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电力变压器局部放电带电检测及定位技术
摘要: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。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。本文对电力变压器局部放电带电检测及定位技术进行分析,以供参考。
关键词:电力变压器;局部放电;带电检测;定位技术
引言
电力变压器是电网关键设备,其运行可靠性对保障电网安全稳定运行具有重要意义。随着电压等级的不断提高及经济发展需求的持续提升,对电网安全稳定性提出了更高的要求。电力变压器一旦发生故障,其维护时间长、维修费用高,因停电造成的损失巨大。因此,对电力变压器状态进行有效的检测及评估具有重要意义。局部放电是电力变压器常见故障之一,表现为绝缘区域的微小击穿,局部放电持续发展将导致绝缘进一步劣化,甚至引发故障。因此开展电力变压器局部放电检测,进行缺陷识别和定位,对运维单位掌握变压器状态并制定检修维护策略具有重要意义。
1概述
目前,国内外学者对变压器局部放电检测技术开展了广泛的研究,主要包括脉冲电流法、特高频法、高频法、超声波法及油中溶解气体分析法等。脉冲电流法通过在套管末屏处耦合脉冲电流信号,可用于局部放电定量分析,但该方法主要适用于停电试验,无法对在运变压器开展检测。特高频法具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点,但变压器结构复杂,电磁波在变压器油箱内部会发生多次折反射和衰减,特高频局放检测不利于开展定量分析。高频法采用罗氏线圈耦合局放信号,可通过图谱对放电进行分析,但该方法易受干扰,若仅采用此方法容易造成误判。超声波法可根据信号幅值和相位分布对放电类型和严重程度进行判断,可对局部放电信号精确定位,但超声波信号衰减较快,检测区域较小。油中溶解气体分析法不受电磁干扰,可对故障类型及故障程度进行判断,但该方法无法对局放信号进行及时响应。针对单一检测技术的不足,技术人员往往将多种检测手段相结合,开展多信息融合的局部放电信号分析及诊断,取得了较好的使用效果。
2电力变压器局部放电带电检测和定位技术的重要性
中国电力的快速发展需要提高电力变压器的可靠性。如果电力变压器受损,将影响电力传输,给国家造成巨大的经济损失。局部放电可能导致变压器故障,因此,有效检测和定位局部放电对于有效避免变压器事故至关重要。带电检测的优点是检测不需要切断变压器的电源,不会影响生产寿命。
3变压器局部放电带电检测技术
高频局部放电检测技术采用脉冲电流原理检测高压电气设备局部放电。对于变压器,如果变压器内部发生局部放电,则使用变压器线圈和铁心之间的配电电容器形成的耦合电路,放电产生的高频信号通过铁心接地线路使电路变形, 安装在铁心地线上的高频电流传感器可接收变压器内部的放电信号,并在检查器上显示相应的检测数据,变压器局部放电信息可通过局部放电高频检测设备获取。4电力变压器局部放电带电检测技术
4.1光学检测法
变压器局部放电过程中产生的光和热通过光电转换,这些光辐射信号通过光电探测器检测,局部放电情况得到承认。但是,由于成本问题,这种检测方法相对有限,而且随着技术的发展和发展,光学检测方法已经能够在变压器内外进行良好的检测,了解局部放电回路的大小和数量,同时考虑到高昂的成本.
4.2超声波检测
当电力部分排放到电力变压器内时,绝缘油中产生气泡,电离气体分子之间的碰撞产生大量的超声波信号,这些信号逐渐传输到空气中,并由变压器外的超声波传感器检测到。超声波信号强度和弱能反映局部放电的大小,超声波发射频率可以人工控制,从而能够准确检测和分析局部放电区和特定放电形式,而不影响变压器的正常使用。
4.3超高频探测
关于油纸绝缘中的局部放电问题,由于局部放电产生高频电磁波,变压器内金属元素中的电磁波穿透力逐渐减小,局部放电位置一般可以是 但超高频对局部放电区更容易,能检测到信号进入隔离区的不同程度,得到超高频检测卡,从而可以确定放电形式,判断绝缘部分的功能正常。
4.4油中溶解气体的检测方法
在使用过程中,变压器产生二氧化碳、乙炔、甲烷、一氧化碳、乙烷和氢等可溶于油的气体,这些气体因绝缘板和绝缘油老化而部分排放。通过检测油中气体的种类、气体的数量等,可以确定变压器是否没有局部放电。这种检测方法干扰较小,可以在电源打开或脱机时检测,操作简单。
5电力变压器局部放电定位技术
5.1电气定位法
建立与波形、信号能量变化等信息相关的传输函数,以及其他信息(如局部放电过程中产生的脉冲在孤立环境中传播时产生的脉冲),以定位局部放电空间的位置。主要有行波法,利用行波延时特性根据行波延时计算距离,找到局部放电点;极性,检测变压器线圈不同端子上局部放电信号的极性,查找局部放电电源的可能区域;起始应力法根据线圈长度、线圈两端的电气位置、放电点电压、起始放电电压等,按一定公式计算放电位置。
5.2超高频定位
超高频电磁信号具有很强的抗干扰性,因此局部放电位置可以根据局部放电过程中产生的超高频电磁信号快速确定,但变压器由几个电子元件组成,其中大部分是金属结构,从而.
5.3超声波定位技术
超声波定位技术是基于超声波信号之间的时间差。使用超声波定位技术时,变压器外壳上的传感器用作一个参考点,用于连续测试接收到的放电信号与传输到另一个传感器和参考传感器之间的时间差,可以通过方程解决时间差,以获得时差、算法和等效声速直接影响超声定位技术的精度。
5.4局部放电检测通用定位方法
在当地垃圾填埋场的定位过程中,如果使用技术进行定位,由于多种影响因素,无法准确定位垃圾填埋场。因此,可以结合多种定位技术,例如超高频和超声波相结合的定位方法以及超高频和光学相结合的定位方法,以确保定位的准确性。
结束语
本文中笔者针对变压器运行中发现的油色谱超标问题,采用了油中溶解气体分析法、高频局放检测法、特高频局放检测法和超声波局放检测等带电检测方法进行综合诊断。结果表明,变压器内部存在悬浮放电缺陷,由变压器铁心紧固件松动、接触不良引起的。缺陷处理后,局部放电信号消失,验证了带电检测技术在局部放电检测与诊断中的有效性,为今后同类设备安全运行维护积累了经验。
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