摘要：国民经济水平的不断提升和电网的不断发展，对供电安全性、可靠性要求持续提升。状态检修在国网公司的全面推行实施，对电网主设备变压器健康状态的检测提出了更高的要求。常规停电检测周期长，难以发现潜伏性和发展性故障。在变压器设备停电周期不断延长的背景下，停电检测状态量已经无法满足对变压器的状态评估需求。
关键词：电力变压器；带电检测；应用；分析
1 导言
电力变压器是电力系统的重要组成部分，其运行状况关系到电力系统能否安全运行。变压器的可靠运行与其绝缘状况有直接关系，而局部放电是造成变压器绝缘老化，引发电力事故的主要原因之一。本文主要是对电力变压器带电检测应用方法进行分析，在这个基础上提出了下文之中的一些内容，希望能够给与同行业进行工作的人员提供出一定价值的参考。
2 变压器带电检测原理
变压器结构复杂，附件种类多，运行过程中，其内部和外部电磁场分布情况比较复杂，存在特定的电、磁、声、光、热、气现象。当变压器运行异常时，上述各物理或化学现象会出现对应的变化。带电检测则利用专业的检测仪器检测、分辨上述物理或化学变化，并转化成量化的数字或可视的图谱等，用以直接或间接表征设备状态。检测人员根据检测原理和检测经验，形成一系列的分析、判断方法。通过检测结果，能够在设备带电运行状态下，得到设备状态量，准确评估设备运行状况。当设备存在缺陷时，能够分析缺陷严重程度，定位缺陷位置，及早采取措施，防止缺陷发展为故障。根据检测原理的不同，可将变压器带电检测方法分为局部放电检测和非局部放电检测两大类。
3 电测法
3.1脉冲电流法
脉冲电流法是国际公认的，研究最早、应用最广泛的局放检测方法，国际电工委员会为其制定了专门的测量标准（IEC 60270）。该法主要是通过接入检测回路的检测阻抗或电流互感器获取变压器套管末屏接地线、外壳接地线、中性点接地线、铁心接地线及绕组中由局放引起的脉冲电流并结合数字化信号处理系统来得到局放的相关信息。脉冲电流法离线测量灵敏度高，可以测量局部放电的视在放电量；同时，与超声波法结合可作为电—声定位法对局放点进行定位。但该法测局放时，对试验电源和环境都有很高的要求，无法在线测量，且频率低，频带窄，包含的信息量少，抗干扰能力差；另一方面，其灵敏度随着试品电容的增加而下降，有时甚至下降到无法进行检测。针对这些不足，目前进行电脉冲法检测时主要采用由罗果夫斯基线圈制成的电流互感器来提取脉冲电流信号，使检测回路与被测变压器仅有磁耦合而无电气连接，在一定程度上削弱了电气干扰，这在青藏铁路供电变压器测量局部放电应用中取得良好效果。
3.2超高频检测法
超高频局部放电检测是针对传统检测方法的不足，近几年出现的一种新的检测方法。超高频法通过检测变压器内部局部放电所产生的超高频（300-3000MHz）电磁波信号，实现局部放电的检测和定位，并实现抗干扰。此方法的检测原理：每一次局部放电都发生正负电荷中和，伴随有一个陡的电流脉冲，并向周围辐射电磁波。局部放电所辐射的电磁波的频谱特性与局部放电源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当放电间隙比较小或放电间隙的绝缘强度比较高时时，放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强。变压器油—隔板结构一般能辐射出达到数GHz的电磁波。
4 局部放电类带电检测方法
4.1高频局部放电检测
变压器高频局部放电检测就是在不停电的情况下，通过安装在变压器的铁芯、夹件或套管末屏接地线上的高频电流传感器和专用仪器来检测由局部放电而产生的高频脉冲电流。其检测信号频带一般为3-30MHz，采用硬件滤波和软件滤波相结合的方式去除电磁干扰噪声。高频局部放电检测表征局部放电特征的图谱主要是PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)相位图谱和等效频率—等效时间图谱。PＲPD图谱是局部放电相位分布图谱，横坐标表示相位，纵坐标表示幅值，根据脉冲的分布情况可以判断信号主要集中的相位、幅值及放电次数，进而判断放电类型。
4.2特高频局部放电检测
变压器局部放电通常发生在变压器内的油纸绝缘中，脉冲宽度多为纳秒级，能激励起1GHz以上的特高频电磁波。变压器特高频局部放电检测通常选择将传感器安装在油阀处，通过特定接口将特高频信号接入检测仪器，然后再进行信号分析处理。其检测信号频带范围一般为300-3000MHz。变压器由于器身基本没有非金属缝隙，特高频信号很难传出，现场检测只能通过内置传感器进行。传感器置于变压器油箱内，可以有效屏蔽外部干扰，同时特高频信号频段高，能够避免低频背景噪声和电晕干扰，可以极大的提高局部放电检测的灵敏性和抗干扰能力。因此，特高频局部放电检测具有良好的应用前景和工程价值
4.3超声波局部放电检测
电力设备内部局部放电时，产生的电流脉冲使得局部放电发生的局部体积因受热短时间内增大，放电结束后恢复，体积变化导致介质的疏密瞬间变化，产生超声波。超声波信号基本处于20-200kHz频段内，变压器内传播的超声波信号集中在100-200 Hz。该检测方法采用压电陶瓷为材料的谐振式传感器，将传感器固定在变压器箱壁上，将采集到的超声波信号转化为电信号，然后进行分析和定位。其主要用于变压器局部放电缺陷的精确定位。
5 结论
总之，电力变压器带电检测技术经过多年的发展，已经形成了完整的检测方法、检测流程和诊断方法。现场应用最为广泛、发现问题最多的是红外热像检测和油色谱分析。其中油色谱分析主要用于对变压器内部缺陷的发现，红外热像检测更多的是发现外部缺陷，二者都有成熟的判断依据和缺陷处置原则。
参考文献
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论文作者:王绍虎,赵文涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：局部论文; 变压器论文; 脉冲论文; 信号论文; 电流论文; 电磁波论文; 图谱论文; 《电力设备》2017年第13期论文;