，选择合适的传感器，并合理布置在变压器的敏感部位。
2.数据分析与处理监测到局部放电信号后，需要对数据进行分析和处理。
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2.2 声测法信号检测
2.2 声测法信号检测
2.局部放电声波的传播
界面衰减：当声波从一种媒质传播到另一媒质时，由于 声特性阻抗不匹配造成反射而致。衰减大小可用反射系 数R来表示。特性阻抗相差越小，反射系数R越小，检测 灵敏度越高（声发射传感器与变压器外壳之间涂上一层 凡士林油）。
2.2 声测法信号检测
局部放电会使绝缘逐步受到侵蚀和损伤。
监测方法
油中溶解气体分析； 专门的局部放电监测方法。
1.1 变压器局部放电的监测方法
电测法 脉冲电流法 非电测法 油中气体分析、红外监测、光测法和声测法
1.1 变压器局部放电的监测方法
1.脉冲电流法
原理Biblioteka 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。它是离线条件下测 量电气设备局部放电的基本方法，也是在线监测局 部放电的主要手段。 特点
所以，声发射传感器的检测频带大致在70～180kHz间。
2.2 声测法信号检测
2.局部放电声波的传播
局部放电产生的声波可以看成点声源，以球面波形式向 四外传播。由于变压器油和凡士林油都只能传播纵波（ 纵波的介质质点振动方向与声波的传播方向是一致的， 而横波则与之垂直），故声发射传感器在变压器外壳上 接收到的是纵波。 声波在不同媒质中的传播速度不同：
优点：灵敏度高、放电量可以标定。 缺点：由于现场严重的电磁干扰将大大降低监测灵敏度 和信噪比。
1.1 变压器局部放电的监测方法
2.声测法
原理
利用局部放电时发出的声波来进行测量，是应用 最广泛的非电测法测量局放方法。 特点
优点：基本上不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可 以确定放电源的位置。 缺点：灵敏度低且不能确定放电量。 声测法和脉冲电流法配合使用，能扬长避短、各取所长 ，是局部放电的重要监测手段。
局部放电由一连串脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成 ，它的频谱范围很广，为10～107Hz数量级范围。研究表明，
变压器局部放电声波的主频率范围30～180kHz。 变压器的噪声：巴克豪森噪声的频率在20kHz以内；磁声发射 的频率分布在20～65kHz；机械振动、风扇振动等频率一般都 在数千赫兹以内。
2.1 脉冲电流法信号检测
2.1 脉冲电流法信号检测
多个检测传感器（多个检测点）的目的：
多方面测量局部放电，以便判断放电部位； 抑制现场干扰的需要，有时需要两个或更多信号比较，
如：极性鉴别系统。
2.2 声测法信号检测
1.局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域 中分子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力 所形成。
2.3 监测信号的A/D转换
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采 样系统。
一般采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～ 1800kHz
目录
1.概述
2.局部放电信号的检测
3.监测灵敏度和抗干扰技术
4.放电量的在线标定
5.放电源的定位
3.1 局放在线监测的灵敏度要求
3.2 干扰来源分析
3.2 干扰来源分析
干扰的传播途径
从监测系统的工频电源进入，故监测系统电源宜由 隔离变压器加上低通滤波器供电以抑制干扰。 通过电磁耦合进入监测系统，故监测系统包括连线 应很好地屏蔽。利用光电隔离和光纤传输信号也可 减少电磁耦合引起的干扰。
通过传感器（即检测元件）进入，它和局部放电的 信号混叠在一起，上述方法不能抑制这个干扰通道 ，需采取其它技术措施。
1.2变压器局部放电在线监测系统
目录
1.概述
2.局部放电信号的检测
3.监测灵敏度和抗干扰技术
4.放电量的在线标定
5.放电源的定位
2.1 脉冲电流法信号检测
传感器 种类：穿心式高频电流互感器型（CT型） 分类（带宽）：
窄带型（谐振型）：几十千赫； 宽带型：几百千赫。
材料：铁淦氧 要求：高灵敏度、高信噪比，有较强的抗工频磁饱 和能力
变压器局部放电 的在线监测
变压器局部放电的在线监测
目录
1.概述
2.局部放电信号的检测
3.监测灵敏度和抗干扰技术
4.放电量的在线标定
5.放电源的定位
1.概念
局部放电的概念
当外加电压在电气设备中产生的场强，足以使绝缘
部分区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电 通道的这种放电现象
危害
2.局部放电声波的传播
声波在同一媒质中传播也会衰减（衰减的大小与声波频 率有关，频率越高衰减越大）。
声波经传播到达传感器需要时间，电信号到达电流传感器几 乎不需要时间。则电流和声传感器同时检测局部放电时，声信 号将迟后于电信号△t，这个时延可用来确定放电源的位置。
2.2 声测法信号检测
3.声测法的检测灵敏度
定义：在线条件下监测系统能够测到或辨识的最小放电 量。从实际使用情况考虑，监测系统应能达到测出危险 放电量的灵敏度。
根据国内外运行经验，电力变压器的局部放电量在数千皮库时 仍可继续安全运行，当达到10000pC及以上时则应引起严重注 意，此时绝缘可能存在明显的损伤。 从能监测出设备最小的危险放电量考虑，在线监测的灵敏度至 少应在数千皮库，例如4000～6000pC。 一般情况下，变电站的干扰水平可达到数万甚至百万皮库。例 如500kV线路电晕的干扰水平可能达到l～4×l04pC。
声发射传感器的关键元件是锆钛酸铅压电晶体（将声波转换成 一定频率的电信号），选择原则：灵敏度大。 局放在液体材料中产生声波的声压较大，例如油中比空气中声
压约大2万倍，故用声测法检测变压油中的局放是较灵敏的。
若局部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，检测灵敏度将大大降低。 总体来说，由于变压器具有较复杂的绝缘结构，声测法检测局 部放电的灵敏度不高。 措施：声发射传感器后往往紧接有放大、滤波装置，对声发射 传感器信号进行预处理。
3.3 局部放电抗干扰技术
1.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，可在现场实测确定干扰频带。 设置多个检测频带。
2. 差动平衡系统——抑制共模干扰。