变压器局部放电在线监测综述

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1、2009年第8期东北电力技术变压器局部放电在线监测综述OverviewonOn—lineMonitoringSystemforTransformerPartialDischarge李书硕，金鑫，戴舒(1．中电投蒙东能源集团有限责任公司，内蒙古通辽028000；2．东北电力科学研究院有限公司，辽-7沈阳110006；3．沈阳供电公司，辽宁沈阳110003)摘要：论述了变压器局部放电在线监测技术发展状况，介绍了变压器局部放电检测方法。关键词：变压器；局部放电；在线监测[中图分类号]TM406；TM835．4[文献标识码]B[文章编号]1004-7913(2009)08-00

2、37—04大型电力变压器是电力系统中重要设备之一，对变压器实施绝缘状态在线监测具有十分重要的意义。据统计，我国110kV及以上电压等级大型变压器事故中50％是匝绝缘事故，而且基本上都是在正常工作电压下损坏。变压器的内绝缘结构主要是油纸绝缘，变压器在工作电压下局部放电是油纸绝缘老化并发展到击穿的主要因素。油纸绝缘中的局部放电往往是从其中的气泡、杂质、导体表面的毛刺及油隙等处开始。变压器绝缘产生气泡的主要图l差动平衡法原因为变压器绝缘结构和制造工艺缺陷，如在变压差动平衡检测系统是利用高频电流传感器在变器固体结构中由于浸渍不善而残留气泡或局部电场压器油箱接地线和绕组中性点接地

3、线上分别取信过高，油在高电场作用下析出气体，局部过热使固号，变压器内部局部放电信号分别在高频电流传感体和液体分解产生气体等；变压器在长期运行过程器上产生2个方向相反的电流脉冲信号，对信号进中绝缘材料老化、劣化，如绝缘受潮，其中的水分行适当调整，组成差动系统，即可抑制外部进入的在过热点汽化成气泡或水分，在高电场作用下电解共模干扰信号，使差模的内部局部放电信号增强，产生气泡。由此可见，局部放电既是变压器绝缘劣提高了信噪比。在线应用时，当输电线路噪声分别化的征兆，又是变压器绝缘劣化的原因。因此，测由变压器高压套管和低压套管进入时，系统信号调量局部放电能有效地发现变压器内部绝缘

4、的固有缺节困难，干扰抑制能力下降。陷和因长期运行使绝缘老化而产生的局部隐患。国1975年，Black提出的脉冲极性鉴别法具有强内外普遍认为测试局部放电是及时发现变压器潜伏大的抗干扰能力，系统原理如图2所示。该方法开故障的重要手段。始用在设备的离线局部放电检测中，要求2个被试试品相同或容量与标准电容接近，并在外施电压下l国内外变压器局部放电在线监测技术发应用。1980年，Black将极性鉴别法用于强背景噪展状况声下的电机定子导条局部放电测量，重复试验可精1．1国外局部放电在线监测技术确地再现结果。国外在线监测技术从20世纪50年代开始研近年来，国外的一些科研人员开始研究用

5、超宽究，加拿大、日本等国家已经有相应的产品问世。带(UWB)或超高频(UHF)来检测局部放电。加拿大的R．Malewsky等在1986年提出用于在线监超高频范围内(300-3000MHz)提取的局部放测变压器局部放电的差动平衡检测系统，并在单相电信号基本无外界干扰，可极大地提高局部放电检变压器上做试验，获得了较好的抗干扰能力，试验测(特别是在线检测)的可靠性和灵敏度。变压原理图如图1所示。器绝缘体内的气泡发生放电时，其放电时间很短，38东北电力技术2009年第8期输入本相信号时间延迟H电子开关模多端差动拟调节平衡坚竺竺r．1鉴滤抑制抑制输I别波相问本相器出器干扰干扰图2

6、脉冲极性鉴别法图3多端调节差动平衡法原理框图10～100ns能激起>1GHz的超高频电磁信号。通过运算电路，仅输出本相的局部放电信号和干扰利用特殊制作的超高频天线可以提取油中局部放电信号，然后送人差动平衡电路抑制本相干扰。辐射的超高频信号。有结果表明，在500～1500多端调节法提出了利用多端调节运算电路抑制MHz频带范围内，天线具有良好的使用特性。但相间干扰。平衡系统在单相变压器不带电情况下试该方法的局限在于对放电量的准确标定困难，而且验，得到9倍的干扰抑制能力，该方法的多端调节从实践和理论上也需进一步积累和完善。电路比较复杂，抑制干扰能力将受到一定的影响，1．2国内

7、局部放电在线监测技术局部放电信号不易提取。20世纪80年代，国内在线监测技术得到了迅清华大学研制的JFY一3型变压器局部放电在速发展，相继研制出了不同类型的监测装置。线监测系统能连续监测多台大型变压器的局部放东北电力科学研究院研究出一种采用脉冲方向电，系统硬件结构如图4所示。电流传感器采用环鉴别的变压器局部放电在线监测方法，用高频电流形铁心、宽带有源传感器，其带宽为0．01～1．2传感器分别从变压器外壳接地线和电流互感器末屏MHz。利用程控带通滤波器进行滤波，滤波器带宽接地线上耦合脉冲电流信号，通过判断脉冲电流方为50kHz，中心频率从5