摘要：电力系统技术的不断进步与完善，促进了电力变压器的广泛应用，但是局部放电往往导致变压设备的绝缘裂化，影响其正常工作。所以，对局部放电的检测也可以作为进行绝缘状况的检测手段。不同研究机构和制造商愈加重视局部放电检测技术，并将其广泛的作为监控技术指标之一。本文就电力变压器的局部放电检测技术与诊断进行了详细的讨论。
关键词：电力变压器；局部放电检测；诊断
一、常见变压器的局部放电检测方法
1.超声检测法
通过将超声波传感设备安装在变压器的油箱壁上，来实现对变压设备内部所产生超声的检测，检测局部超声波的大小以及所处位置。一般所采用的超声波传感设备是压电型，频率使用范围是70KHZ-150KHZ，应用目的是为了有效躲避铁芯所产生的噪音以及变压设备的机械噪音。超声波法受到电气干扰小，所以人们对超声波的研究不断深入。变压设备的内部结构相对复杂，不同声波介质对声音所产生的衰减幅度较小，对声音的传播速度也不相同，目前所采用的局部检测超声波传感设备抵抗电磁干扰的能力有所区别，有一些能力较差，灵敏性较低，所以无形中提高了使用超声波检测的难度。超声波检测在定性检测方面可以很好的对局部信号进行有效判断，结合电脉冲信号，直接利用超声波信号，对局部信号源进行有效定位。在电力变压设备的在线和离线检测中，他是主要的应用手段。随着局部超声波检测技术的不断进步和完善，可以实现定量的分析放电强度以及绝缘性。声音和电信号的相互转换效率逐步提高，电子放大技术持续发展，超声波检测的灵敏性有了极大的提高，
2.光测法
采用局部产生的光辐射来进行检测，成为光测法。在变压设备的润滑油中，放电所产生的光波长不等，一般为500nm-700nm的范围以内，通过光电转化作用以后，再检测光电流的性质，对局部进行识别。现阶段，在实验室中分析局部放电已经取得了很大的进展，包括放电的特点以及绝缘机理。但是光测法应用中，所使用的仪表以及设备价钱较高，灵敏度不高，易损坏，并且对被检测物质的要求相对严格，被测物质必须为透明性程度较高的，所以，很少在实践中应用。尽管存在着一些不足，光纤技术仍然是其他检测方法的辅助手段，在变压设备的局部检测中被广泛应用。
3.化学检测
如果变压器中出现局部放电，则不同的绝缘材料会出现分解性的破坏，生成新的物质，检测不同生成物的浓度大小，就可以对局部的放电状态进行合理的判断。DGA法检测的依据是变压设备内部分解出油脂的组成和浓度存在一定的差异，依据其差异性对故障的状态进行分析。现阶段，在变压设备的检测中广泛使用这种方法，由于出现故障的位置不同、出现故障的程度不同，所以，气体的构成以及含量也就有所差异，依据这些特点实现系统的建立，并实现故障的检测与识别。但是目前为止，还没有一个统一的标准和体系，导致传感设备检测到的准确程度还不高，对于故障早期的诊断还不够灵敏，不能尽早发现故障。
4.脉冲电流法
它是通过检测阻抗、检测变压器套管末屏接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局放引起的脉冲电流，获得视在放电量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它是研究最早、应用最广泛的一种检测方法，IEC对此制定了专门的标准。检测变压器局放脉冲的电流传感器通常用罗哥夫斯基线圈制成。电流传感器按频带可分为窄带和宽带两种，窄带传感器频宽一般在10kHz左右，中心频率在20-30kHz之间或更高，具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点，但输出波形严重畸变;宽带传感器带宽为100kHz左右或更宽，中心频率在200-400kHz之间，具有脉冲分辨率高等优点，但信噪比低。该方法的主要缺点是:第一，由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响，因此当试样的电容量比较大时，受耦合阻抗的限制，测试仪器的测量灵敏度也受到了一定的限制；第二，测试频率低，一般小于1MHz，因而包含的信息量少；第三，在离线状态其灵敏度较高，而现场中易受外界干扰噪声的影响，抗干扰能力差。
5.射频检测法
利用罗哥夫斯基线圈从变压器的中性点处测取信号，测量的信号频率可以达到30MHz，大大提高了局部放电的测量频率，同时测试系统安装方便，检测设备不改变电力系统的运行方式。对于三相电力变压器，得到的信号是三相局放信号的总和，无法进行分辨;且信号易受外界干扰。随着数字滤波技术的发展，射频检测法在局放在线检测中得到了较广泛的应用。
二、变压器绕组中局部放电的诊断方法
1.基于灰度图像形态谱的变压器局部放电模式识别
变压器局部放电识别是指利用计算机对放电部位进行分类和特征描述，以便诊断变压器绝缘状态的好坏，目前，根据特征提取的不同变压器局部放电识别可分为统计法时域分析法，本文利用数学工具中的形态谱反映变压器局部放电灰度图像的形态特征，然后进行归一化处理，作为识别变压器局部放电时的特征向量，然后把不同类型放电形态谱输入到BP双层神经网络实现放电模式识别。
2.基于BP双层神经网络和形态谱识别变压器局部放电
本文采用具有双隐含层结构的前馈BP神经网络进行局部放电识别，输入层由100个节点组成，输入变量是变压器的形态谱。第一个隐含层由30个节点组成，第二个隐含层由20个节点组成，输出层是待识别的模式，由6个节点组成。在进行BP神经网络训练时从包含不同实验电压的放电实验数据中抽取20组作为样本，传递函数采取logsig型对待识别的样本进行识别，经过实验得出该方法对油中悬浮放电、空气电晕放电和油中针板放电识别率最高，在95%以上，而对气隙放电、空气沿面放电和油中沿面放电识别率较低，只有72.5%。
结语
局部放电会导致变压器的絶縁劣化，所以，电力运行单位必须加大对局部放电的重视力度，对局部放电进行准确的定位，之后再做好检测与抗电磁干扰的抑制。应用超声检测法、高频电流局部放电法等方法对局部放电进行有效的检测和控制，实现变压器的高效率运行。
参考文献
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[3]朱仁.浅谈电力变压器局部放电的电气定位及诊断[J].低碳世界，2015（12）：43-44.
论文作者:朱磊磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
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