摘要：随着人们生活水平的提高，科学技术的发展，对电力的需求也逐渐增大。电力变压器是输送变电的关键设备，是保障电力变压器的稳定可靠运行成为重要环节之一。电力变压器运行较长周期后，有可能会绝缘劣化，就会产生电力变压器的局部放电，从而引发电力故障和事故。文章论述了电力变压器局部放电的电气诊断技术，仅供参考。
关键词：电力；变压器；局部放电；电气诊断
1研究背景及意义
变压器作为电力系统中尤为重要的枢纽型设备，一旦发生故障，将会对电力系统造成重大影响，甚至引发重大火灾等事故。因此安全可靠运行对电力系统具有一定的重要作用。变压器作为电力系统的重要设备，在运送、设备安装、工作等过程中，由于偶然因素将会导致变压器的绝缘介质中产生气泡、裂缝、突刺以及悬浮金属颗粒之类的绝缘缺陷，而在这些绝缘缺陷处可能由于其介电常数以及击穿场强的差异，容易导致绝缘体的表面或者其内部因局部场强较高从而产生局部击穿的现象，这就是变压器的局部放电现象。而局部放电又会产生一系列的带电粒子、气体、化学物质等，使得绝缘缺陷处温度升高或绝缘腐蚀等现象，再次加剧变压器绝缘体的损坏劣化，如此的恶性循环终将导致整个绝缘系统破坏乃至电力系统的损坏。由上所述，变压器初期的油纸组合绝缘缺陷是最终造成系统故障的主要原因，而局部放电会促使油纸发生绝缘老化甚至击穿。所以，对局部放电类型的及时准确监测有助于快速发现变压器的绝缘缺陷，从而对变压器故障做出有效诊断有着相当重要的意义。
2电力变压器局部放电现状分析
电力变压器在局部放电的过程中通常会有电磁泄漏、电极两端有脉冲电压的释放、绝缘的物质分解出的气体等现象随之产生。根据总结出电力变压器在局部放电过程中伴随产生的现象，结合实际应用时的情况，使用特定方法进行检测。实际检测多种方法中脉冲电压测试方法和电流测试方法是最为常用的两种。而在定期对电力变压器进行维护和检测时，使用较多的是脉冲电流法。
在变压器发生局部放电故障时，快速准确判断放电故障位置，排除故障点对由此产生的影响降低到最小。在电力变压器施工安装阶段，首先要对电压器可能存在隐患点进行排查和记录，在实际使用过程中，发生故障能够快速的排查出局部放电位置。其定位原理主要包含如下:一种是电气元器件定位方法可以细化为电容改造之后的分量检查方法、极性检查法和多个位置排查检查法等。另一种是超声波检测法，可以利用超声波反射的原理来检测故障点。此方法可以细化为声音检测和电声转化。声音转化检测的方法使用较为普遍和准确。在对电力变压器进行局部放电检测时候，要排除电磁干扰和防止电磁干扰的措施，在检测时候，如果存在电磁干扰的话，对电力变压器局部放电检测结果都会产生影响，严重时会无法测试结果，所以在检测过程中必须对电力变压器电磁干扰进行有效防护的情况下进行检测，确保检测准确性。
3电力变压器局部放电的电气诊断技术
3.1局部放电抗干扰方法
在电力变压器现场运行环境下，通常伴随有强大的电磁干扰，如何在强干扰下接收并传输这些微弱的局部放电信号显得十分重要。大型电气设备的局部放电监测系统处于各种干扰的现场环境中，局放脉冲信号有时甚至被干扰信号完全淹没。因此，如何最大限度地抑制干扰而获得可靠的局放信息就成为局放在线监测中的重要研究课题。由于测量现场环境复杂，使得在线监测系统采集的局部放电信号混杂有不同强度、不同类型的干扰噪声，主要包含白噪、周期性窄带干扰以及随机脉冲3种类型噪声信号。周期性窄带干扰主要来源于两方面，一是电力系统设备的载波通信和高频保护信号，其频率范围为30-500kHz;二是无线电干扰，频率大于500kHz。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此类干扰通常由高频正弦波叠加而成，有固定的振荡频率;白噪声包括各种随机噪声，比如变压器绕组产生的热噪声、各线路祸合的噪声;脉冲型干扰分为周期性和随机性两种干扰，前者包括可控硅整流器件引起的干扰，其在工频周期上的相位相对固定但随负载不同而变化。后者包括开关、继电器的动作及雷电等干扰。此类干扰在时域上是持续时间很短的尖峰信号，而频率上是包含多种频率的宽带信号，与局部放电信号时频域特征相似。
设计系统硬件可在一定程度上抑制某些类型的干扰，但由于现场干扰的复杂性，硬件滤波结果不佳。近年来学者们采用现代数字信号处理技术对不同类型干扰进行研究分析，。随着数字信号处理技术的发展，开始尝试用数字信号处理的方法解决如何从强大的干扰中提取局部放电信息的问题。目前，大多采用傅立叶分析、自适应滤波技术、小波分析。
3.2特高频检测法
局部放电的变压器会产生特高频的电磁信号本身有很好的抵抗干扰能力，并且电磁波的传播速度相对较快，可以根据其特性进行放电迅速定位。由于特高频的电磁波自身的局限性很难穿透金属物，但是电力变压器的组成结构比较复杂，绝缘纸板和绕组等等都会对电磁波的传播产生一定的影响。如何避免该因素的影响也需要进一步研究。在油纸复合绝缘的介质中，电磁波被干扰和损耗的影响很小，但是在良导体里面电磁波传播的损耗很大，在测试过程中要全面考虑。
3.3化学检测法
电力变压器在发生局部放电故障时，经常会产生绝缘材料的分解和破坏，从而生成新的组成物，把新的生成物进行分解和检测，形成有效的判断据。化学检测方法能够很好的抵抗电磁干扰，本身具有便捷经济自动识别的功能。但是也存在一定的缺点，因为电力变压器局部放电导致新的生成物产生时间较长，所以在检测过程中，不能对突发性的故障进行检测，只能检测早期的问题。此方法只能有针对性的检测，不能实现批量检测，在使用气体传感器检测生成物时，其灵敏性较高，所以容易导致检测的结果有误差。
3.4红外热像法
红外热像方法主要是利用红外线仪器对电力变压器局部放电时产生的能量转换来对其局部放电区域内的温度变化进行检测。其特点是操作方便，容易上手，其结果显示直观准确，但是对变压器内部故障无法检测，只能对其表面放电检测。
3.5超声波检测法
超声波定位检测方法的原理是利用电脉冲信号和超声信号之间的时间延时来定位。在当前使用过程中，超声波技术发展成熟，具有携带方便、抗干扰性等优点，所以称为研究的热点。使用超声波检测方法进行局部放电定位时，需要首先选择一路贴在变压器箱体上的传感器作为基准参考，然后检测放电信号传播到其他传感器与基准参点之间的相对延时时差来计算放电的位置。
结束语
综上所述，变压器的绝缘介质会因其表面或内部局部场强过高而产生局部击穿，即发生局部放电现象。局部放电在线监测技术对变压器内部绝缘状态进行及时诊断，对电力系统安全稳定运行具有重要意义，消除测量现场的各种干扰是该技术的难题之一。虽然目前国内外专家学者在变压器局部放电干扰抑制技术方面开展了一系列的研究工作，但还需对一些关键理论问题以及技术难题进行深入研究。
参考文献
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论文作者:张俊梅,李龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/29
标签：局部论文; 干扰论文; 电力变压器论文; 变压器论文; 信号论文; 方法论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第28期论文;