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摘要:高压输电工作是现代社会发展的重点工作,展望同期发展工作,高压线路建设及电力设施的完善工作对社会的发展意义最为重大。在相关的输电设备中应用变压器工作的目的是减少电力输送过程中的损耗,保证电力在运输过程中的稳定性,更加快捷地方便人们的日常生活和工业生产。正因为变压器在整个电力运输工作中的重要性,所以其工作在实行中有较大的难度,有关变压器局部放电试验的研究是时下工作的重点,文章就以此为方向展开讨论。
关键词:变压器;局部放电试验;故障;处理
1变压器局部放电问题简析
1.1 变压器局部放电的原理分析
变压器局部放电,在电力输送设备中是一种正常的现象,这种现象产生的原因是设备内部的绝缘部分被强大的电力击穿,所导致的元件内部局部放电情况。变压器局部放电产生的位置一般都是被击穿的元件的两极,当然这也不是绝对的,在其他位置也有可能发生局部放电的情况。在变压器工作时,局部放电的情况并不会对整个系统造成太大的影响,但是如果局部放电的位置较多的话,就会直接影响到变压器工作的稳定性,进而就会导致出现整个变压器能耗迅速提高的情况。
1.2 变压器局部放电原因分析
针对以上的工作问题,相关的专业学者也针对变压器局部放电的原因进行了深入的探究,最终的研究结果表明:变压器局部放电产生的主要原因是相关的绝缘设备存在弱点或者漏点的情况。这种问题是由元件制造和生产中的工作缺陷所导致的,这种设计缺陷在严重的情况下会导致变压器终止正常的工作,也就是常说的重复击穿现象(变压器熄火)。在专业人员进行变压器设计工作的时候,一般采用的内部绝缘方法都是油 - 纸绝缘,这种绝缘方法在设计的时候,相关工作人员就明确的表示不可能做到变压器均匀绝缘的理想情况。因为,在变压器设备进行正常的工作时,不可避免地就会产生气泡或者是油隙,这就是我们通常所说的绝缘薄弱点,一般变压器局部放电情况都是在这个位置产生的。下面我们就以油浸式变压器进行分析,在进行具体的设计及制造工作时,相关的工作人员都会根据其实际的应用场合,采用不同的工作标准。在具体的制造工艺中有干燥和真空处理的步骤,由于实际制造的场合以及工作人员的技术水平的差异,在产品的绝缘板内就不可避免地会出现一些气囊,影响变压器的整体绝缘性造成绝缘薄弱点的产生。
1.3 变压器局部放电的工作危害
在前文中我们就提到了单个的变压器局部放电情况,并不会对整个系统造成较大的影响,因为变压器局部放电情况发生时,产生的能量十分微小,这部分的能量不足以影响整个系统的正常工作,而且在极短的时间内变压器局部放电情况,并不会影响整个绝缘设备的整体绝缘强度,所以在以往工作中,相关的工作人员并没有对这种情况给予足够的重视。对变压器局部放电忽视的情况一直延续到后续问题的产生,相关的工作人员逐渐的发现,在变压器正常工作时,随着时间的推移越来越多地出现容易熄火的情况。经过专业人员深入的探究分析,发现变压器局部放电情况会随着时间推移,其对整个系统破坏越来越大,随着局部放电情况的不断累积,对这部分的击穿程度也会随之增大,这种情况首先会导致绝缘体局部工作区域的失效,然后随着局部放电情况不断加深,整个绝缘部分都可能被击穿,最终导致出现变压器熄火的现象。
2 变压器局部放电试验中的故障分析及其处理方法
2.1特高频检测法
特高频法(UHF 法)是变压器内部局部放电信号检测的一种常用方法,该方法检测频段更高,大致在300 MHz~3 GHz 之间,通过特高频天线作为传感器来接收局部放电辐射出的 UHF 电磁波信号,然后经过信号处理来实现变压器内部局部放电信号的检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于特高频法检测频率高,对于变压器本身存在的电晕以及主变周围开关操作等电气干扰可以有效避开,且具有较高的检测灵敏度,可以根据特高频法典型检测图谱进行故障类型的识别,并进行大致定位,所以近年来变压器特高频检测方法发展迅速,并得到了广泛应用。此方法也存在其缺点,由于变压器箱体对电磁波信号有屏蔽作用,在变压器本体外进行检测有效程度较低,通常要求变压器制造厂配合安装内部预置式特高频传感器,此外,特高频法检测的是空间电磁波信号,无法对局部放电产生的放电量大小进行有效衡量,这成为特高频检测技术应用方面的最大障碍。
2.2超声波检测法
超声波检测法是根据声波在各种介质中的传播特性来检测变压器内部局部放电信号的方法,其检测频带范围为10 k~200 k Hz。变压器内部发生局部放电时会产生超声波信号,将超声波信号传感器固定在变压器外壳的不同位置,能够对局部放电产生的超声波进行有效检测。超声波检测法属于非电法,故抗电磁干扰能力强,可以方便地定位,但容易受到变压器振动的影响。由于变压器结构的复杂性,超声波信号在其内部的传播过程也是一个比较复杂的过程,声波信号在固体材料中衰减严重,所以信号到达变压器壳体比较微弱,通常利用此特点能够进行局放源的定位,而当局部放电信号比较微弱时往往也难以检测到有效信号,
所以超声波法主要作为变压器局部放电检测的一种辅助方法,与电测法进行联合使用。
2.3脉冲电流法
变压器内部产生局部放电后,将会在接地线上产生一个脉冲电流信号,在接地线上加装特制电流传感器,来检测此接地脉冲电流,进而转化成视在放电量,能够判断变压器内部局部放电量的大小。脉冲电流法是局部放电检测法中研究应用最早、最广泛的一种检测方法。变压器局放检测常用罗戈夫斯基线圈(罗氏线圈)作为传感器,此种方法的优点在于传感器与被测设备仅存在磁耦合,不存在电气连接,因此广泛应用于变压器出厂试验及离线测试当中,且离线测试的灵敏度相对较高,并可以测得视在放电量。脉冲电流法也有其缺点:一是检测结果易受现场各种干扰信号的影响,二是检测仪器的灵敏度随着被测设备的等效电容值的增加而下降,检测频率较低,频带范围较窄,检测结果包含的信息量较少。
2.4悬浮电位和电晕放电情况的分析
相关测试数据表明,变压器局部放电的电压是正常工作电压的两倍左右,这就说明被测试的仪器施加的工作电压较高,这种情况不仅会使仪器设备工作不能保证稳定进行,而且在高压管道的两端,由于电压的升高,极易出现电晕放电的物理现象,进而导致整个变压器局部放电测试的结果出现误差。除此之外,在测试仪器的周围如果有接地不充分的金属元件,还容易导致另一种常见的物理情况的产生,既悬浮电位放电情况,这种工作现象相对于电晕放电情况,对测试实验的结果产生的影响更大。针对这样的工作问题,相关的工作人员一定要采取积极的措施进行补救,根据以上原理的分析,最有效的补救方法就是使测试仪器周围的金属元件尽可能地接地,而且要保证一定的接地充分性,严格避免悬浮电位放电情况发生,除此之外,还可以在高压管道的两端进行相应的屏蔽处理,杜绝电晕放电情况的出现。
结束语
随着人类科技及应用技术的迅速发展,方便快捷的思想已逐渐深入人心,未来社会将是一个智能的、高度现代化的社会。国家电网的铺设工作是时下一项具有战略意义的国家级项目工程,在输电设备正常的建立工作中,变压器是一个比较常见的设备。在变压器中相关的绝缘设备的质量,将直接影响到其使用寿命,变压器局部放电测试工作是对相关的设备进行检测的一项最为直接有效的方法,它能够防止变压器设备因为老化问题而给工作带来不便。
参考文献
[1]胡伟涛,白彦坤,祝晓辉,闫佳文,刘晓飞,王绪,白剑忠,杨世博,张宝全.高频局部放电检测技术在变压器内部缺陷的分析[J].中国测试,2017,43(S1):37-41.
[2]刘拉.110kV变压器局部放电试验研究[J].中国战略新兴产业,2017(48):156.
[3]曲芳,赵慧光,王斌,孙志强,孙广洲.变压器局部放电试验过程中异响原因分析[J].电工技术,2017(12):129-130.
[4]周科.变压器局部放电试验中的故障分析及处理[J].通讯世界,2017(21):277.
[5]冀淑月. 变压器局部放电产生原因及控制措施[A]. 中国铁道学会自动化委员会.中国铁道学会电气化委员会2017年年会及新技术研讨会论文集[C].中国铁道学会自动化委员会:中国铁道学会,2017:2.
论文作者:曹婕
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
标签:变压器论文; 局部论文; 工作论文; 情况论文; 信号论文; 设备论文; 超声波论文; 《中国电业》2019年第09期论文;