电力变压器检测技术研究

电力变压器检测技术研究

(国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司内蒙古通辽028000)

摘要:近些年来,我国电力系统的发展得到了长远的进步,而电压水平的不断提高也对原有的变压器提出了更好的要求,原有的传统变压器检测技术已经不能满足现有变压器检测的需求,这也导致了越来越多的变压器检测出现问题,最终造成严重的危害,给电力企业带来损失。本文则重点研究电力变压器的检测技术,通过分析和诊断电力变压器的故障来进行有针对性的处理,然后对电力变压器的检测技术提出个人的见解,以供参考。

关键词:变压器;在线检测技术;电力事业

一、电力变压器的在线检测技术的研究

电力设备在正常的工作中,输电线路电压的等级是处于不断升高的状态的,这也就直接的连续影响着电力变压器的内部电压大小。因此,这时候电力系统的运行电压的容量还需要随之有所增加。同时,由于变压器是电力系统主要的电力设备之一,变压器的运行情况也受到了很高的关注度。在一些相关的变压器检测方面的要求与规则范围内,相关的电力变压器在固定的期限内可以做一些预防性质的检测措施,比如应该采取定时、定点的预防性检测工作,检测性实验以及检测设备的信息的获取也要坚持不断地记录在检测日志上面,要明确电力变压器在线检测的数据信息需要。但是我国目前在电力变压器的检测技术上依然存有一些相对较明显的缺陷,主要有以下表现:离线检测的预防性不到位,在离线预防性检测实验的结果当中不能够准确的反映变压器的实际工作状态。具有表面绝缘材料的变压器设备实际上是一个逐渐变化的过程,在一个周期的运行结束后,离线检测就不能检测到变压器绝缘裂化的过程,这就会导致严重的安全隐患产生。与此同时,加之预防性实验具有周期性,而且变压器的故障诊断带有一定的滞后性,当故障发生或者将要发生故障时才能够检测到电力变压器的故障,因此不能够及时的做到对于变压器故障的隐患防患于未然。再者,预防性的变压器检测实验大多数的工作环境是需要在停电的状态下进行的,这样的操作在某种程度上会直接的影响电网系统的持续性供电。因此,这就为企业用户以及居民用户带来了不利的影响,并且还有可能会造成人身安全以及财产的损失。

二、电力变压器局部放电在线监测技术概述

电力变压器局部放电在线监测技术应用在对处在运行状态下的电力变压器采用局部放电在线监测的方法,对电力变压器的运行数据进行在线分析和处理,从而实现对电力变压器绝缘性的有效诊断,一旦发现电力变压器运行故障可以预急报警。电力变压器局部放电在线监测技术是利用超声波原理,把高频超声波传感仪放在电力变压器油箱外部,以获取局部放电产生的超声波信号并进行监测。电力变压器局部放电在线监测技术的使用选择的传感仪主要是利于把传感的超声波信号和电力变压器隔离的高性能传感仪。经过实践和多年经验的积累总结出,电力变压器在发生上千PC的局部放电量时可以正常的运行,然而在发生上万PC局部放电量之后,电力变压器就会面临超负荷运行,电力变压器的绝缘性能就不能继续保持,所以电力变压器故障的变化过程是从电力变压器的内部开始逐渐将电力变压器的绝缘层击穿,引起电力变压器故障。

三、局部放电检测技术的优点与不足

近年来,随着传感技术、信号采集技术、数字分析技术与计算机技术的发展和应用,局部放电监测技术得到了飞速的发展。局部放电监测技术已成为高压电气设备绝缘监测中的一个重要组成部分。

自从人们发现局部放电监测技术可以较好的降低事故率以来,电力系统的专家学者们就在电气设备的局部放电监测方面做了大量的工作,并取得了相当大的进展。局部放电监测技术打破了以往收集变压器信息的局限性,弥补了常规检测方法和装置的不足。通过变压器的局部放电监测,可以真实、事实地反映变压器的状态,及时捕捉早期故障的先兆信息。采用局部放电监测的方法可以根据设备绝缘状况的好坏来选择不同的检测周期,使试验的有效程度明显提高,使电网运行的可靠性和变压器寿命得到了提高。局部放电监测可以积累大量的数据,为变压器状态检修提供了实时数据和重要参考依据。

虽然说变压器的局部放电监测技术在很多方面弥补了预防性试验的不足,其一局部放电监测的理论和技术尚不完善,对局部放电监测状态量的判定标准,变压器绝缘特征量的监测方法以及绝缘劣化的特征量等方面开展进一步的研究;其二由于局部放电监测是在变压器运行的情况下进行,外界对监测设备的干扰在所难免,对局部放电监测量时干扰抑制十分困难;由于干扰的存在,将直接影响局部放电监测结果的正确性,也降低了监测结果的可信度,并制约着变压器局部放电监测的应用与发展。其三目前局部放电监测测量的是工频电压下的设备绝缘参数,对电力系统内时常发生过电压情况下绝缘品质无法进行测量,这也制约着局部放电监测技术的进一步发展。

四、电力变压器局部放电在线检测技术

依据电力变压器局部放电过程中的电磁脉冲、辐射现象和超声波现象,电力变压器的故障诊断应用的电力变压器局部放电在线监测技术手段包括以下几个方面。

(1)超声波检测手段。超声波检测手段主要是利用超声波传感仪在电力变压器油箱外部接收到的电力变压器局部放电时产生的超声波信号,以此检测出电力变压器局部放电的大小和具体的放电位置。压电传感仪应用最为常见主要是因为该设备可以避开铁心磁和电力变压器振动时产生的噪音,减轻对检测结果的干扰。

(2)光测法。光测法主要是应用光学辐射的局部放电测试方法。由于放电变压器油种类繁多、光波长短不一,在光电转换之后,检查光电流的特征可以有效识别电力变压器的局部放电。该方法在实验室试用中取得了较大的进步,但是支持光测试的设备较为复杂、价格昂贵、灵敏度不高,在实践应用中不能直接应用。但是,光纤技术可以作为电力变压器局部放电在线监测的辅助方法,辅助超声波在石油传输中,受挤压纤维变形,光线折射率发生变化,此时采取光调制,可以有效测量局部放电位置。

(3)电脉冲法。电脉冲法主要是通过测量阻抗和电力变压器套管接地线末端的地线,形成铁芯和绕组脉冲电流,以得到功率值。该技术的关键在于怎样有效的识别干扰和避免干扰,提取真正的局部放电信号。随着技术水平的提高,在原有的技术基础上,增加了信号分析方法,使电力变压器局部放电在线监测设备进步较大,电力设备的性能更高了。

(4)射频检测手段。该方法是利用罗哥夫斯基线圈从中性部分的电力变压器设备收集信号,并测量信号的频率,改善测量频率。检测电力系统安装便捷、检测电力设备不改变电力系统运行和操作的方式。三相变压器有所不同,信号的测试系统会出现区分困难,信号受干扰大的情况。随着数字滤波技术的不断发展,射频检测方法在电力变压器局部放电在线监测中的应用越来越广泛。

(5)超高频检测手段。局部放电测试经由检测电力变压器在超高频局部放电超高频信号,最后可以有效检测局部放电和准确定位,但要注意的是超高频法要将频率控制在一定范围。

结束语

目前,针对降低变压器的故障率的各种诊断方法和模型已经被提出,但大多还不够成熟,缺乏实际的应用价值。就今后几年的发展方向来看,针对智能检测方法,随着互联网络的日益普及,变压器故障的局部在线检测技术将得到快速发展,其检测的手段会多样化、专业化、信息化、科技化。

参考文献:

[1]赵悦冰.电力变压器状态在线监测技术[J].科技创新与应用,2014,2(3)

[2]邱荣超.电力变压器故障(局部放电)在线监测技术研究[J].科学与财富,2014,4(6)

[3]张思宾.变压器在线检测与故障诊断技术研究[J].华北电力大学,2015.

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