摘要：在人们生活水平不断提高的时代背景下，科学技术的发展也逐渐加快，因此，对于电力的需求量也逐渐提升。电力变压器作为输送变电的重要设备，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。所鉴于此，本文就电力变压器局部放电的电气诊断技术展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：电力变压器；局部放电；诊断技术；定位检测
引言
电能是国民经济发展的基础，它和人民的生产和生活息息相关，目前超高压和特高压输变电技术发展迅速，电力变压器作为电力系统输变电关键设备，其可靠运行对电力系统的经济、安全极其重要。目前局部放电测量已经成为监控电力变压器质量的重要指标，国内外的制造厂家也把局部放电测量作为电力变压器出厂时的试验项目，以此控制其质量。
1.局部放电引起介质劣化和损伤的机理
对于电力变压器等高电压设备的绝缘，由于绝缘内部或表面发生局部放电而造成的放电电老化是不容忽视的。局部放电引起介质劣化和损伤的机理是多方面的，主要包括三种效应：（1）带电质点（电子和正、负离子）对介质表面的撞击，切断分子构造；（2）由于带电质点撞击介质，在放电点引起介质局部温度上升，使介质加速氧化，导致材料的机械、电气性能下降；（3）局部放电产生的活性生成物对介质的氧化作用使介质逐渐劣化。局部放电使电介质长时间击穿电压常常不到短时击穿电压的几分之一，已经成为电力变压器绝缘劣化的重要原因。
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定位技术
局部放电定位技术主要有3种：超声波定位法、电声联合定位法以及电气定位法。超声波定位法将多个超声波传感器安装在变压器油箱外壳，当变压器内部发生局部放电，传感器能检测到放电时产生的超声波信号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆布置在变压器油箱外壳不同位置的超声波传感器，由于空间位置不同，检测到局部放电产生的超声波信号时间不同，可通过测量超声波的大小及超声波传播的时延，即可确定局部放电源的空间位置。电一声联合定位法主要在电－声联合检测法的基础上利用超声波在变压器油和箱壁中的传播速度分别为1400m/s和5500m/s，远低于电信号传播速度这一特点，当变压器内部发生局部放电时，速度较快的电信号先触发监测器，监测器再根据随后超声信号到达的时差大小，推测变压器内部局部放电的位置。电气定位法不仅可以灵敏地检测出局部放电，还可判断放电的强弱程度，多用于局部放电检测的定量分析。假定变压器的等值电路在某特定频率范围内是纯容性电路，而对于具体的变压器，这容性电路是可计算的．当变压器内部发生局部放电时，其首末端电压比值与放电点位置满足特定的函数关系，测量变压器绕组首末端电压，可判断出放电位置。
4.电力变压器局部放电的电气诊断技术
4.1局部放电试验电源的频率、电压及持续时间和判断
（1）电压频率、电压及持续时间。为保证在被试变压器加试验电压时，铁心不饱和的前提下，尽量减小试验电源频率，以利于减小补偿电感的容量。这是由于局部放电试验是对电压很敏感的试验。只有当内部缺陷的场强达到起始放电场强时，才能观察到放电。因此，试验标准对加压幅值及持续时间、试验接线等都作了明确的规定，必须严格按标准进行加压试验，才能对设备的局部放电性能作出正确的评估。（2）判断变压器局部放电的水平。就是在规定施加电压及持续时间30min内，一般应不超过相应规定的放电量标准，并要观察其起始和熄灭电压及随所施加电压的发展趋势；试验时变压器中性点应接地。
4.2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%。
（1）分别采用BP，RBF神经网络对变压器局部放电6种放电模式进行识别的结果表明，无论是局部放电二维谱图，还是三维谱图，RBF神经网络的收敛速度和稳定性都优于BP网络，具有较高的识别率和较强的推广能力，可以用作变压器局部放电模式识别的分类器，在实际中有着良好的应用前景。
（2）由于局放三维谱图的特征参数比二维谱图的特征参数携带的信息量大，相应的RBF网络识别率更高。但是随着网络的结构变得复杂、参数增多，在样木数量较多的情况卜势必引起计算量加大和计算时间变长。应根据实际情况灵活选用网络输入形式，达到训练快速、诊断结果优二者兼顾的效果。
结语
局部放电故障的产生极容易造成电气变压器的损坏，其在电场集中或者绝缘材质不良部位极容易产生。如高压绕组静电屏出线、高电压引线、相间围屏以及绕组匝间等处，都是局部放电故障产生的重要部位。相关人员更加需要结合实际情况就电力变压器局部放电的电气定位及诊断予以深入研究，为电力变压器的更好应用提供借鉴。
参考文献
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论文作者:孙银年
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/23
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