變壓器局部放電在線監(jiān)測

1、 8.2變壓器局部放電的變壓器局部放電的在線檢測與故障診斷在線檢測與故障診斷 1430230039 鄭秀林鄭秀林2022-3-6變壓器局部放電在線監(jiān)測技術(shù)介紹 長期運(yùn)行的變壓器中，變壓器油在高溫情況下逐漸分解出氣體，氣隙首先被擊穿形成放電，在外施交流高壓作用下，變壓器油中也出現(xiàn)了放電，加速變壓器油質(zhì)老化，更促使了局部放電的惡化。另外，變壓器的鐵心絕緣不良也可能導(dǎo)致放電，在故障較嚴(yán)重時還會導(dǎo)致鐵心兩點接地，甚至出現(xiàn)工頻短路電流，局部放電最能有效反映變壓器內(nèi)部的絕緣狀況。因此，對變壓器局部放電實時在線監(jiān)測并及時報警，對保障變壓器穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。2022-3-6主要內(nèi)容局部放電測量基礎(chǔ)1. 什

2、么是局部放電2. 局部放電信號的監(jiān)測 脈沖電流法 聲測法監(jiān)測靈敏度和抗干擾技術(shù)放電量的在線標(biāo)定2022-3-6局部放電的成因制造過程中的局部缺陷（如氣泡、裂縫、懸浮導(dǎo)電質(zhì)點和電極毛刺等） 正是這些缺陷會造成絕緣體內(nèi)部或表面出現(xiàn)某些區(qū)域電場強(qiáng)度高于平均電場強(qiáng)度，當(dāng)這些區(qū)域的擊穿場強(qiáng)低于平均擊穿場強(qiáng)時，將會首先發(fā)生放電、而其它區(qū)域仍保持絕緣特性，從而形成局部放電 。絕緣在電、熱、機(jī)械等應(yīng)力長期作用下產(chǎn)生的老化2022-3-6目前無論是研究機(jī)構(gòu)、制造廠商，還是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門，都愈來愈關(guān)心局部放電檢測技術(shù)的發(fā)展，并廣泛地把局部放電測量作為質(zhì)量監(jiān)控的重要指標(biāo)。國際電工委員會(IEC)和我國都在局部放電

3、的測量原理、方法及各類設(shè)備允許放電量等方面制定了標(biāo)準(zhǔn). IEC-60270-2000；GB/T 7354-2000國內(nèi)外制造廠商均將局部放電測量作為出廠試驗項目，以控制產(chǎn)品的質(zhì)量。 2022-3-6局部放電信號的監(jiān)測2022-3-6 局部放電信號的監(jiān)測仍是以伴隨放電產(chǎn)生的電、聲、光、溫度和氣體等各種理化現(xiàn)象為依據(jù)，通過能代表局部放電的這些物理量來測定。測量方法大體分為電測發(fā)和非電測法。 電測法：脈沖電流法脈沖電流法 非電測法：氣體分析、紅外監(jiān)測、光測法和 聲測法聲測法脈沖電流法當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時，在出現(xiàn)脈沖電流信號的出線端、套管末屏接地線、鐵芯接地線等處，利用電流傳感器在這些點測量局部

4、放電脈沖電流信號并進(jìn)行分析，這種方法稱為脈沖電流法。 脈沖電流法主要利用局部放電頻譜的較低頻段部分，一般為數(shù)kHz到數(shù)百kHz 。優(yōu)點：靈敏度高、放電量可以標(biāo)定缺點：現(xiàn)場存在電磁干擾，降低監(jiān)測靈敏度和信噪比 2022-3-6 脈沖電流法脈沖電流法寬帶的檢測頻帶變化較大，一般在200400kHz ,具有脈沖分辨率高，但信噪比低窄帶的檢測頻帶一般為15kHz,中心頻率在1MHz以內(nèi)，具有靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，但輸出波形畸變嚴(yán)重。在線檢測時，目前普遍采用的是羅果夫斯基線圈。廣泛用于變壓器型式試驗、預(yù)防和交接試驗、變壓器局部放電實驗研究2022-3-6脈沖電流法 試品在加壓情況下發(fā)生局部放電時，兩端

5、會產(chǎn)生一個瞬時的電壓變化，此時如果經(jīng)過一個耦合電容耦合到一個檢測阻抗上，回路中就會產(chǎn)生一個脈沖電流，將該脈沖電流流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓予以采集、放大和顯示處理，就可測定局部放電基本量。這種方法靈敏度高，是目前國際電工委員會推薦進(jìn)行局部放電測試的一種通用方法。2022-3-6工作原理： 脈沖電流法脈沖電流法 2022-3-6 脈沖電流法型號：FCL-2019廠商：上海天皋電氣有限公司聲測法利用變壓器發(fā)生局部放電發(fā)出的聲波來進(jìn)行測量，是應(yīng)用最廣泛的非電測法測量局放方法。優(yōu)點：基本不受現(xiàn)場電磁干擾的影響，信噪比高，可以確定放電源的位置缺點：檢測靈敏度較低，由于聲波在傳播途徑中衰減、畸變嚴(yán)重，基本

6、不能確定放電量聲測法和脈沖電流法配合使用，能揚(yáng)長避短、各取所長，是局部放電的重要監(jiān)測手段。2022-3-6聲測法 用超聲探頭獲得由局部放電引起的超聲信號，并用數(shù)字式局部放電儀或波形記錄儀記錄波形作定位測試。聲測法原理框圖如下圖所示。2022-3-6聲測法原理框圖聲測法介紹一種聲測法傳感器 固體中常用傳感器為測震儀（accelerometer）和聲發(fā)射（Acoustic Emission）傳感器。測震儀有著平滑的頻率特性，測試頻率可達(dá)50kHz以上。聲發(fā)射傳感器有多個頻段（30k1MHz），該傳感器有很強(qiáng)的方向性，一般來說只能測試某個特定方向的聲信號。2022-3-6Senaco AS100 聲

7、傳感器聲傳感器 北京亞捷隆測控技術(shù)有限公司局放在線監(jiān)測的靈敏度要求定義：在線條件下監(jiān)測系統(tǒng)能夠測到或辨識的最小放電量。從實際使用情況考慮，監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到測出危險放電量的靈敏度。2022-3-6監(jiān)測靈敏度和抗干擾技術(shù)監(jiān)測靈敏度和抗干擾技術(shù) 變壓器局部放電干擾來源 干擾進(jìn)入監(jiān)測系統(tǒng)的途徑 抗干擾技術(shù)2022-3-6變壓器局部放電干擾來源變壓器局部放電干擾來源1.線路或其他鄰近設(shè)備的電暈放電和內(nèi)部的局部放電2.電力系統(tǒng)的載波通信和高頻保護(hù)信號對監(jiān)測的干擾3.可控硅整流設(shè)備引起的干擾4.無線電廣播的干擾5.其他隨機(jī)性干擾（開關(guān)、繼電器斷合導(dǎo)致的隨機(jī)性脈沖干擾）2022-3-6干擾進(jìn)入監(jiān)測系統(tǒng)的途徑干

8、擾進(jìn)入監(jiān)測系統(tǒng)的途徑1.電磁耦合：監(jiān)測系統(tǒng)用光電隔離或者光纖傳輸信號2.工頻電源進(jìn)入：由隔離變壓器加上低通濾波器供電3.通過傳感器進(jìn)入2022-3-6抗干擾抗干擾技術(shù)技術(shù)1.選擇合適的監(jiān)測頻帶2.差動平衡系統(tǒng)3.脈沖極性鑒別系統(tǒng)4.平均技術(shù)（聲測法）5.數(shù)字濾波技術(shù)2022-3-6放電量的在線標(biāo)定放電量的在線標(biāo)定u 目的：定量給出局部放電視在放電量的數(shù)值 u 原理：Qa= UCX u 放電量的在線標(biāo)定方法 阻抗法 脈沖電荷耦合法 套管末屏注入法套管末屏注入法2022-3-6放電量的在線標(biāo)定方法放電量的在線標(biāo)定方法-套管末屏注入法套管末屏注入法原理（原理（P179 P179 圖圖8-148-14） 優(yōu)點優(yōu)點 簡單、實用，簡單、實用，常用于實際的在線校準(zhǔn)。