變壓器局部放電在線監測方法研究

我國變壓器局部放電在線監測主要是對變壓器的絕緣狀態進行監測，主要監測方法有變壓器油中溶解氣體在線監測、變壓器油中微水在線監測和變壓器局部放電在線監測。變壓器經過長時間運行，在高溫下逐漸分解出氣體，氣體在油紙絕緣中存在，氣體自身對物體擊穿強度和油紙相比相對較弱。在電壓恒定狀態下工作的變壓器受到電壓的作用，氣孔被首先擊穿形成了放電現象。變壓器工作狀態中由于一些原因也可能導致放電現象，比如變壓器鐵芯絕緣不良形成放電。變壓器在很多情況下也會形成兩點鐵芯接地形成線路的短路情況，所以，局部電路在很大程度上能夠監測出變壓器出現的問題。如果在放電初期能夠監測到，并且強度很弱，持續時間很短，要及時對隱患進行解決，避免造成變壓器內部構造的損害。

1 變壓器局部放電的定位

1.1 超聲定位法

超聲波定位法主要是對變壓器局部放電產生的信號進行檢測。在變壓器箱外殼中安裝超聲波傳感器，如果變壓器設備出現局部放電現象，超聲波傳感器能夠及時地對放電時發出的超聲波信號進行捕捉并且檢測。由于變壓器箱外的傳感器數量不止一個，傳感器由于放置的位置不同，對放電產生信號的檢測時間也不相同，因此，通過檢測信號的大小和時間進而對局部放電位置進行定位。

1.2 電-聲聯合定位法

電-聲聯合檢測方法主要是運用信號的傳播速度進行定位。超聲波在油和箱中的傳播速度和電信號的傳播速度相比在一定程度上較低，該方法利用這一特點對局部放電位置進行定位。發生局部放電現象時，速度快的信號首要選擇觸碰到監測器，由于超聲波速度相對較慢，監測器通過電信號和超聲波兩者到達的時間差來推測局部放電的位置。

1.3 電氣定位法

此種方法首先需要對一些事項進行假設，假設變壓器的等值電路在某特定頻率范圍內是純容性電路，這種容性電路在變壓器中能夠計算出具體數值。如果發生局部放電現象，需要滿足電壓比值和放電點位置兩者的函數關系，對變壓器電壓進行測量能夠判斷出放電的位置。

2 變壓器局部放電在線監測方法

2.1 脈沖電流法

脈沖電流監測方法是用于變壓器局部放電監測的方法，此方法在監測中應用為普遍。如果發生局部放電現象，會產生高頻脈沖電流，這種電流能夠對變壓器中性點進行監測，并且還能夠對外殼接地電纜脈沖電流進行監測顯示。還可以利用監測器對變壓器高壓套管處的脈沖電流進行監測，能夠準確地確認變壓器中是否發生了局部放電現象。

2.2 超聲波監測法

變壓器發生局部放電現象時會發出電脈沖信號和超聲波信號，能夠根據產生的兩種信號來判斷設備內部的局部放電狀況。可通過同時產生的超聲波信號和電信號判斷變壓器內部的絕緣狀況。

2.3 射頻監測法

射頻監測方法主要是采用傳感器對變壓器中的中性點進行監測，還能夠采用傳感器截取變壓器內部放電產生的電磁波信號進行監測。射頻監測方法和超聲波法、射頻監測法相比在很大程度上能夠加快監測頻率，并且監測過程中對變壓器運行方式的改變不受影響。

2.4 光測監測方法

當變壓器內部產生局部放電現象的時候，放電的產生往往伴隨著脈沖電流的產生，與此同時有發光、發熱現象的產生。光測方法主要是對光輻射信號進行監測，采用光電探測器對變壓器內部放電產生的光輻射信號進行監測并分析，光電探測器將光輻射信號轉化為電信號，把電信號經過處理輸送到監測系統中。光測法在進行監測的時候不受任何環境的影響，但是檢測的靈敏度相較于其他設備稍低。

2.5 化學法

化學法主要是利用變壓器內部分解出氣體中的成分和濃度進行檢測。變壓器放電產生的氣體中主要以氫氣、一氧化碳和四氧化碳等氣體，通過分析氣體中的成分、濃度和熱量來進行放電監測，但是化學監測方法有一些不可避免的缺點：（1）變壓器內油氣分離的時間長，對瞬間發生的局部電流很難發現;（2）化學監測方法只能對局部放電的發生進行監測，不能夠對放電發生的位置進行定位。

3 變壓器局部放電在線監測的發展

隨著科技不斷發展，我國在局部放電監測技術方面有了很大的突破和發展，取得了傲人的成績。變壓器局部放電在線監測的研究重點主要有以下六點：（1）深入探究變壓器局部放電的理論結構，建立不同局部放電的類型模型，根據類型和特征的不同運用科學的控制措施對其進行監測;（2）變壓器在局部放電時往往出現多點放電現象，需要在局部放電的基礎上研究多點放電的特征和控制措施;（3）在進行變壓器局部放電監測的時候，需要做到對干擾信號進行有效的識別，一些監測方法能夠很好地對干擾信號進行正確識別;（4）在現有技術的基礎上著力研究新型傳感器，使局部放電監測效率更高;（5）要解決放電量的標定問題，這種標定問題在很大程度上能夠判斷出局部放電的嚴重程度;（6）對在線監測系統進行不斷完善，這不但需要有好的技術，而且還需要把整個監測系統都優化在內。