摘要：变压器的正常工作与否直接影响电网的安全稳定运行，其局部放电是反映电力变压器绝缘状态的重要参数。因此，对电力变压器进行局部放电在线监测至关重要。本文介绍了一套电力变压器局部放电在线监测系统，通过现场测试运行，证明该系统对电力设备监测有着重要的实用价值。
关键词：超高频；变压器；局部放电；测试；分析
引言
随着电力系统的快速发展，变压器的容量和电压等级不断提高，运行中的安全问题也越来越受到重视。统计数据表明，在变压器事故中，绝缘事故占大多数。因此需要一种有效的手段对变压器的绝缘状况进行监测，确保运行中变压器的安全。局部放电是反映电力变压器绝缘缺陷最灵敏参数之一，对运行变压器进行局部放电在线监测，可以有效了解变压器的绝缘状态，及时发现隐患，避免由于局部放电而导致变压器绝缘击穿和短路事故的发生，提高变压器运行的可靠性。为此，本文介绍一套局部放电测试系统，并经超高频法的变压器局部放电检测实验证明系统的实用性。
1 UHF局部放电测试系统构成
变压器中发生局部放电的时候会激发出具有纳秒级的脉冲陡度，时间参数主要位于1ns～100ns范围内，造成的电磁波频率主要在300MHz以上，并且这个频段范围内的电磁波非常丰富。本文中的测试设备主要检测300MHz到1500MHz内的电磁波。这个波段频率很高，基本上可以排除现场的干扰。
基于超高频法的变压器在线监测装置由超高频探头、传输电缆和主机组成，工作原理主要是有探头检测到信号后，传输给后台进行处理分析，对变压器内的放电源进行定位和模式识别。按照通信协议，主机接收采集到的数据，并对数据进行进一步的综合分析和管理整个系统功能上可分为2部分：
数据综合分析功能：包括采集到数据预处理、放电位置确定、放电特征提取和放电结果分析等。
数据管理功能：包括分析结果存储、修改、查询和删除等，并可以将数据（包括图像）以报表和Excel的形式输出，输出文件的路径由用户自己设置。
该系统最大的优点在于，可以对现场数据进行预处理，同时可以给出放电的结果分析，并且系统中包含了大量的现场局部放电数据库，这样可以把现场测到的信号与数据库进行比对，从而更好的判断出放电的情况。
2 局部放电测试及分析处理
2.1 现场测试
针对某500kV变压器设备，利用超高频局部放电监测仪对变压器进行了连续监测。对超高频局放传感器布点方案进行实地查勘讨论，最终明确方案如下：
发现异常信号：首先对变压器的两个点进行同步检测，结果如图1所示，对比可见测点1和测点2的信号具有很好的对应性，应当是同源信号。测点1信号强度约为测点2信号强度的3倍，可简单判定放电源在测点1附近，而距测点2相对较远。进一步利用示波器根据3个测点的宽频监测信号，对放电源进行定位，定位结果如图2所示。
图1 测点1和2的故障波形
图3 现场获取的放电信号
超高频测试多处发现测点1处存在明显放电信号，幅值最大0.71mV，放电明显分布在1、3象限，3象限数据明显较大。经软件分析认为是悬浮放电。
如图4所示，得到了放电的3维图谱，根据这些数据，可以得到结论：诊断结果为在测点1附近存在较强烈的悬浮放电。
图4 悬浮放电
2.3 数据优点
（1）该系统可以直接实现放电波形及3维放电图谱的生成，从放电的幅值、相位反映放电的特点；
（2）传统的检测设备只能够测出局部放电的幅值，并不能够提取相应的特征。
3 结束语
综上所述，变压器是电力系统中的重要组成部分，局部放电在线监测能够有效地反映变压器内部绝缘系统运行工况状态，对提前预防事故发生和降低经济损失有着重要的现实意义。超高频局部放电检测弥补了目前变压器设备预防性试验方法的不足，使得对变压器的局部放电检测更加的方便快捷，其技术优越性已得到国际上的公认。经超高频法的变压器局部放电检测实验表明系统的实用性，大大提高变压器测试和管理的自动化水平。
参考文献
[1] 杨宝全.变压器局部放电在线监测系统研究[J].科技传播.2011
[2] 胡健.变压器局部放电在线监测系统的设计与应用[J].中国科技博览.2012
[3] 李祖.变压器局部放电在线监测系统研究及应用[J].华北电力大学.2014
论文作者:李辉
论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期
论文发表时间:2017/1/9
标签：变压器论文; 局部论文; 在线论文; 信号论文; 测试论文; 系统论文; 数据论文; 《电力技术》2016年第10期论文;