电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考论文_张亚明

电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考论文_张亚明

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摘要:随着社会的发展,我国的电力工程的发展也越来越迅速,人们的生活水平逐渐的提高,对电力的需求也越来越高。电力是现代文明发展的基础,电的应用越来越广,我们的生活、学习、工作、工厂生产加工,还有火车的煤改电、新能源环保电力汽车等等无处不用到电,我们每分每秒都离不开电,现代化的今天,电已经和我们密不可分,人们对电力的依赖性可以和氧气同级别。在我国,电力的来源有火力发电(世界最大的火力发电站是内蒙古的大唐国际托克托发电有限责任公司)、水力发电(三峡、葛洲坝)、风力发电(乌鲁木齐托里风电厂、贺兰山风电厂、张家口风电厂)、核电(秦山核电站、大亚湾核电站)、太阳能发电(浙江正泰亲能源有限公司)还有地热发电等。发电厂用变压器将电能电压升高送到变电站,减少电能输送时的损耗;再由变电站将电能由电力变压器进行降压,然后输送到用户所在地。电力变压器在电厂、变电站和用户之间扮演着非常重要的角色,所以相关工作人员一定要做好对电力变压器的检查和维护,以保证电能的正常输送,确保我们的生产和生活正常运行。

关键词:电力变压器;局部放电带电检测;定位技术思考

引言

随着社会经济发展水平的不断提升,电力行业逐渐开始向自动化和智能化方向发展,智能电网的建设技术也逐渐成熟,以更好地保障电力系统运行的安全性和稳定性。从现实情况来看,电力变压器局部放电问题导致电力设备时常出现运行故障。造成电力变压器局部放电的原因比较复杂,因此有必要通过有效应用带电检测及定位技术对这一课题进行研究。

1变压器高频局部放电检测原理

高频局部放电检测技术是利用脉冲电流原理来检测高压电气设备的局部放电。以变压器为例,若变压器内部发生局部放电,利用变压器绕组与铁心之间的分布电容形成的耦合通路,放电产生的高频信号通过此耦合通路经铁心接地线构成回路,卡装在铁心接地线上的高频电流传感器即可接收到变压器内部的放电信号并在巡检仪上显示出相应的检测数据,通过局部放电高频检测设备能够获得变压器的局部放电信息。

2电力变压器局部放电带电检测技术分析

2.1 高频电流检测法

高频电流检测法是一种先进的带电检测技术。该技术与传统脉冲电流法的原理相似,均为非电接触式检测方法。在利用高频电流检测法进行局部放电检测时,有效应用高频罗氏线圈,发挥其测量阻抗的作用,然后获取耦合电路中的陡脉冲电流信号,最终得到准确的局部放电结果。高频电流检测法的最大优势是等效阻抗小,可直接应用在接地扁铁或者试品接地线上,从而维护其他设备的正常运行,避免带电检测对电力系统运行造成其他不良影响。例如,在现实检测过程中,高频电流传感器能够接收到局部放电源发出的信号,并且通过带电监测仪器显示出来。

2.2 超高频检测法

当电力系统发生局部放电现象时,系统会产生一种高频率电磁波。这种电磁波在自然空间中的衰减速度虽然相对正常,但是在金属箱中会变慢,进而逐渐从金属箱的缝隙部位传播出来。这种情况下,只要对这种电磁波进行带电检测,就可以判断电力变压器是否存在局部放电情况,并且有效诊断电力变压器的绝缘状态。超高频检测法进行带电检测主要是有效利用超高频传感器。这种传感器主要分为两种类型:一种是可以安装在设备内部的油阀式UHF传感器;另一种是可以安装在设备外部的外置式UHF传感器。

2.3光学检测法

电力变压器局部放电时,油中会发出光和热量,工作人员可以使用光电探测仪检测放电时会产生的光辐射信号,光辐射信号主要是红外线、可见光,还有紫外线,进而确定局部放电的情况。常规光学传感器可以从变压器外部进行检测,却不能进行变压器里面进行检测,荧光光纤检测法可以检测变压器里面的情况。利用光学检测仪器检测光信号,可以检测出局部放电的大小和回数,检测的数据准确率高。

3电力变压器局部放电带电检测定位技术

3.1超声波定位技术

超声波定位技术是根据超声波信号之间的时间差来定位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用超声波定位技术时,把固定在变压器外壳上的一个传感器当作参考点,依次测试得到放电信号传到另一个传感器和参考传感器的时间差,把这个时差利用方程式求解,就可以求出局部放电的区域,这种方法被称为双曲面计算法。时间差、算法和等值声速直接影响着超声波定位技术的准确性。

3.2超高频检测定位法

电力变压器局部放电的时候会产生超高频电磁信号,工作人员可以利用超高频电磁信号强大的抗干扰性,迅速确定局部放电位置,但是金属会阻碍超高频电磁信号的穿透,并且遵循几何绕射定律,电力变压器内复杂的结构,导致超高频电磁信号不断改变传播,所以一定要清楚的了解造成影响的因素,以保证能对局部放电位置准确定位。

3.3局部放电检测联合定位法

在定位局部放电位置时,如果使用某一种技术来定位,由于影响因素很多,致使不能准确定位。因此,可以把几种定位技术联合起来使用,比如超高频与超声波联合定位方法,超高频与光学定位联合定位,确保定位的准确性。

3.4数据分析及诊断结果

通过对变电站乙变进行高频电流和超声波综合检测,发现异常高频信号,在排除现场空间干扰,并与相邻甲变进行信号对比发现,该异常高频信号只存在于乙变铁心接地线位置,初步判断为乙变内部产生。信号存在明显的时域对称性,高频脉冲分布相位宽,幅值大,且脉冲幅值基本一致,符合悬浮放电特征。在超声波检测过程中,35kV侧C相下方,距离上箱沿40cm,距离绕组外表面259cm位置超声波信号幅值最大,该超声波信号幅值向周围递减,符合超声波传递规律,进行高频-超声波综合定位发现故障点位置,放电位置距离上箱沿40cm,距离绕组外表面259cm,向油箱内纵深45cm~52cm位置。

结语

现在,已经有很多种局部放电带电检测方法和定位技术对电力变压器进行检测和定位,但是,每一种检测方法和定位技术都有各自的优点和缺点,致使检测结果准确度低。所以,多种检测和定位技术联合使用,提高了检测和定位的准确性,保证了电力变压器的正常运行,也使我们的生产和生活不受影响。针对电力变压器局部放电带电检测及定位技术的探究十分必要。为了解决局部放电问题,国内外涌现很多带电检测及定位技术,各自具有不同的优势和缺陷,应结合具体情况,发挥相关技术的最大作用。根据研究发现,联合使用多种带电检测及定位方法能够有效提升检测定位的准确度和效率。

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论文作者:张亚明

论文发表刊物:《中国电业》2019年10期

论文发表时间:2019/11/1

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