变压器局部放电带电检测技术

变压器局部放电变压器是电力系统中不可缺少的设备，用于改变电压的大小，以实现电能的传输和分配。

然而，变压器在运行过程中可能会出现局部放电的问题。

局部放电是指在变压器内部的绝缘材料中发生的局部放电现象，它可能会导致设备故障和电力系统的不稳定性。

本文将讨论变压器局部放电的原因、检测方法以及预防措施。

一、局部放电的原因1. 绝缘材料缺陷：变压器的绝缘材料可能存在缺陷，如气泡、杂质和裂缝等。

这些缺陷会影响材料的绝缘性能，从而导致局部放电的发生。

2. 老化和磨损：长时间的运行和负荷变化会导致变压器内部的绝缘材料老化和磨损。

老化的绝缘材料会失去原有的绝缘性能，容易引发局部放电。

3. 过电压：电力系统中的过电压是变压器局部放电的主要原因之一。

过电压可能由外部因素，如雷击，或者内部因素，如开关操作而产生。

当电压超过材料的击穿电压时，局部放电就会发生。

二、局部放电的检测方法1. 电压法：通过测量变压器的局部放电产生的脉冲电压来进行检测。

这种方法需要使用高频电压脉冲发生装置和电磁传感器来采集变压器局部放电产生的脉冲信号。

通过分析脉冲信号的特征可以判断局部放电的程度和位置。

2. 频谱分析法：该方法通过对变压器的电流或电压信号进行频谱分析来检测局部放电。

局部放电会产生特定的频谱特征，通过对频谱图的分析可以确定局部放电的存在和程度。

3. 热像仪法：利用红外热像仪对变压器表面进行扫描，通过测量热量分布来检测局部放电。

局部放电会产生热量，导致变压器表面温度的异常升高。

热像仪可以实时监测变压器表面温度的变化，从而判断局部放电的情况。

三、局部放电的预防措施1. 绝缘材料的选择：选择具有良好绝缘性能的绝缘材料，减少绝缘材料的缺陷和老化现象。

2. 绝缘材料的维护：定期检查和维护变压器的绝缘材料，及时更换老化和磨损严重的部件，确保其良好的绝缘性能。

3. 过电压保护：安装过电压保护装置，及时检测和抑制过电压现象，保护变压器免受过电压的侵害。

• 51•现阶段，我国电力行业发展进入技术变革的关键时期，电压等级要求也不断提高。

同时，电压升高也容易发生变压器的局部放电现象，而局部放电产生的电流与周围介质会发生相互反应作用，产生热效应或者生成活性物质，其中最重要的问题是局部放电会加速绝缘体老化，隔热性能降低，进而引发电气事故。

因此变压器局部放电检测技术的优化工作至关重要，能够有效预防事故发生。

局部放电现象的出现使得周围介质形成超声波、高频辐射等效应，这也给检测技术的升级提供了方向。

本文针对电力变压器的局部放电性能检测为主要探讨对象，对检测技术的应用类型和工作原理、发展现状和未来发展趋势展开分析，以期对未来检测技术优化提供思路。

电力变压器是电力系统正常运行中必不可少的一个关键运行部件，运行状况与设备质量直接关系到整个电力系统的安全与稳定性。

同时，电力变压器的绝缘状态又直接影响到变压器的整体运行状况，其中局部放电产生大量的电、光、声、热等的物理、化学效应，是造成电力变压器绝缘老化、变形的主要原因，进而可能由此造成不同程度的电力事故。

为应对局部放电导致的变压器运行问题，近年来相关专家结合这些效应研发出了各类放电监测技术，如电脉冲法、光检测侧法、超声波法、超高频法、气相色谱法和红外热像法等，均有效地应用在了局部放电检测工作中，帮助整个电力工程正常运行。

1 局部放电检测技术类型及应用现状在我国电气工程中，根据放电原因类型的差别，将局部放电现象大致分为三种类型：分别是是汤逊放电、注流放电以及热电离引发的放电。

此外，放电的表现形式也多种多样，小间隙局部放电现象中又包括脉冲和非脉冲放电，还包括亚辉光放电。

由于变压器的局部放电现象会影响到周围的其他物质，进而导致设备与周围介质相互作用，这就使得变压器的部分绝缘体产生相互反应（物理化学效应等），形成局部放电现象。

局部放电的发生可能造成超声波的出现以及介质成分发生变化等，极可能引起电气事故出现，造成严重后果。

近年来，随着电气工程数量的逐步增多，我国有关部门加强了对局部放电的研究工作，旨在研究更多放电检测新技术，加强对变压器的控制。

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。

电力变压器局放在线检测技术方案郑州精铖电力设备有限公司目录引言 (2)一、变压器局部放电的原因 (2)二、变压器局部放电检测的意义 (2)三、变压器局部放电检测手段 (3)1.超声波检测 (3)1.1 声波的特性 (3)1.2声波传播中的衰减 (4)1.3局部放电超声波检测的意义 (4)1.4超声波信号的识别 (4)2.高频局放 (5)2.1.高频电流（HFCT）检测技术 (6)四、声-电联合检测方法的技术特点 (6)1严重等级判断标准 (7)2.检测步骤 (7)五、投入设备 (9)附录一高频局部放电检测标准 (12)引言近年来，随着经济建设的不断发展和人民生活水平的提高，对供电可靠性的要求也愈来愈高，而作为电力系统中主要设备之一的电力变压器的局部放电检测也受到了电力行业越来越多的重视。

如果变压器出现局部放电现象，很有可能造成变压器过早的发生损坏，影响变压器的使用寿命，同时局部放电还直接影响到区域正常供电。

因此，对于变压器局部放电进行检测已是保证该设备安全可靠运行的重要措施。

一、变压器局部放电的原因1.变压器中的绝缘体、金属体等常会带有一些尖角、毛刺，致使电荷在电场强度的作用下，会集中于尖角或毛刺的位置上，从而导致变压器局部放电。

2.变压器绝缘体中一般情况下都存在空气间隙，变压器油中也有微量气泡，通常气泡的介电系数要比绝缘体低很多，从而导致了绝缘体中气泡所承受的电场强度要远远高于和其相邻的绝缘材料，很容易达到被击穿的程度，使气泡先发生放电。

3.导电体相互之间电气连接不良也容易产生放电情况，该种情况在金属悬浮电位中最为严重。

二、变压器局部放电检测的意义1.随着电力系统电压等级的提高和高压电气设备结构的紧凑化，对大型变压器绝缘结构的考验日益严峻。

2.在大型电力变压器中，对局部放电量的测量是检验其绝缘特性行之有效的方法。

通过测量局部放电量，可以帮助工程技术人员掌握该设备的绝缘水平的变化过程。

3.在现场的测试中，局部放电点的位置确定，有利于对某些特殊局部放电问题的正确判断。

变压器局部放电检测方案简介
变压器是电力系统中最重要的设备之一，其运行状况直接关系到电力系统的稳定性和可靠性。

然而，由于长期运行和环境因素等因素影响，变压器存在着局部放电等故障隐患。

局部放电是变压器内部绝缘系统的一种缺陷，会导致绝缘老化和损伤，甚至引起变压器爆炸。

因此，开展变压器局部放电检测工作非常重要。

本文将介绍一种可行的变压器局部放电检测方案。

检测方案
变压器局部放电检测方案主要包括以下几个步骤：
步骤一：现场勘测
在进行局部放电检测前，需要对变压器进行现场勘测。

勘测内
容包括变压器型号、额定容量、运行时间、运行环境等信息的记录，以及变压器内部和外部的巡视检查。

步骤二：安装检测设备
安装局部放电检测设备，该设备应能够测量变压器的局部放电
情况，并能够记录数据。

步骤三：采集数据
开展局部放电检测，记录相关数据。

在检测过程中，应注意安
全措施，并按照操作规程进行操作。

步骤四：数据分析
将采集到的数据进行归一化处理，并进行分析。

根据分析结果，判断变压器是否存在局部放电缺陷。

如果存在，需要进一步采取措施。

步骤五：修复缺陷
如果判断存在局部放电缺陷，需要采取措施进行修复。

具体的修复方法根据情况而异。

结论
变压器局部放电检测方案是非常重要的，可以帮助检测变压器是否存在局部放电缺陷。

通过开展此方案，可以发现并及时修复变压器缺陷，保证电力系统的稳定性和可靠性。

第6章变压器局部放电测试方法6.1 放电脉冲在线圈中的衰减特性对于局部放电脉冲信号，不能把变压器线圈看作一个集中参数电路，而应看为一分布参 数电路，并可用图 6.1的简化等值回路来表示，图中。

为对地电容，K 为纵向电容，L 为导线 寄生电感，A 为线圈高压端，。

为线圈中性点。

图6.3图6.2的简化等值回路如果变压器中某一点发生局部放电时，在放电的瞬间，可以忽略寄生电感L 并用图6.2来研究其起始电压分布，图中Q .为放电气隙电容；。

〃为与气隙串联部分绝缘介质的等效电容，人为气隙两端电压。

当变压器高压线圈首端工频电压升到匕（瞬时值）时，P 点处的工频电压为（工频电压沿线圈为直线分布），此时邻近P 点的绝缘内部发生放电。

可以推出气 隙两端的引燃电压心（瞬时值）为〃—包xkF1气隙放电终止后，其两端的熄灭电压为乙（瞬时值）。

在此放电过程中，气隙两端的电压变化%-盯，由此而引起尸点的电压变化\u p 为(6.2)式中可上图6.3来计算，图中的C,〃为图6.2中P 与A 之间〃?段的入口电容，。

“为「与。

(6.1)图6.2气隙放电时的等值回路△%之间〃段的入口电容，C P =C m +C n o在图 6.2中，由P 点的电压变化p 而引起机段的电位分布可计算如下:在电容K/上的电荷。

为八K 〃2=—(即1nxax在电容Cdx 上的电荷等于电荷。

在了方向的增量dQ,^dQ=Cclx-\u ntx ,所以Q=Jc △"心公(6.3)(6.4)由(63)、(6.4)得K^f'=C l^dx(6.5)(6.5)对x 微分得(6.6)其通解解为(6.7)式中a=JC/K 。

(6.4)的特解为:(1)由于A 点开路，当工=/时，Q=K 也”=0,即四也=0,所以dx dxA-—Be"=0(6.8)(2)当X=M )时,即(6.9)因此可以解得△〃厂△u /㈤且B= ---------------------------/~0)+.4~0)(6.10)将A 、3代入(6.7)可得cha(\-x)/八△、二刈西匚M(%"口(6.11)同样，由P 点的电压变化△〃〃而引起〃段的电位分布△〃而可计算如下：对于〃段，(6.7)仍然正确，即加几.=4^+&一《)在中性点开路的情况下，当x=x0时，当工=0时，也二=(),同理可计算出dx八A chax由图6.3可知，气隙Q 放电时所中和的实际电荷4为q=©+£^JC#Cp(0Wo)(6.12))△((6.13)图6.3'|>P 点的视在放电电荷Q 为根据以上分析可知：变压器内部某点发生放电时，其对应线圈部位上所产生的脉冲电压将 沿线圈两端进行衰减性传播，沿线圈的起始电位分布与2的关系可用（6.22）、（6.23）表示。

电脉冲法变压器局部放电带电及在线测试技术分析Technology Analys is for Live-Line and On-Line Test for Partial Discharge of Transformer Based on Electric Pulse Technique吴烽郭靖源(福州电业局,福建福州350009)摘要:简述了变压器局部放电带电测试的方法及排除带电测试干扰的措施,介绍了变压器局部放电的在线监测技术。

关键词:变压器;局部放电;带电测试;在线监测Abstr act:The method of on-line test fo r transformer partial discharge and the measures fo r eliminating inter ference are presented.On-line mo nitoring techno logies o f transfo rmer partial discharge are introduced.Keywords :transfo rmer ;partial discharge ;o n-line test ;on-line mo nitoring中图分类号:TM41文献标识码:A文章编号:1006-0170(2007)04-0020-03FUJIAN DIAN LI YU DIANG ONG第27卷第4期2007年12月IS S N 1006-0170CN 35-1174/TM局部放电是造成变压器绝缘老化和破坏的主要原因之一。

通过在变压器铁芯接地线等部位采集局部放电引起的脉冲电流,可对变压器进行局部放电的带电测试及在线监测,及时、准确了解设备绝缘情况,防止事故发生。

本文对变压器局部放电检测技术现状进行分析,对变压器局部放电在线监测系统进行合理设计,并介绍电脉冲局部放电带电测试法。

1局部放电的带电测试方法局部放电是高电场强度下绝缘体内电气强度较低部位发生的放电现象,表现为绝缘体内掺入物的击穿、液体介质的局部击穿或固体介质局部的沿面放电等。

特高频局部放电检测技术知识讲解电力设备的局部放电是一种常见的电气现象，它预示着设备的绝缘状况可能出现问题。

特高频局部放电检测技术是一种先进的检测技术，能够有效地检测和识别电力设备的局部放电。

本文将详细介绍特高频局部放电检测技术的原理、应用及优势。

一、特高频局部放电检测技术原理特高频局部放电检测技术主要利用局部放电产生的电磁波进行检测。

当电力设备发生局部放电时，放电产生的电流会激发出电磁波，这些电磁波的频率通常在数吉赫兹到数百吉赫兹之间。

特高频局部放电检测设备能够捕捉到这些特高频电磁波，并对其进行处理和分析。

二、特高频局部放电检测技术的应用特高频局部放电检测技术在电力设备检测中具有广泛的应用。

例如，它可以用于变压器、电缆、断路器等电力设备的检测。

通过对特高频电磁波的分析，可以判断出设备的绝缘状况，发现潜在的故障，从而预防设备故障的发生。

三、特高频局部放电检测技术的优势特高频局部放电检测技术相比传统的检测方法具有以下优势：1、高灵敏度：特高频局部放电检测技术对局部放电产生的电磁波非常敏感，可以检测到非常微弱的放电信号，从而能够发现潜在的设备故障。

2、宽频带：特高频局部放电检测设备具有宽频带的接收能力，可以接收到的电磁波频率范围很广，从而能够获得更全面的设备信息。

3、抗干扰能力强：特高频局部放电检测技术对噪声的抑制能力较强，可以有效地避免干扰信号对检测结果的影响。

4、非接触式检测：特高频局部放电检测技术可以采用非接触式的方式进行检测，无需接触设备，从而不会对设备的正常运行产生影响。

四、结论特高频局部放电检测技术是一种先进的电力设备检测技术，具有高灵敏度、宽频带、抗干扰能力强和非接触式检测等优势。

通过对电力设备的特高频电磁波进行检测和分析，可以有效地发现潜在的设备故障，预防设备故障的发生。

在未来的电力设备检测中，特高频局部放电检测技术将会发挥越来越重要的作用。

随着电力系统的不断发展，人们对电力设备的安全与稳定性要求越来越高。

变压器局部放电检测与诊断技术随着电气设备的发展，变压器作为重要设备已成为电力系统中不可或缺的组成部分。

变压器的工作质量直接影响着电网的安全稳定运行。

然而，因使用环境，老化等原因导致的变压器局部放电情况，却会造成设备运行不稳定，缩短设备寿命，影响可靠性甚至加速设备失效。

因此，掌握变压器局部放电检测与诊断技术尤为关键。

变压器局部放电的原因放电现象存在于变压器的内部绝缘介质中，或绕组、油中等不同介质之间及它们与隔离结构之间等电介质不匹配处的缺陷中。

导致变压器局部放电的原因主要有以下几种：1、优化设计不佳，工艺管理不当2、介质老化3、外部瞬态过电压4、劣化的污秽程度5、施工和运输中对设备造成的损害6、设备的磨损和老化7、外力作用引起的变形和位移变压器局部放电检测与诊断技术变压器局部放电的检测与诊断技术是目前变压器电气维护领域的热点研究课题之一。

随着红外成像、超声波、红外及紫外荧光检测技术的迅猛发展，变压器局部放电的检测与诊断技术也越来越成熟，包括以下几种方法：1、电容法将测试对象与一对带有校准电容的电极相连接，检测器将向被测对象电加压，通过监测被测对象上形成的电容充电/放电过程以及放电过程中形成的脉冲信号，得到被测对象内部局部放电的存在与程度。

2、超声波检测法通过超声波探伤技术，即向变压器传递超声波信号，并分析接收到信号的波形、强度和速度，判断是否存在放电现象。

凭借其不破坏性、高效、可靠的特点，成为现今变压器维护领域中检测局部放电的重要手段。

3、红外热成像法该技术利用显著的温度升高作为局部放电的精确指示器，在检测的过程中通过摄像机记录被测设备表面的温度分布情况，并通过反映出来的温度分布图像判断被测装置是否存在放电现象。

4、紫外荧光检测法该方法基于荧光试剂在 UV 光激发下的荧光强度与被测物中的电气现象强度成正比的特性，而将其用于变压器瑕疵的检测。

该建议可以对变压器大规模、远距离地进行整体检测，较为具有实际应用意义。

企业管理174产 城干式变压器局部放电的危害和检测方法程登璘 摘要：干式变压器在结构上分为固体绝缘包封绕组和不包封绕组两种形式，干式变压器的铁芯硅钢片采用45度全斜接缝，使磁通沿着硅钢片接缝方向通过，干式变压器的绕组多为环氧树脂浇注结构，基于干式变压器的结构特点、设计和制造工艺等原因，设备投入使用后，随着变压器投用时间的延长，在绝缘体内部、或有尖角、毛刺的位置会产生局部放电。

局部放电若出现在主体绝缘表面，若放电能量大，会使放电点的绝缘性能下降，进而影响变压器的正常运行和缩短使用寿命。

通过对干式变压器局部放电的危害、局部放电的原因分析，提出对干式变压器局部放电监测的必要性和监测方法，防止运行中的干式变压器，特别是重要负荷变压器因长时间局部放电导致的重大设备损坏和造成的重大经济损失。

关键词：干式变压器 环氧树脂绝缘老化局部放电1 概述盘南发电厂4×600 MW的汽轮发电机组，每台发电机组配套1台ABB公司生产、容量为6000kVA的干式变压器，电压比为22/0.77kV的三绕组变压器，是全厂容量最大的干式变压器，同时也是发电厂的重要设备之一。

该变压器高压侧绕组采用环氧树脂浇注结构，总损耗小于50kW，效率为99%，绝缘等级为F级，长期运行允许最高温度为120℃（按B级考核），冷却方式为空气自冷，正常运行时最高温度为115℃，4台机组的励磁变相继投入使用时间均超过10年。

随着设备使用时间的延长，由于干式变压器本身的结构特点、制造工艺，绝缘老化等原因，变压器内局部放电引起绝缘性能降低或绝缘结构性改变等隐患成为必然。

因此，通过适当的方法即局部放电试验，预知干式变压器内部的局部放电情况，是掌握作为火电机组重要设备的大容量励磁变压器健康状况的必要手段。

2 局部放电的危害1）局部放电有多种放电类型，若放电能量较小，它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。

但若电气设备在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的放电将产生累计效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化，并使局部缺陷扩大，最后导致绝缘击穿。

变压器局部放电监测与识别技术变压器作为电力系统中重要的电力设备，承担着电能传输和配送的关键任务。

然而，长期以来由于环境因素、电力质量问题以及设备自身的老化等原因，变压器存在着局部放电现象。

局部放电不仅会导致设备的损坏，甚至可能引发事故，因此局部放电的监测与识别技术对于保障变压器的安全稳定运行至关重要。

一、局部放电监测技术1. 传感器技术传感器技术是局部放电监测的核心，主要用于采集变压器内部的电信号。

常见的传感器包括电压传感器、电流传感器和超声波传感器等。

通过传感器的部署，可以实时、连续地监测变压器内部的电信号变化，以便及时发现局部放电现象。

2. 信号处理技术传感器采集到的电信号需要进行信号处理，以便提取出局部放电的特征。

常见的信号处理技术包括滤波、傅里叶变换和小波变换等。

通过信号处理技术，可以将局部放电信号与其他干扰信号进行有效区分，提高监测的准确性和可靠性。

3. 数据采集与存储技术局部放电监测需要大量的数据采集与存储，以便进行后续的分析和识别。

现代化的变压器监测系统通常采用远程终端单元（RTU）进行数据采集，并通过云存储技术进行数据的长期存储和备份。

二、局部放电识别技术1. 特征提取技术局部放电信号具有一定的时域和频域特征，通过对信号进行特征提取，可以获取到与局部放电相关的特征参数。

常见的特征提取技术包括能量特征、频率特征和脉冲特征等。

2. 模式识别技术模式识别技术是局部放电识别的核心内容，主要通过对特征参数进行聚类分析、统计学方法和人工智能算法等进行局部放电的识别。

常见的模式识别算法包括支持向量机、神经网络和模糊集等。

3. 实时监测与诊断系统通过将局部放电监测与识别技术应用于实时监测与诊断系统中，可以实现对变压器的在线监测与故障诊断。

该系统能够提供实时的监测数据和诊断结果，并及时报警和采取相应的措施，提高变压器运行的可靠性和安全性。

三、发展趋势与展望随着科技的进步和电力系统的发展，局部放电监测与识别技术也在不断创新与完善。