变压器超声局部放电检测技术现场应用研究
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局部放电超声波在线检测技术的应用随着电力行业的不断发展,设备的完好运行对于电网的稳定供电起着至关重要的作用。
然而,电力设备在长期运行过程中,受到环境、材料老化、运行负荷和设计缺陷等因素的影响,常常会出现各种损伤,其中局部放电是一种常见的电力设备故障现象。
对于高压设备而言,局部放电不仅会导致设备寿命的缩短,也会威胁电力系统的稳定运行和人员的安全。
因此,如何及早、精准地发现和定位设备的局部放电异常,成为电力设备管理的重要课题。
在局部放电检测技术中,超声波在线检测技术被广泛应用。
该技术基于声波的传输特性,利用超声波检测局部放电引起的机械振动信号,对局部电缆和变压器绕组等设备中的局部放电进行实时监测和诊断。
超声波在线检测技术具有检测精度高、响应速度快、无需人工介入等优点,被越来越多的电力设备管理者所关注和使用。
局部放电超声波在线检测技术的应用主要体现在以下几个方面。
一、局部放电预警通过超声波在线检测技术,能够及时、连续地监测电气设备中的局部放电信号,一旦出现异常信号即可进行预警。
由于局部放电产生的机械振动信号很弱,检测仪器需要对信号进行放大并滤波处理才能得到可靠的检测结果。
当检测仪器发现信号超过预设的报警值,系统就会发出预警信号,提醒管理人员对该设备进行详细检查,并及时采取相应的处理措施,避免设备运行中出现故障。
二、局部放电定位超声波在线检测技术不仅可以对局部放电信号进行监测,还可以对异常信号的发生位置进行定位。
目前,大多数国内外的局部放电检测仪器都可以采用时间差法对局部放电位置进行定位。
即在设备的两端放置两个超声波传感器,当局部放电信号通过各处传感器时,传感器所接收到的信号到达时间会有微小差异,根据微小差异推算出信号的来源位置,确定局部放电故障的具体位置,为后续的检修工作提供准确指导。
三、局部放电评估当电力设备发生局部放电故障时,除了对具体故障位置进行定位和处理外,还需要对故障程度进行评估,以确保设备能够安全、稳定地运行。
变压器局部放电监测方法总结随着电气设备不断增多和规模不断扩大,变压器也被广泛应用于各种场合。
作为电力变压器常见的故障现象,局部放电已成为影响电气设备运行安全的最主要因素之一。
因此,变压器局部放电监测方法的研究和应用显得尤为重要。
目前,变压器局部放电监测方法主要可以分为以下几类。
一、超声波法超声波法是利用超声波探测变压器内部局部放电信号的方法。
其原理是,当变压器内部发生局部放电时,会产生一定的声波信号,超声波探头可以探测到这些信号,并以此来判断变压器是否存在局部放电现象。
这种方法具有灵敏度高、反应迅速、非接触式测量等优点,但同时也存在着受温度、材质等因素的影响、检测深度较浅等缺点。
二、电磁法电磁法是利用电磁感应探测变压器内部局部放电信号的方法。
其原理是,变压器内部发生局部放电时,会产生一定的电磁波信号,电磁感应探测器可以探测到这些信号,并以此来判断变压器是否存在局部放电现象。
这种方法具有灵敏度高、检测深度较深等优点,但同时也存在着受温度、材质等因素的影响、需要专门的仪器等缺点。
三、光学法光学法是利用光学感应探测变压器内部局部放电信号的方法。
其原理是,通过光学采集设备采集变压器内部局部放电时产生的闪光信号,并映射到光学显微镜中进行观察和判断。
这种方法具有不会影响变压器内部工作、检测效果好等优点,但同时也存在着需要专门设备、放电强度小等缺点。
四、化学法化学法是利用化学分析手段分析变压器内部油中存在的局部放电产生的气体的组成及其浓度变化来判断变压器是否存在局部放电现象的方法。
这种方法具有利用方便、检测精度高等优点,但同时也存在着受变压器内部材质、油质量等因素影响、需要取样等缺点。
总的来说,变压器局部放电监测方法有很多种,每种方法都有其优点和不足。
针对不同的应用场合和电气设备,在实际应用时应该综合考虑各种方法的特点和适用范围,在保证精度的前提下选择最合适的监测方法。
同时,也需要不断加强和完善局部放电监测技术,进一步提高变压器运行安全性和稳定性,为电力系统的稳定供电和发展做出自己的贡献。
变压器是变电站重要设备之一,其绝缘状态一直是运行维护人员的重要检测对象,局部放电是直接反应变压器绝缘故障典型参数,而针对变压器局放的监测方法很多,如超声法,脉冲电流法,色谱分析(DGA)超高频法(UHF)等,目前使用最多的是脉冲电流法,也是根据IEC-60270相关标准规定实施,能实现对放电量的大小进行标定。
目前出厂试验及投运前对变压器的放电量监测也主要是根据此方法进行测量。
但是现场由于电晕及其他放电干扰很多,很难将其滤除,导致系统误判率较高。
超声波法是目前应用最广泛的变压器局部放电在线检测方法,且能够进行放电源的定位。
但由于变压器复杂的内部结构和变压器的外壳对局部放电超声波信号的严重衰减,使得超声波检测的灵敏度很低,有时无法在现场有效地检测到信号。
UHF法是在此基础发展起来的一种监测方法,特点是监测频带较高(300MHz以上),抗干扰能力较强,缺点是无法对放电源进行有效标定。
UHF测变压器超高频局放是由原来脉冲电流法测局放发展而来一种先进的测试局放方法,由于在较高频带上测量,能有效抑制各种低频干扰,所以是目前发展较快的测试局放的手段。
国电西高研发的GDPD-PTU/OL变压器局放在线监测系统采用速慧(smart quick)智能化电力测试系统(软著登字第1010215号、商标注册号14684781),HVHIPOT公司引进国际先进的高速DSP 数字处理技术及软件处理技术使我们的监测系统采集速度快准确,是电力系统电力变压器局放在线监测最经济可靠的解决方案。
一、关于变压器局部放电方面的研究变压器内部的绝缘在运行中,长期处于工作电压的作用下,特别是随着电压等级的提高,绝缘承受的电场强度值将趋高,在绝缘薄弱处很容易发生局部在对绝缘材料将产生较大的破坏作用。
局部放电可使邻近的绝缘材料受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏,由放电产生的热、臭氧及氧化氮等活性气体的化学作用,使局部绝缘受到腐蚀老化,电导增加最终导致热击穿。
超声波传感技术在电力系统中的应用研究近年来,超声波技术在电力系统中的应用越来越受到重视。
这种无损检测技术可通过超声波传感器接收物体发出的超声波信号,然后根据信号的变化来检测物体的状态和性能。
超声波传感技术在电力系统中的应用主要包括变压器检测、电缆故障检测以及绝缘材料检测等方面。
一、变压器检测变压器是电力系统中非常重要的设备,其正常运行对电力系统的稳定性和安全性有着至关重要的作用。
现在,超声波传感技术可以用来检测变压器绕组中的缺陷和损失,如松动导线、绝缘层剥离、短路、局部放电等。
通过对变压器进行超声波检测,可以有效排除变压器的隐患,保障电力系统的稳定运行。
二、电缆故障检测电缆是电力系统中的另一个重要部分,而且在现代电力系统中,电缆的使用越来越广泛。
然而,电缆的损坏问题随之而来。
超声波传感技术在电缆故障检测中的应用则可以帮助检测电缆的损伤程度,并确定电缆损伤的位置。
这种技术还可以检测电缆接头的连接状况,并判断连接点是否需要更换或者修理。
而且,电力系统的一些地下电缆难以修理,采用超声波技术可以避免拆除地面的部分,降低了维修成本。
三、绝缘材料检测在电力系统中,绝缘材料的质量也是至关重要的。
目前,一些新型的绝缘材料和技术正在被广泛应用。
超声波传感技术可用于检测各种绝缘材料的质量和可靠性,如电气设备绝缘材料、变压器油、电缆绝缘材料和导电粘合剂等。
通过这种检测技术,可以将缺陷和损伤排除,增强绝缘材料的可靠性,提高电力系统的性能和安全性。
四、结论随着大数据、物联网等技术的快速发展,传感技术的应用也将愈加广泛。
而超声波传感技术的应用也将愈加重要。
在电力系统中,超声波技术可以用来检测变压器、电缆和各种绝缘材料的损伤和缺陷,提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性。
所以,超声波传感技术在电力系统中的应用值得深入研究,以推动其更广泛的应用。
变压器现场感应耐压和局部放电试验分析摘要:本文以某变压器设备厂所制造的变压器为主要分析对象,在进行普通试验分析以后,再实施变压器现场感应耐压和局部放电试验,进而分析和总结变压器试验结果,综合保障变压器设备的运行稳定性和安全性。
关键词:变压器设备;现场试验;感应耐压试验;局部放电试验1局部放电试验分析1.1 试验对象及方法本次试验以某变压器设备厂所制造的220kV变压器作为主要分析对象。
具体试验中将会采用倍频加压方法,低压绕组单相励磁,高压绕组和中压绕组中性点接地,构成较为标准的接线形式,并通过分组的方式进行具体试验实施。
1.2 加压形式试验中具体加压形式如图1所示。
其中,需要以u1和t1分布为试验电压和预加压时间;u2和t2分布为激发电压和激发电压时间;t3为试验持续时间[1]。
图1 加压形式示意图在试验中,在将电压提高至试验电压值u1以后,需要将保持5min,即t1设置为5min,时间超过预加压时间以后,将电压提高至激发电压值u2以后,保持5s,然后再将电压降至u1,保持30min,即t3为30min。
试验中除了需要控制电压变化以外,还需要时刻关注放电量变动情况。
根据现行规定标准可以计算出:1.3 试验回路局部放电试验具体试验回路接线如图2所示。
图2 局部放电试验回路接线示意图在试验中,T1为电源变压器,其实际参数为35/0.4kV,180kVA;T2为中间变压器,其实际参数为2×35/0.66kV,180kVA;T3为此试验中待试验变压器;T4为自耦调压器,其实际参数为0.5~1kVA;V为电压表,其实际参数为0.5V、150V、300V、600V;C为套管电容;Z为检测阻抗。
1.4 局部放电量测定分析局部放电量测定分析过程中主要采用的测定设备为JF8601局部放电仪。
1.4.1 测定回路校正在试验中,需要通过局部放电仪对放电测定阻抗区域的电脉冲幅值进行有效读取,为保障读取结果的精确性和有效性,需要先对测定回路进行科学校正。
特高压变压器套管局部放电试验技术研究聂德鑫,伍志荣,罗先中,程林,邓建钢,刘诣,杜振波,宋友,黄华 (国网电力科学研究院,湖北武汉珞瑜路143号,430074)摘要:本文中介绍了特高压变压器套管的基本情况和局部放电测量的要求,研究了在1100kV电压下进行套管局部放电测量的抗干扰措施,采用不完全平衡电路进行套管小放电量的精密测量。
本文中提出了使用紫外成像仪和红外成像仪对试验设备局部放电的检测和分析,降低试验场地中的悬浮放电等干扰的影响。
其结论对特高压设备的局放测量及干扰抑制具有重要意义。
关键词:特高压;变压器;局部放电;套管;不完全平衡法 0 前言在1000kV特高压示范工程中,特高压变压器套管是变压器的关键部件,目前这个部件是由意大利P&V公司生产,因此,对1000kV套管本身的型式试验考核是保证特高压变压器安全运行的关键。
根据特高压变压器套管的型式试验要求,对套管在局部放电试验时,要求所加电压为1100kV,其设备的试验能力已达到国内试验条件的极限。
同时,根据标准的要求,在局部放电测量时,套管的局部放电应<10pC,因此,对特高压试验场地局放背景相应要求也较高,这也是对试验设备、试验场地,试验方法提出更高的要求和挑战。
通过在试验设备上加以研究和装备,在试验场地和环境上加以控制和改善,在试验方法加以研究,从而提出了有效的试验措施和方法,完成特高压套管的局部放电试验。
本文重点介绍了特高压变压器套管局部放电试验的要求和试验方法,其对特高压下的局部放电精密测量有重要的参考意义。
1 特高压变压器套管的基本情况和局部放电试验要求1.1 特高压变压器套管的基本情况在特高压示范工程中,特高压变压器、电抗器的套管是由意大利P&V公司生产,套管的基本结构如图1所示。
该套管在结构上与通常使用的套管有两点不同:(1)1000kV套管有两个末屏抽头如图1,图中1为套管正常末屏引出端,2为套管次末屏电压引出端,其作用是在设备运行过程中可以方便加入在线监测装置。