变压器局部放电在线监测

1、 8.2变压器局部放电的变压器局部放电的在线检测与故障诊断在线检测与故障诊断 1430230039 郑秀林郑秀林2022-3-6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。2022-3-6主要内容局部放电测量基础1. 什

2、么是局部放电2. 局部放电信号的监测 脉冲电流法 声测法监测灵敏度和抗干扰技术放电量的在线标定2022-3-6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 。绝缘在电、热、机械等应力长期作用下产生的老化2022-3-6目前无论是研究机构、制造厂商，还是电力系统运行部门，都愈来愈关心局部放电检测技术的发展，并广泛地把局部放电测量作为质量监控的重要指标。国际电工委员会(IEC)和我国都在局部放电

3、的测量原理、方法及各类设备允许放电量等方面制定了标准. IEC-60270-2000；GB/T 7354-2000国内外制造厂商均将局部放电测量作为出厂试验项目，以控制产品的质量。 2022-3-6局部放电信号的监测2022-3-6 局部放电信号的监测仍是以伴随放电产生的电、声、光、温度和气体等各种理化现象为依据，通过能代表局部放电的这些物理量来测定。测量方法大体分为电测发和非电测法。 电测法：脉冲电流法脉冲电流法 非电测法：气体分析、红外监测、光测法和 声测法声测法脉冲电流法当变压器内部出现局部放电时，在出现脉冲电流信号的出线端、套管末屏接地线、铁芯接地线等处，利用电流传感器在这些点测量局部

4、放电脉冲电流信号并进行分析，这种方法称为脉冲电流法。 脉冲电流法主要利用局部放电频谱的较低频段部分，一般为数kHz到数百kHz 。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 2022-3-6 脉冲电流法脉冲电流法宽带的检测频带变化较大，一般在200400kHz ,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。在线检测时，目前普遍采用的是罗果夫斯基线圈。广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、变压器局部放电实验研究2022-3-6脉冲电流法 试品在加压情况下发生局部放电时，两端

5、会产生一个瞬时的电压变化，此时如果经过一个耦合电容耦合到一个检测阻抗上，回路中就会产生一个脉冲电流，将该脉冲电流流经检测阻抗产生的脉冲电压予以采集、放大和显示处理，就可测定局部放电基本量。这种方法灵敏度高，是目前国际电工委员会推荐进行局部放电测试的一种通用方法。2022-3-6工作原理： 脉冲电流法脉冲电流法 2022-3-6 脉冲电流法型号：FCL-2019厂商：上海天皋电气有限公司声测法利用变压器发生局部放电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。优点：基本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：检测灵敏度较低，由于声波在传播途径中衰减、畸变严重，基本

6、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。2022-3-6声测法 用超声探头获得由局部放电引起的超声信号，并用数字式局部放电仪或波形记录仪记录波形作定位测试。声测法原理框图如下图所示。2022-3-6声测法原理框图声测法介绍一种声测法传感器 固体中常用传感器为测震仪（accelerometer）和声发射（Acoustic Emission）传感器。测震仪有着平滑的频率特性，测试频率可达50kHz以上。声发射传感器有多个频段（30k1MHz），该传感器有很强的方向性，一般来说只能测试某个特定方向的声信号。2022-3-6Senaco AS100 声

7、传感器声传感器 北京亚捷隆测控技术有限公司局放在线监测的灵敏度要求定义：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。2022-3-6监测灵敏度和抗干扰技术监测灵敏度和抗干扰技术 变压器局部放电干扰来源 干扰进入监测系统的途径 抗干扰技术2022-3-6变压器局部放电干扰来源变压器局部放电干扰来源1.线路或其他邻近设备的电晕放电和内部的局部放电2.电力系统的载波通信和高频保护信号对监测的干扰3.可控硅整流设备引起的干扰4.无线电广播的干扰5.其他随机性干扰（开关、继电器断合导致的随机性脉冲干扰）2022-3-6干扰进入监测系统的途径干

8、扰进入监测系统的途径1.电磁耦合：监测系统用光电隔离或者光纤传输信号2.工频电源进入：由隔离变压器加上低通滤波器供电3.通过传感器进入2022-3-6抗干扰抗干扰技术技术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2022-3-6放电量的在线标定放电量的在线标定u 目的：定量给出局部放电视在放电量的数值 u 原理：Qa= UCX u 放电量的在线标定方法 阻抗法 脉冲电荷耦合法 套管末屏注入法套管末屏注入法2022-3-6放电量的在线标定方法放电量的在线标定方法-套管末屏注入法套管末屏注入法原理（原理（P179 P179 图图8-148-14） 优点优点 简单、实用，简单、实用，常用于实际的在线校准。