變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)

1、 8.2變壓器局部放電的變壓器局部放電的在線檢測(cè)與故障診斷在線檢測(cè)與故障診斷 1430230039 鄭秀林鄭秀林2022-3-17變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)介紹 長(zhǎng)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(shí)還會(huì)導(dǎo)致鐵心兩點(diǎn)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(duì)變壓器局部放電實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)并及時(shí)報(bào)警，對(duì)保障變壓器穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。2022-3-17主要內(nèi)容局部放電測(cè)量基礎(chǔ)1.

2、 什么是局部放電2. 局部放電信號(hào)的監(jiān)測(cè) 脈沖電流法 聲測(cè)法監(jiān)測(cè)靈敏度和抗干擾技術(shù)放電量的在線標(biāo)定2022-3-17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(diǎn)和電極毛刺等） 正是這些缺陷會(huì)造成絕緣體內(nèi)部或表面出現(xiàn)某些區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度高于平均電場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)這些區(qū)域的擊穿場(chǎng)強(qiáng)低于平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，將會(huì)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(zhǎng)期作用下產(chǎn)生的老化2022-3-17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(cè)技術(shù)的發(fā)展，并廣泛地把局部放電測(cè)量作為質(zhì)量監(jiān)控的重要指標(biāo)。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和我國(guó)都在

3、局部放電的測(cè)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(guó)內(nèi)外制造廠商均將局部放電測(cè)量作為出廠試驗(yàn)項(xiàng)目，以控制產(chǎn)品的質(zhì)量。 2022-3-17局部放電信號(hào)的監(jiān)測(cè)2022-3-17 局部放電信號(hào)的監(jiān)測(cè)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(cè)定。測(cè)量方法大體分為電測(cè)發(fā)和非電測(cè)法。 電測(cè)法：脈沖電流法脈沖電流法 非電測(cè)法：氣體分析、紅外監(jiān)測(cè)、光測(cè)法和 聲測(cè)法聲測(cè)法脈沖電流法當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時(shí)，在出現(xiàn)脈沖電流信號(hào)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

4、些點(diǎn)測(cè)量局部放電脈沖電流信號(hào)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(diǎn)：靈敏度高、放電量可以標(biāo)定缺點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)存在電磁干擾，降低監(jiān)測(cè)靈敏度和信噪比 2022-3-17 脈沖電流法脈沖電流法寬帶的檢測(cè)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(cè)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(cè)時(shí)，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(yàn)、預(yù)防和交接試驗(yàn)、變壓器局部放電實(shí)驗(yàn)研究2022-3-17脈沖電流法 試品在加壓情況下發(fā)生

5、局部放電時(shí)，兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的電壓變化，此時(shí)如果經(jīng)過一個(gè)耦合電容耦合到一個(gè)檢測(cè)阻抗上，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖電流，將該脈沖電流流經(jīng)檢測(cè)阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓予以采集、放大和顯示處理，就可測(cè)定局部放電基本量。這種方法靈敏度高，是目前國(guó)際電工委員會(huì)推薦進(jìn)行局部放電測(cè)試的一種通用方法。2022-3-17工作原理： 脈沖電流法脈沖電流法 2022-3-17 脈沖電流法型號(hào)：FCL-2019廠商：上海天皋電氣有限公司聲測(cè)法利用變壓器發(fā)生局部放電發(fā)出的聲波來進(jìn)行測(cè)量，是應(yīng)用最廣泛的非電測(cè)法測(cè)量局放方法。優(yōu)點(diǎn)：基本不受現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾的影響，信噪比高，可以確定放電源的位置缺點(diǎn)：檢測(cè)靈敏度較低，由于聲波在傳播途徑中

6、衰減、畸變嚴(yán)重，基本不能確定放電量聲測(cè)法和脈沖電流法配合使用，能揚(yáng)長(zhǎng)避短、各取所長(zhǎng)，是局部放電的重要監(jiān)測(cè)手段。2022-3-17聲測(cè)法 用超聲探頭獲得由局部放電引起的超聲信號(hào)，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(cè)試。聲測(cè)法原理框圖如下圖所示。2022-3-17聲測(cè)法原理框圖聲測(cè)法介紹一種聲測(cè)法傳感器 固體中常用傳感器為測(cè)震儀（accelerometer）和聲發(fā)射（Acoustic Emission）傳感器。測(cè)震儀有著平滑的頻率特性，測(cè)試頻率可達(dá)50kHz以上。聲發(fā)射傳感器有多個(gè)頻段（30k1MHz），該傳感器有很強(qiáng)的方向性，一般來說只能測(cè)試某個(gè)特定方向的聲信號(hào)。2022-3-17S

7、enaco AS100 聲傳感器聲傳感器 北京亞捷隆測(cè)控技術(shù)有限公司局放在線監(jiān)測(cè)的靈敏度要求定義：在線條件下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)到或辨識(shí)的最小放電量。從實(shí)際使用情況考慮，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到測(cè)出危險(xiǎn)放電量的靈敏度。2022-3-17監(jiān)測(cè)靈敏度和抗干擾技術(shù)監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)的途徑 抗干擾技術(shù)2022-3-17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(hào)對(duì)監(jiān)測(cè)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-

8、3-17干擾進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的途徑干擾進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的途徑1.電磁耦合：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用光電隔離或者光纖傳輸信號(hào)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2022-3-17抗干擾抗干擾技術(shù)技術(shù)1.選擇合適的監(jiān)測(cè)頻帶2.差動(dòng)平衡系統(tǒng)3.脈沖極性鑒別系統(tǒng)4.平均技術(shù)（聲測(cè)法）5.數(shù)字濾波技術(shù)2022-3-17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2022-3-17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(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)單、實(shí)用，簡(jiǎn)單、實(shí)用，常用于實(shí)際的在線校準(zhǔn)。常