摘要：电力变压器是电力系统运作的重要组成部分，电压变压器局部放电代表电力变压器发生了绝缘故障。因此，为了保证电力变压器应用稳定和安全，文章结合电力变压器局部放电在线监测系统结构和原理，探讨电力变压器局部放电在线监测技术方法和实现。
关键词：电力变压器；局部放电；在线监测技术
电力变压器运行的好坏直接影响电网的稳定和安全，是电力系统发展的核心。为此，在整个电网的运行应用中需要加强对电力变压器运行状态的了解。长期运行的电力变压器，其变压器油在高温下会分解出气体，这些气体在电压作用下会穿透纸形成放电。加上变压器铁芯绝缘效果不理想也加重了放电现象的发生，在放电故障严重的情况下还会出现短路电流。可见，电力变压器局部放电能够有效反映出变压器内部绝缘发展情况。为了规范电力变压器的科学应用需要加强对电力变压器局部放电的在线监测，通过在线监测及时发现电网内部故障，减少变压器内部的损失，从而更好地促进电网稳定应用发展。
一、电力变压器局部放电在线监测系统结构和原理
（一）电力变压器局部放电在线监测系统结构
电力变压器局部放电在线监测系统结构分为信号采集系统和后台监控分析系统，具体如图一所示。根据图一发现，电力变压器局部放电在线监测信号采集系统由现场信号采集和计算机测试共同组成，两个系统通过双屏蔽电缆的链接能够实现交互应用。前台采集的数据能够通过网络系统将数据信息传输到后台监控分析系统，由专门的技术和设备管理人员进行在线监测管理。
（二）电力变压器局部放电在线监测系统原理
电力变压器内部局部放电的时候，通过变压器中性点以及外壳接地电缆就能检测到具体的电流脉冲，在受到抑制干扰之后进行相应的模式识别。DSP会以实时采样的效率对变压器局部放电信号进行采集整理，之后得到三维放电指纹特征的数据谱图。之后DSP将放电数据信息结合相应的通信协议标准传输到局部放电工作站， 加强对系统的进一步分析和诊断。变压器局部放电在线检测系统的原理图如图二所示。
二、电力变压器局部放电在线监测方法
（一）脉冲电流法
电力变压器局部放电在线监测最早应用的方法是脉冲电流法。在电力变压器内部出现局部放电的时候会产生高频脉冲电流。可以应用洛可夫斯基线圈来监测电力变压器的中性点、外壳接地电缆脉冲电流等，通过监测判断电力变压器内部是否发生了局部放电。电力变压器脉冲电流法监测能够对微小的局部放电信号进行检测，但是在检测操作的时候很容易受到外界环境的干扰。
（二）超声波检测法
电力变压器内部发生局部放电的时候不仅会产生电脉冲信号，而且还会带来超声波信号。通过电脉冲信号和超声波信号能够了解到电力变压器内部的绝缘情况，从而有效避开铁磁噪声和电力变压器操作带来的机械振动声响。在电力变压器局部发生放电的时候，电力变压器外壳的超声传感器会采取相应的超声波信号。通过电到声的传感器能够将声波信号转换成电信号。伴随超声波信号到电信号的的转变会连带电力变压器局部放电电信号一起送到相应的监测系统中，实现对超声信号和电信号的收集和处理。
（三）射频检测法
射频检测法主要是应用电力变压器中性点或者传感器直接从电力变压器内部截取电力变压器局部放电辐射带来的电磁波信号。通过这种方式截取的电力变压器频率能够达到30MHz。进行检测的传感器主要有洛可夫斯基线圈、电容器传感器、射频传感器等。在这些传感器中，射频检测传感器能够提升总体测量频率，且在应用的时候不会受到电力变压器的影响。
（四）光测法
在电力变压器油的时候，放电产生的脉冲电流出现的时候还会出现发光、发热的现象。光测法是指应用光电 探测器检测局部放电带来的光辐射信号，将获取的光辐射信号转化为电信号，之后运送到监测系统中的过程。一般情况下，放电能够产生的光辐射信号波长在500毫米到700毫米之间。光测法操作不会受到周围环境的影响，但是测量的灵敏度比较低。
（五）化学法
化学法主要是通过对电力变压器油分解产生各种气体的组成好浓度来确定电力变压器故障。在电力变压器局部放电的时候，变压器油中能够分解出来的化学气体是多样的。应用化学检测法进行电力变压器内部局部放电检测的时候具有油气分离时间长、突发性局部放电不易被发现、无法对放电位置进行定位的问题。
三、电力变压器局部放电在线监测技术
（一）电力变压器局部放电在线监测传感器的设置
电力变压器局部放电在线监测系统中，电流传感器的主要作用是将局部放电脉冲信号从饰品中取出来，饰品质量的优劣直接影响整个电力变压器局部放电在线监测系统性能的好坏。在考虑电流干扰信号频率范围问题，电力变压器局部放电在线监测传感器应用超高频的电流传感器。超高频的电流传感器主要由洛克夫斯基线圈组成，并在应用的时候在不连接电气装置的情况下能够和被测变压器金耦合，能够被安装在各个电力变压器中。结合电力变压器局部放电在线监测现场情况，超高频电流传感器能够套装在高压套管和末屏接地线上，具体安装操作如图三所示。
（二）电力变压器局部放电的精确定位研究
电力变压器局部放电的精确定位技术形式主要有三种：第一，超声定位法。是将多个超声波传感器安装到相应的电力变压器油箱外壳。在电力变压器发生局部放电的时候，超声波传感器能够对放电时候产生的超声波信号进行检测，通过测量超声波传播时间和传播大小来确定电力变压器局部放电的空间位置。第二，电——声联合定位法。这种方法是在电——声联合检测法的基础上应用超声波在变压器油箱中传播速度低的特定，在电力变压器内部放电的时候，结合超声信号达到时间来确定电力变压器内部局部放电的位置。
（三）电力变压器局部放电的抗干扰技术
电力变压器局部放电中遇到的干扰源 分为两种，一种是监测系统本身干扰，体现在系统设计不当带来的噪声。对于这种干扰可以通过改变系统内部结构、合理设计电路等方式来减少干扰。第二种是来自电站中的各种干扰，比如通信设备干扰、整流设备干扰。针对这种干扰应用检测系统进行消除。
结束语
综上所述，电力变电器局部放电故障诊断是一个复杂的过程，在解决的过程中需要应用多种检测技术进行处理。电力变压器局部放电监测能够对电力系统变压器内部绝缘情况进行实时性的检测和定位。在科学技术的深化发展下，电力变电器局部放电在线监测技术发展将会获得更大的空间。
参考文献
[1]董杰. 电力变压器局部放电在线监测系统的研究与设计[J]. 电工文摘,2017,(01):22-25.
[2]杨威. 基于ZigBee的变压器局部放电在线监测与预警系统研究[D].吉林大学,2015.
[3]姜芸,周韫捷. 分布式局部放电在线监测技术在上海500kV交联聚乙烯电力电缆线路中的应用[J]. 高电压技术,2015,(04):1249-1256.
作者简介：
邓剑鸣（1990-），男，江苏省徐州市人，民 族：汉 ，职称：助理工程师，学历：本科， 工学学士。
论文作者:邓剑鸣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：局部论文; 在线论文; 电力变压器论文; 信号论文; 变压器论文; 干扰论文; 监测系统论文; 《电力设备》2017年第5期论文;