变压器局部放电在线监测

监测信号的A/D转换
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采样系统。一般 采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～1000kHz。
第二节 变压器局部放电的在线监测 三、局部放电信号的传输
电缆模拟信号传送
一根信号电缆传送一通道信号；多通道信号需多根电缆或采用多 芯电缆传送。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
变压器局部放电的在线监测方法－非电测法
声测法是利用局部放电时发出的声波来进行测量，常和脉冲 电流法配合使用，是局部放电的重要监测手段。 特点：基本上不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可以硬 定放电源的位置。 缺点：灵敏度低且不能确定放电量。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
第二节 变压器局部放电的在线监测 二、局部放电信号的检测
声测法信号检测
局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域中分 子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力所引成。
局部放电由一连串脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。频 谱为10～107Hz数量级范围。
模式识别的过程实际上是信息压缩的过程，—般包括学习和 识别两个过程。
第二节 变压器局部放电的在线监测 七、放电模式的识别
第一步是学习过程，首先从变压器提取有典型意义的几种放电 模型，通过试验，获得局部放电数据，包括放电图象或数据采 集结果，从这些所获得的数据中提取特征，包括时域特征或统 计特征。根据这些特征构成特征空间，利用某种算法依据一定 规则，将特征空间根据不同的放电模型进行划分，从而形成特 征库。 第二步是识别过程，对于未知的放电类型，在获取数据和提取 特征后，依据同样的规则与已存在的特征库在限定条件下进行 匹配，从而判断出放电的类型。

在线监测模式中干式变压器局部放电分析1. 引言1.1 背景介绍干式变压器是电力系统中常见的一种变压器类型，其具有结构简单、维护方便等优点，在电力系统中应用广泛。

干式变压器在运行过程中也会出现局部放电现象，这可能会导致设备损坏，甚至引发火灾等严重后果。

对干式变压器的局部放电进行监测和分析具有重要意义。

随着科技的发展，传统的离线监测方式已不能满足实时监测的需求。

在线监测模式应运而生。

在线监测模式通过实时监测设备运行状态，可以及时发现设备存在的问题，并采取相应的措施进行维护和修复，从而提高设备的可靠性和安全性。

本文旨在探讨在线监测模式在干式变压器局部放电分析中的应用，通过分析干式变压器局部放电特点，探讨在线监测模式的优势，介绍干式变压器局部放电在线监测技术以及监测参数分析，最终对数据处理与分析进行总结。

结合实际案例，探讨在线监测模式在干式变压器局部放电分析中的应用前景，并提出存在问题的解决建议。

通过本文的研究，旨在为干式变压器的运行维护提供参考依据，提高设备的运行效率和安全性。

1.2 研究目的研究目的是通过对干式变压器局部放电进行在线监测分析，探讨其特点和优势，并研究在线监测技术在干式变压器局部放电中的应用，以及监测参数的分析和数据处理方法。

通过研究，旨在揭示在线监测模式在干式变压器局部放电分析中的应用前景，为实现干式变压器安全运行提供科学依据。

分析存在的问题并提出解决建议，为干式变压器局部放电在线监测技术的进一步发展提供有益的参考。

通过本研究，可以为干式变压器的预防性维护和故障诊断提供更加准确、可靠的监测手段，提高设备运行的可靠性和安全性，促进电力系统的稳定运行。

2. 正文2.1 干式变压器局部放电特点分析干式变压器是一种常见的变压器类型，在电力系统中起着重要的作用。

干式变压器局部放电是指在变压器内部或表面的局部区域内产生的放电现象。

干式变压器局部放电特点分析可以帮助我们更深入地了解局部放电的形成机制和特性，为后续的在线监测提供重要依据。

额定电压Ur
试验电压有效值
Ur060V
0.5 kV
250〉Ur〉60 V
2.0 kV
注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路试验电压采用250〉Ur〉60V的要求。
c）冲击电压
在正常试验大气条件下，装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之 间，应能承受1.2/50N s的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定工作电压大于60V时， 开路试验电压为5kV；当额定工作电压不大于60V时，开路试验电压为1kV。试验后设备 应无绝缘损坏和器件损坏。
4.3功能要求
a）应具备长期稳定工作能力，具有断电不丢失数据、自诊断、自复位的功能。
b）应具备现场校验用接口，能够安全、方便地接入标准测量仪器，对监测装置测量结果进 行比对。
c）监测装置应具有较高的抗干扰能力及干扰信号区分能力，能够区分局放信号与内、外界 的干扰信号，如开关操作、无线电、通信信号、自检信号等干扰信号；可通过滤波、屏 蔽、干扰识别或干扰定位等方式，将变压器运行中的周期型干扰、非周期型干扰和白噪 声等现场电磁干扰（雷达信号、电动机干扰、荧光灯等干扰信号）抑制到可接受的水平， 将其影响最小化。
f)室外安装设备应具有防水防潮措施，端子箱内部应安装防凝露除湿设备。
4.1.9
监测装置的设计应充分考虑其工作条件，要求能在变电站户内外工作条件下长期可靠工 作。装置相邻两次故障间的工作时间的平均值不小于8760小时。
4.1.10
监测装置寿命应不低于10年，对内置传感器则应与变压器保持一致。
4.2接入安全性要求
d）装置应能承受GB/T 2423.9规定的恒定湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度 （93±3）%,试验时间为48h。

科技信 息
工 程 技 术

变压器局部 放电在 线桷测的研 究与应用
汾 供 电分 公 司 孙 西 方
［ 摘 要 ］ 文中对变压 器局部放 电的产生及 危害进行 了简单 陈述 。介 绍 了ＤＧ Ａ法 、 Ｖ法、 ＲＩ 光测法、 脉冲 电流法 、 高频脉 冲电流 法和 超声波法等局部放 电在 线检 测方法。具体介 绍了超 声波与高频脉 冲法联合检测 法， 对其检测原理和定位原理进行 了阐述。最后 对变 压器局 部放 电检 测过程 中干扰信 号的产生， 干扰 信号类型及 干扰信 号的常规 抑制 方法做 了简单介绍。 ［ 关键 词 ］ 变压器 局部放 电 检 测方法 绝缘 干扰抑制
０ 引言 ．
变压器是电力系统的主要设备之一 ， 为变 电站的核心设备 ， 作 广泛 应用于各个变电站 ，其 运行的可靠性直接关 系到电力系统 的安全 与稳 定。变压 器内部 绝缘结 构主要 采用油纸绝缘 ， 内部的绝缘在运行 中 ， 其 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 很容易发生局部放电。 局部放 电在长 时间运行的大型电力变压器中极为常见 ，是造 成电力变压器故障 和电 力系统运行事故的主要 原因之一。因此 ， 电力变压 器局部放 电检测对 对 电力设备 安全稳 定运行具 有重要 意义 。 １变压器局部放 电检测技术 ． 目前国内外在局部放电检测方面已经做 了大量的研究工作， 局部放 电的检测 都是以局部放 电所产生 的各种现象 为依据 ，通过能表述该现 象的物理量来表征局部 放电的状 态。 局部放 电过 程中 ， 随着 电荷 的转 伴 移和 电能的损耗 ， 还会产生声波 、 发光 、 发热 以及 出现新 的生成物等 ， 所 以 目前出现的检测技术 皆是围绕 着这些 表征特 征进行 的。 变压器 局部放 电在线检测 的信号传 感 主要 有 Ｄ ＧＡ法 、 Ｖ法 、 ＲＩ 光 测法 、 脉冲电流法 、 高频 脉冲电流法和超声波法 等多种 检测 方法 。 ２超 声 波 与高 频 脉 冲 法 联 合 检 测 技 术 ． 大多数工程人员已经习惯于通过视在放 电量来反映局放的严重程 度 ， Ｃ规定有关 变压 器局放标准 中， Ｉ Ｅ 其指标也 是通过局放量 的阈值来 规定的。此外 ， 由于变压器 内部绝缘结构 的复杂性 ， 局放产生的 电磁波 在内部的传播将 存在大量的散射 、 折反射 以及衰 减 ， 因而传播特性研究 和局放源定 位工作 难度很 大。 在总结变压 器局部放电在线检测技术经验 的基 础上提出 了采用高 频脉冲法和超声 波相结 合的方法检测变压器 的局 部放电 ，采用现代传 感 器技术 、 字信号处 理技术 和计算机技术克服检测难点 。 数 采用高频脉 冲法 ， 以获得较好 的视 在 电量 ， 可 配合 超声波 的大致定位 ， 可以很好地 检测 变压器 内部局部放 电 ， 且不影 响变压器 的正常运行 。 ２１ 测 原 理 ．检 变压器在发 生局部 放电时会产生脉 冲电流 信号 ，由于在油介质 中 的缘故 ， 其频率范 围是很高 的， 一般在 ３ ０ Ｈ 到 １０ ｋ ｚ ０ ｋ ｚ ０ ０ Ｈ 之间。 通过把 传 感器连接 到变压器套管末 屏接地线 、 外壳接地线 、 中性点接地 线 、 铁 芯接地线 可以检测 到由局放 引起 的脉 冲电流 ， 获得视在放 电量 。 冲电 脉 流法是研究最早 、 应用最广泛 的一种检测方法 。 高频 脉冲电流法使用 高频 Ｃ Ｔ传感 器卡在接地 线上可 以较好 地获 得视 在电量 ， 方便我们对局部 放电 的分辨 ， 对局部放 电类型 的判 断 ， 超 声波法可 以用于定性地判 断局放 信号 的有无 。采用高频 脉冲电流法和 超声 波法相结合 的声 电联合法 具有较好 的检测效果 ，在获取多种局部 放 电信 息 的 同时 又 可弥 补 单 一 检 测方 法 的 不 足 ，是 局 部 放 电研 究 的 最 佳方 向。超声波与高频脉 冲电流法联合检测法示意 图如图 １ 所示。

上。 本文通过在实验室测试油中纸板 内部放 电、 中纸板沿面放 电、 油 油中悬浮放 电、 中气泡放 电和油 中尖板放 电５ 油 种模型 ， 分析相应 的
油 田 、 矿 山 、 电 力 设 备 管 理 与 技 术
变压器局部放 电的特高频 （ ＵＨＦ） 线监测 在
李征宇 焦泽强
山西 超 （ ）高压 输 变 电分公 司 山西 省 太原 ０ ０ ３ 特 ３０２
摘要 ： 高频（ 特 ＵＨＦ） 放 电测量 法 与传 统的脉 冲电流 法 不同， 局部 它采 集的信 号是局 部放 电产 生的特 高频 电磁 波 。 用ｕＨＦ 利 法进 行 电力 变压 器局 部放 电的在 线 监测 具有很 强的 抗干扰 性和 高灵敏 度 。 文简单 介绍 了局部 放 电特 高频 在 线监测 的原 理 与装置 ， 过研 究油 中纸板 沿 面放 电 、 本 通 油 中纸板 内部放 电、 中悬浮放 电、 中气泡放 电及 油 中尖板 放 电５ 油 油 种典型 局放模 型 的特 高频 放 电信 号， 对局部 放 电信 号 的模式 识别 方法进行 了分 析 。 关键词 ： 变压辐射的电磁波的频谱特性与局放源 的几何形状 以及放 电间隙的绝缘 强度有关 。 当放 电间隙比较小或者 局部放 电是指绝缘结构中由于 电场分布不均匀、 局部场强过高 放 电间隙的绝缘强度 比较高时 ， 电过程的 时间 比较短 ， 放 电流脉冲 而导致的绝缘介质 中局部范围内的放 电或击穿现象， 是造成 绝缘劣 的陡度 比较大， 辐射 高频 电磁 波的能力 比较强。 变压器油纸结构 的 化的主要原 因， 也是劣化 的重要征兆 ， 与绝缘材料的劣化和击穿密 因此变压器 中的局部放 电能够辐射很高频率 的电 切相 关。 因此 ， 对局 部放 电的有效检测对于 电力设备的安全运行具 绝缘 强度 比较高 ， 磁波 ， 最高频率能够达到数Ｇ 。 Ｈｚ这样 特高 频的监测频带一般可为 有重要 意义。 ３０ ０ＭＨｚ Ｇ 。 ～３ Ｈｚ 由于所采取的频段较高 ， 能有效地避开 背景 噪音 局部放 电的检 测是 以局部放 电所产生的各种现象为依据， 通过 （ ０ＭＨｚ 在２ ０ 以下） 和常规 测量 中的 电晕、 关操作等 多种 电气干扰 开 能表述该 现象 的物理量来表征局部放电的状态及特性 。 由于局部放 物， 并引起局部过热 相应地 出现了脉冲电流法 、 高频 （ 特 ＵＨＦ 法 、 ） 超 声 波 法 、 测 法 、 学 检 测 法 等 多 种 检 测 方法 。 光 化 一般小于３０ ０ ＭＨｚ ； ）而对特 高频 通信 、 广播 电视信号 ， 由于它们有 电的 过程 中会 产 生 电脉 冲 、 电磁 辐 射 、 声 波 、 以及一 些 化 学 生 成 （ 超 光 固定的中心频率 ， 因而可用合适 的频带 将其 与局 放信号加以区别。

在线监测模式中干式变压器局部放电分析随着电力系统的不断发展和变革，干式变压器在电力系统中得到了广泛的应用。

干式变压器相比于油浸式变压器具有更加环保、安全、维护方便等优势，因此在现代电力系统中得到了越来越多的应用。

干式变压器在运行过程中仍然面临着许多问题，其中局部放电是干式变压器最为常见的故障之一。

对干式变压器的局部放电进行在线监测分析显得尤为重要。

干式变压器局部放电是指在变压器内部或外部存在的局部电磁场集中放电现象。

局部放电是变压器内部绝缘介质的局部击穿现象，其产生会导致绝缘材料的老化和变质，严重时甚至会引发变压器的局部短路故障。

对干式变压器的局部放电进行在线监测分析，可以及时发现和处理变压器的故障隐患，保障电力系统的安全稳定运行。

在进行干式变压器局部放电在线监测分析时，首先需要选择合适的监测设备和技术手段。

目前，常用的干式变压器局部放电监测设备有感应耦合式传感器、电容式传感器、紧缩式传感器等。

这些传感器能够实时监测变压器内部的电磁场变化，及时发现局部放电现象。

还可以利用超声波传感器、红外热像仪等设备检测变压器的声波和热量变化，从而判断局部放电的情况。

除了监测设备，还需结合数据采集系统和在线监测软件，对干式变压器的局部放电数据进行采集、传输和处理。

通过这些软硬件设备，可以将变压器内部的局部放电数据实时传输到监控中心，进行实时监测和分析。

监测中心可以采用数据融合与处理技术，对局部放电数据进行模式识别和特征提取，判断出变压器的故障症状和程度。

在进行干式变压器局部放电在线监测分析时，需要重点关注以下几个方面：1. 数据采集与传输：采集变压器局部放电数据并进行实时传输到监测中心，确保数据的及时性和准确性。

2. 数据处理与分析：通过监测软件对局部放电数据进行处理和分析，判断出变压器的故障状况。

3. 故障诊断与预警：根据监测数据对变压器的故障症状进行诊断和预警，及时采取相应的维护措施。

4. 综合评估与优化：对监测结果进行综合评估和分析，优化变压器的运行状态和维护计划，保障电力系统的安全、稳定运行。

竞争加剧
随着技术的成熟和市场的扩大，局部放电在线监测技术的竞争将逐 渐加剧，将促进技术的进步和产品的升级。
服务化趋势
未来局部放电在线监测技术的销售将趋向于服务化，将更注重为客 户提供全面的监测解决方案和优质的技术支持。
未来研究方向
新型传感器研究：针对局部放电信号的特征和传 播特性，研究新型的传感器材料和结构，提高传 感器的灵敏度和可靠性。
。
监测系统组成
01
02
03
04
传感器
用于采集局部放电产生的各种 信号。
数据采集器
用于采集、处理和存储传感器 采集的数据。
显示器
用于显示监测结果和报警信息 。
报警装置
用于在出现异常情况时发出报 警信号。
监测系统工作原理
传感器采集局部放电产生的信号 ，并将信号传输给数据采集器。
数据采集器对信号进行预处理、 分析和存储，并将结果传输给显
多参数综合监测技术研究：研究如何将多种监测 参数（如电、热、声、光等）综合利用，提高监 测的全面性和准确性。
人工智能与机器学习在局部放电监测中的应用研 究：研究如何利用人工智能和机器学习技术对局 部放电信号进行自动识别、分类和诊断，提高监 测智能化水平。
跨学科研究：结合电气工程、物理学、化学、材 料科学等多个学科的理论和技术，开展跨学科的 局部放电在线监测技术研究，推动技术的创新和 发展。
状态。
应用案例
某大型电力公司的变压器局部 放电在线监测系统，有效预防 了变压器的故障，提高了供电
可靠性。
某石油化工企业的局部放电在 线监测系统，及时检测出设备 的腐蚀和损伤，避免了潜在的
安全隐患。
某城市轨道交通系统的受电弓 局部放电在线监测系统，确保 了列车运行的安全性和稳定性 。

放 电多发 生在 绝缘 结构 局部 场强 较集 中的部位 ， 例如 结构 缝 隙处或 油 中 出现 气泡 时 ，发生 的重 复 击 穿和熄 灭现 象 ，局部 放 电会使 绝缘 逐步 受到 侵
蚀和 损伤 。变 压器 局部 放 电在线 监测 ，一 方面 可 以及 时发 现运 行 中可能 的故 障 隐患 ，另一 方面 又 可避 免事 故发 生后 造成 大面 积 的停 电 ，导致 较 大 的经济 损 失 。因此 ，变 压器 局部放 电在线 监测 已 成为 电力 设备 绝缘 在线 监测 的一 个重 要 内容 随 着超 高频 在线 检测 技术 的完 善 ，该技 术越 来越 多
第 ３期
常荣胜：变压器局部放电超高频在 线检 测
１７ ２
电站 现场 的噪声频 谱通 常低 于 ２ ０ＭＨ ，而 ０ ｚ 在特 高 频范 围 内提取 局 部放 电产 生 的 电磁 波信 号 频 率 范围一般 在 ３ ０ ０ ０ＭＨ ，这样就 可 以排 ０ ￣３ ０ ｚ
除 限产 噪声 的干扰 ，ＵＨＦ超 高 频） 测 技 术 的频 （ 检
被 应用 到在 线监 测 中。
１ 局部放 电超 高频检测方法 的原理
局 部 放 电是 由绝 缘 介 质 电气 放 电 的特 性 产 生 ， 电力 设备 绝缘 结构 中存 在某 些薄 弱部位 ，如
制造 工艺 问题 ，绝 缘油 有机 物质 自身 物理 、化 学 特 性等 ，在 高 压强 电场 的作 用下 发生 变化 ，产 生 局 部放 电 ，这 种情 况一 般不 会 引起绝 缘 的穿透 性
１６ ２
机 电技 术
２１ 年 ６ ０２ 月
变压 器局部放 电超 高频在线检测
常 荣胜
（ 拉 玛 依 职 业 技 术 学 院 ，新 疆 克 拉 玛依 ８ ３ ０ ） 克 ３ ６ ０

论文摘要：文章论述了国内外变压器在线监测的基础研究领域近期的发展现状，介绍了变压器在线监测涉及的基本概念，以及两种基本的检测方法、局部放电法和变压器油色谱分析法，讨论了这两种方法的机理及性质，同时论述了局部放电模式识别的过程、所采用的各种方法的优缺点，以及变压器油色谱分析法的现状及发展状况。 随着国民经济的发展，电力事业迅速增长，装机容量和电网规模日益增大，人们对电力系统中设备的运行可靠性的要求不断提高，在现代电力设备的运行和维护中，电力变压器不仅属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是导致电力系统事故最多的设备之一，它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。因此国内外一直把电力变压器在线检测与诊断技术作为重要的科研攻关项目，现今大多数运用的技术有局部放电法，和变压器油色譜分析法等。 一、变压器在线监测研究现状 （一）变压器局部放电（PD）在线监测 1．原理：变压器故障的主要原因是绝缘损坏，在故障前有局部放电产生，且伴随下列信号：电流脉冲，电波、超声波，C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO等气体，光信号，超高频电磁波。对上述五种信号进行测量，可以确定变压器内部局部放电的严重程度。因此五种信号的监测都有人研究。在这些检测方法中，电流脉冲法是最灵敏的。但是变电站现场电信号的干扰也是比较大的，因此采用常规的电流脉冲法，很难进行测量。超声波法及油中气体分析法现场干扰较少，但超声波法灵敏度低，对于那些深藏在绝缘内部的放电往往检测不到。同时超声波信号的传播时延大多是用电流脉冲信号触发计时器来获得。在现场使用时，局部放电产生的脉冲电流信号，往往淹没于高的干扰脉冲之中而无法分辨，难以触发计时器工作，从而导致监测系统作出错误的判断。 2．方法：（1）差动平衡法：比较进入测量系统的两个信号，一个来自中性点传感器，另一个来自变压器铁芯接地传感器。当变压器内部产生局部放电信号，它在变压器中性点及铁芯接地传感器上，产生两个方向相反的电流脉冲。而当变压器外部存在干扰信号时，他在这两个传感器上产生的电流脉冲方向相同，适当选择频率，对这两个电信号进行比较，就可以对电晕干扰加以抑制。（2）超声波检测法：利用超声波传感器，在变压器外壳上检测局部放电产生的声信号。一方面当变压器内部发生局部放电时，所产生的电流脉冲信号就被检测到，另一方面分布在油箱壁上的几个超声波传感器也会检测到声波信号。但它要比电脉冲延迟某个时间，根据这个延迟时间，就能确定传感器和放电发生点之间的距离，从而确定放电点的位置。（3）电气定位法：利用超声波传播的方向和时间以及放电脉冲在绕组中的传输过程来确定放电位置的定位方法。 （二）变压器油中溶解气体（DGA）在线监测 用油中溶解气体气相色谱分析判断变压器内部故障： 1．原理：油浸电力变压器中主要绝缘材料是变压器油和绝缘油纸。这两种材料在放电和热作用下，会分解产生各种气体。而变压器内部故障都伴随着局部过热和局部放电的现象，使油或纸或油和纸分解产生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等气体。当故障不太严重，产气量较少时，所产生的气体大部分溶解于绝缘油中。此外，发热和放电的严重程度不同，所产生的气体种类、油中溶解气体的浓度、各种气体的比例关系也不相同。因此，对油中溶解的气体进行气相色谱分析便可发现变压器内部的发热和放电性故障。 [来源

在线监测模式中干式变压器局部放电分析【摘要】干式变压器是电力系统中常见的设备，其安全稳定运行对电网的正常运行至关重要。

局部放电是干式变压器老化和故障的重要指标之一。

本文首先介绍了干式变压器局部放电的概念，然后详细介绍了在线监测模式及其在干式变压器局部放电监测中的应用。

随后分析了干式变压器局部放电在线监测技术及数据分析方法，探讨了在线监测模式中干式变压器局部放电的分析方法。

最后总结了在线监测模式的优势，展望了干式变压器局部放电分析的应用前景。

通过本文的研究，可以更好地了解干式变压器局部放电的监测与分析方法，提高电力系统的安全稳定运行水平，为未来的电力系统发展提供重要参考。

【关键词】干式变压器、局部放电、在线监测、数据分析、分析方法、优势、应用前景1. 引言1.1 研究背景传统的干式变压器局部放电监测方法存在许多不足之处，比如无法连续监测、监测准确度较低等。

而在线监测模式的出现，将监测系统与实时数据处理相结合，实现了对干式变压器局部放电的有效监测。

这种监测方式可以更好地保护设备、提高设备运行稳定性，对电力系统的安全运行起到了关键作用。

研究干式变压器局部放电在线监测分析方法，对于提高电力系统可靠性、延长设备使用寿命具有重要意义。

通过对现有监测技术的深入研究和探索，可以为未来干式变压器局部放电监测技术的发展提供重要的参考和指导。

1.2 研究意义研究干式变压器局部放电分析在在线监测模式中的意义，对于提高电力设备的安全性和可靠性具有重要作用。

干式变压器是电力系统中常用的一种变压器类型，其局部放电是导致变压器劣化甚至故障的主要原因之一。

通过实时监测和分析干式变压器的局部放电情况，可以及时发现潜在问题并采取有效措施进行处理，从而延长设备的使用寿命，减少故障率，提高供电系统的稳定性。

随着电力系统的发展和智能化技术的应用，实现对干式变压器局部放电的在线监测已成为一种趋势。

通过在线监测，不仅可以实时获取变压器的运行状态和局部放电数据，还可以借助先进的数据分析技术对数据进行处理和分析，提高监测系统的准确性和可靠性。

第六节 超高频局部放电检测技术 一、系统组成
第六节 超高频局部放电检测技术 一、系统组成
第六节 超高频局部放电检测技术 一、系统组成
第六节 超高频局部放电检测技术 二、局部放电诊断
第六节 超高频局部放电检测技术 二、局部放电诊断
第六节 超高频局部放电检测技术 二、局部放电诊断
习题
1. P209，第1题； 2. P210，第3题； 3. P210，第6题。
第三节 局部放电信号的检测 三、检测信号的A/D转换
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 一、局放在线监测的灵敏度要求
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 二、干扰来源分析
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 二、干扰来源分析
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 三、局部放电抗干扰技术
第三节 监测灵敏度和抗干扰技术 三、局部放电抗干扰技术
第四节 放电量的在线标定
?电力设备局部放电现场测量导那么?：
视在放电量是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端 电压的变化量和局部放电时端电压变化量一样，此时注入 的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库〔pC〕表 示。
实际上，视在放电量与试品实际点的放电量并不相等， 但后者不能直接测得。视在放电量的大小除了与真实放电 量的大小有关外尚与放电位置有关。放电位置直接影响到 对变压器的危害程度及以后的处理方案。尤其是视在放电 量较大的变压器更应密切注意放电位置。
第六节 超高频局部放电检测技术
检测原理： 变压器油及油/纸绝缘中发生的局部放电，其信号的频谱 很宽，放电过程可以激发出数百甚至数千兆赫兹的超高频电 磁波信号，而变电站现场的干扰信号频谱范围一般在 300MHz以下．且在传播过程中衰减很大；采用基于超高频 电磁波测量的局部放电检测技术(UHF)．检测局部放电产生 的数百兆赫兹以上的超高频电磁波信号，可有效地避开电晕 等干扰信号，因此通过接收变压器局部放电产生的超高频 (UHF)信号可实现对变压器局部放电信号的在线监测。 超高频法因具有抗干扰能力强、检测灵敏度高、实时性好 且能进展故障定位，已成为目前局部放电检测技术的主要方 法。

在线监测模式中干式变压器局部放电分析一、干式变压器的局部放电问题分析干式变压器是指在其绕组和铁芯中不使用油作为绝缘介质的变压器。

相对于油浸变压器，干式变压器无油污染、无油泄漏的问题，因此在一些特殊场所和环境中得到了广泛应用。

干式变压器的局部放电问题一直是制约其发展的主要瓶颈之一。

局部放电是指绝缘介质中存在局部缺陷或受到局部电场强度过高时，介质发生电击穿或击穿前的放电现象。

局部放电不仅会导致绝缘材料的老化，还会引起绝缘剥落，甚至在恶劣情况下导致变压器的故障和事故。

在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析具有重要的意义和必要性。

在线监测模式可以实时监测和记录变压器的运行状态、绝缘材料的状态和局部放电情况。

通过综合分析这些数据，可以及时发现和诊断变压器的潜在问题，采取针对性的措施进行解决，从而保证变压器的正常运行和安全性。

通过在线监测模式对干式变压器的局部放电进行分析，可以为变压器的预防性维护和检修提供重要的依据和参考，有利于延长变压器的使用寿命和提高其可靠性。

1. 信号采集和处理在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析，首先需要进行信号的采集和处理。

可以采用一些先进的传感器和数据采集设备，对变压器的局部放电信号进行实时监测和采集。

然后，经过适当的信号处理和滤波，将采集到的数据转化为可分析的信息，为后续的处理和分析提供必要的数据基础。

2. 特征提取和分析在信号采集和处理的基础上，可以利用一些先进的特征提取和分析技术，对局部放电信号中的特征进行提取和分析。

可以采用小波变换、时频分析等方法，对局部放电信号进行特征提取和分析，从而获得变压器的局部放电特征参数和规律性变化。

3. 状态诊断和预测通过信号的特征提取和分析，可以对变压器的局部放电状态进行诊断和预测。

通过建立一定的模型和算法，可以对变压器的局部放电进行状态识别和预测，从而及时发现和解决潜在的问题，保证变压器的安全运行。

四、结语通过在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析，可以为变压器的正常运行和安全性提供重要的保障。

变压器局部放电（特高频法）在线监测装置技术规范1范围本规范规定了变压器局部放电（特高频法）在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。

本规范适用于变压器局部放电（特高频法）在线监测装置。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T 11287 电气继电器量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB 2423 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法GB 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T 860 变电站通信网络和系统GB7354 局部放电测量GB/T16927 高电压试验技术3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。

3.1特高频法（ultra high frequency(UHF)）指采用特定的传感器检测局部放电在特高频频段（300～1500MHz）所产生电磁波信号的方法。

3.2最小可测放电量在检定环境下针对特定典型的局部放电类型所能检出的最小放电量q min（pC）。

为了得到明确的测量结果，q min的测量幅值至少应为背景幅值的2倍。

4技术要求4.1通用技术要求在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。

4.1.1一致性功能应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线，采用统一的通信协议和数据格式，应具备时间同步功能。

上传数据应遵循DL/T 860通信协议。

在线监测装置传输的数据内容和方式，以及进行数据建模时应遵循的原则见附录A。

变压器局部放电在线监测系统一、市面上的变压器局部放电在线监测技术介绍1. 油中气体色谱分析法它是基于油中气体成分分析(DGA)的化学检测方法。

变压器采用油纸绝缘结构，当变压器油受到高电场能量作用时，即使温度较低，也会分解气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。

检测油中气相色谱法可查出其所含上述气体组分的量值。

它的优点是不受外界电磁干扰影响，在变电站得到普遍应用，但它不能检测故障点的位置。

而且对于突发性故障不能反映出来。

2.超声波检测法典型的超声波传感器的频带大多为50kHz～200 kHz。

将超声探头放置在变压器外壳的各个部位，获取从变压器局内部放电传出来的超声波信号，同时还要获取放电的电信号相配合计算出放电源的位置。

该方法的优点是不影响电气主设备的安全运行，并且受电磁干扰影响较小，缺点是放电源和超声探头之间的波阻抗异常复杂，超声波信号常常因为传播途径复杂、衰减严重而导致检测灵敏度很低。

3.UHF（特高频）法这是目前变压器局部放电检测的一种新方法，通过天线传感器接收局部放电过程辐射的UHF 电磁波，实现局部放电的检测。

由于检测频段较高，可以有效地避开常规局部放电测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰, UHF 法能否检测电力变压器局部放电的位置，仍然是一个科研课题。

其困难表现在：（1）变压器结构复杂，局部放电产生的UHF电磁波在变压器内的传播特性尚不明了，特别是在铁心、绕组等障碍物对UHF 电磁波的衰减和畸变作用下最短光程原理的有效性问题是定位可行与否的首要问题。

（2）UHF 信号时延精确测量是进行准确局部放电定位的关键所在。

由于电磁波在变压器中的传播速度极快，仅稍低于真空中的光速，因此其时延精确测量十分困难，采用什么样的定位频带、时延测量应满足何种精度、如何达到这种测量精度等等都是UHF法所必须解决的问题。

4. 变压器局部放电在线监测定位系统 (武汉利捷电子技术有限责任公司)变压器局部放电在线监测定位系统是“电力变压器局部放电电气定位方法”专利技术在变电站运行变压器的应用扩展。

在线监测模式中干式变压器局部放电分析干式变压器是一种常见的电力设备，在电力系统中起着重要的作用。

而干式变压器的局部放电则是其运行过程中常见的故障现象之一，因此对其进行在线监测和分析显得尤为重要。

本文将介绍在线监测模式中干式变压器局部放电的分析方法和重要意义。

一、干式变压器局部放电的特点1. 局部放电的定义局部放电是指在绝缘材料中由于受到电场应力而出现的局部放电现象。

对于干式变压器而言，局部放电主要发生在其绝缘结构中的绝缘纸和树脂绝缘子上。

2. 局部放电的特点干式变压器局部放电具有以下几个主要特点：（1）放电能量小：干式变压器局部放电产生的能量通常很小，但长期积累会导致绝缘材料损坏。

（2）频率低：干式变压器局部放电的频率通常在几十千赫茨至数百千赫茨之间。

（3）持续时间长：干式变压器局部放电的持续时间通常在纳秒至微秒级别。

二、在线监测模式中的干式变压器局部放电分析方法1. 传统的干式变压器局部放电监测方法传统的干式变压器局部放电监测方法主要依靠人工巡视和定期离线检测，这种方法存在以下几个问题：（1）监测范围有限：人工巡视和定期离线检测无法对变压器进行全面监测，可能会遗漏一些隐蔽部位的异常情况。

（2）监测效率低：人工巡视和定期离线检测需要耗费大量人力物力，并且无法对变压器的运行状态进行实时监测。

2. 在线监测模式中的干式变压器局部放电分析方法随着电力设备监测技术的发展，基于在线监测模式的干式变压器局部放电分析方法得到了广泛应用。

该方法依托先进的传感器和监测设备，能够对变压器的运行状态进行实时监测，实现了对局部放电情况的全面掌握。

（1）传感器安装在线监测模式中，首先需要对干式变压器进行传感器的安装。

常用的传感器类型包括放电信号传感器、温度传感器、湿度传感器等。

这些传感器能够实时监测变压器的局部放电情况以及环境因素的变化，为后续的分析提供数据支持。

（2）数据采集与存储传感器采集到的数据需要进行实时的处理和存储。

变压器局部放电的在线监测技术在海上风力发电场中的应用随着海上风力发电技术的不断发展，大型风力发电场逐渐成为可再生能源领域的重要组成部分。

在海上风力发电场中，变压器作为电力系统的关键设备之一，负责输电和变换电压，具有至关重要的功能。

然而，变压器的故障和局部放电问题会极大地影响电力系统的稳定性和可靠性。

因此，在海上风力发电场中，变压器局部放电的在线监测技术变得尤为重要。

变压器局部放电是指在变压器内部绝缘系统的缺陷或老化导致电场强度超过局部空气绝缘耐受电场强度而发生放电现象。

这种放电会产生剧烈的高温和高压，从而导致绝缘材料的破坏和损坏，甚至引发火灾和爆炸。

因此，及时监测并诊断变压器局部放电问题对于保证电力系统的安全运行至关重要。

传统的变压器局部放电检测方法主要依赖于离线检测和定期巡检，这种方法存在着许多不足之处。

首先，离线检测无法连续监测变压器的工作状态，可能会错过临时故障的发生。

其次，定期巡检需要人工操作，耗时耗力且风险较高。

而在海上风力发电场中，海上环境的恶劣性使得巡检任务更加困难和危险。

因此，采用变压器局部放电的在线监测技术成为了解决这些问题的有效途径。

变压器局部放电的在线监测技术通过在变压器绝缘系统中部署传感器设备，实时监测变压器的运行状态，并通过数据传输系统将监测数据传送至监测中心，进行监测和分析。

这种技术的应用可以实现对变压器的全面监测和智能诊断，提前发现和定位变压器局部放电问题，有助于采取相应的维护措施，防止故障的发生。

在海上风力发电场中，变压器局部放电的在线监测技术具有以下几个优势：1. 提高安全性和可靠性：变压器局部放电的在线监测技术能够实时监测变压器的运行状态，发现潜在的故障因素，并及时采取措施修复，从而提高电力系统的安全性和可靠性。

2. 减少维护成本和人工巡检：传统的离线检测和定期巡检需要耗费大量的人力物力，而在线监测技术可以实现对变压器的远程监测，减少了巡检的工作量和成本。

3. 增加变压器的使用寿命：变压器局部放电的在线监测技术可以通过实时监测和智能诊断，及时发现并定位变压器绝缘系统的问题，以便及时采取修复措施，延长变压器的使用寿命。

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关 键 词 ：局 部 放 电
Байду номын сангаас
在 线监 测
地 下 变 电站
Ｋｅ ｒ ｓ Ｐ ｒｉｌ ｉｃ ａｇ Ｏｎ ｌ ｅｍｏ ｉ ｒｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｔ ｓ ｈ ｒ ｅ ａｄ — ｎ ｎｔ ｉ ｇ ｉ ｏ
中 图分 类 号 ：Ｔ ６ Ｍ７ ４
文献 标 识 码 ：Ｂ
１ 言 ． 引
缘 故障 占５ ％。绝 缘 击 穿 的后 果 严 重 ，可 导 致大 １ 面 积停 电 ，造 成 很大 经 济 损 失 。ＧＩ的 运 行 可 靠 Ｓ
１０ Ｖ中轴 变 电站 位 于 广 州 市 天 河 区珠 江大 １ｋ
道 西 的 东侧 ，金穗 路 隧 道 以南 。变 电站地 处 广 州 珠 江 新 城 中轴 线 商业 区 ，是 广 州 市未 来 的核 心 区 域 ，负 荷 密度 高 ，用 地 紧张 。为 充分 利 用地 下 空 间资 源 ，满 足 该地 区远 期 负荷 发 展需 要 ，该 站 建 设为 地 下 变 电站 。 与常 规地 上 变 电站 相 比 ，中轴 站 空 间狭 小 ，设 备 布 置 紧凑 ，主 变 压 器 及 １０ Ｖ １ｋ Ｇ Ｓｇ Ｉ ￣ 电装 置等 大 型 设 备 的 吊装 及 检 修 难 度 大 。
的损坏 和事 故 的发 生 ，及时 消除 放 电根源 （ 在 的 潜 造 成设 备 损坏或 诱 发事 故 的根源 ） 。局部 放 电在线 监 测 系统 的应 用 ，使 电力 设备 的维 护模 式从 “ 定 期 检 修 ”过 渡 到 “ 态检 修 ” ，减 少 不 必要 的停 状
电和 检 修 工作 ，提 高 设备 的 投 运率 ，大 幅度 降低 运 行维 护成本 。
广州 电力设计 院
陈浩敏