电气设备局部放电检测技术述评

龙恩礼

摘 要：根据大量研究以及试验表明，致使电力设备产生故障以及绝缘系统损坏问题的关键性原因为局部放电，基于此，需要重视对局部放电进行科学、高效的检测，有助于确保电力系统的稳定、安全运行。文章主要对电气设备局部放电检测技术进行简要的分析和探讨。

关键词：电气设备；局部放电；检测技术

1.带电检测技术简述

电气设备种类较为繁多，不同种类的设备带电检测技术和方法各异，检测技术和设备的先进性和推广程度也各不相同。目前应用在电力系统中的带电检测技术主要分为油气、介损电流、成像检测和局部放电等四大类。

1.1油气类检测技术

油气类检测技术主要包括油中溶解气体分析法和SF6气体分解产物分析法，油中溶解气体分析是诊断变压器、互感器等充油设备潜伏性故障的有效方法。目前，主要采用气相色谱法对油中溶解气体组分含量进行分析，通过脱气将溶解气体从油中定量地脱出，实现H2，CH4，C2H4，C2H6，C2H2，CO，CO2等7种组分的分析，根据三比值法可对故障类型做初步诊断。该技术应用成熟，且己有国家和行业标准可供参考。

SF6气体分解产物分析是利用SF6。在局部放电和过热的作用下发生分解，生成多种类型的气体产物实现对SF6绝缘类设备的故障诊断。近年来众多研究者对影响SF6气体分解产物的各种因素及利用SF6气体分解产物进行故障类型识别等相关内容进行了大量研究，取得了大量的成果，有力推动了该方面研究与应用的进展。

1.2介损电流类检测技术

介损电流类检测技术主要包括变压器铁芯接地电流测试、避雷器运行中持续电流检测和容性设备相对介损及电容量测试。目前，国内外都把铁芯接地电流作为诊断大型变压器铁芯短路故障的特征量，在现场通常利用特制线圈制作的高灵敏度传感器，在不改变原设备接线的情况下，选择信号取样点在变压器铁芯接地引出线处进行测量。

相对介损及电容量检测是在设备运行条件下应用同相相对比较法对电容型设备的介质损耗因素和电容量进行测量，适用于有末屏或电容低压端引出的电容型设备，如高压套管、电流互感器、祸合电容器、电容式电压互感器等。

1.3成像类检测技术

在电网应用较为成熟的成像类带电检测技术主要有红外热成像检测和紫外成像检测。红外热成像检测主要用来检测电器设备的发热故障点，该技术几乎可以测量表面发出红外辐射不受阻挡的任何设备，但也有一定的局限性，如不能测量对于距离设备表面较远的某些设备内部故障部位等。目前的研究主要集中在基于红外热图像的缺陷自动识别和在线监测系统开发等方面。另外，红外成像技术在SF6气体泄漏检测中也有应用，可实现SF6电气设备的带电检漏和泄漏点的精确定位，由于具有非接触、高灵敏度、无需背景等优势，在电网应用愈发广泛并取得了不错的效果。

紫外成像法主要用于检测设备表面由于外伤、污秽或绝缘缺陷等形成的局部放电。检测光子数量受到检测距离、增益、气压、温度等因素的影响使得该技术应用具有局限性。

1.4局部放电类检测技术

局部放电是绝缘介质中局部区域击穿导致的放电现象，是造成绝缘劣化的主要原因。局部放电的检测都是以局部放电发生时所产生的各种物理量的检测为基础。目前，在电网中应用较为广泛的检测方法有特高频法、超声波法、暂态地电压法和高频法。

2.电气设备局部放电

电气设备的绝缘系统基于电场强度的影响，均匀性普遍较差，电解质的均匀性也较差。其中，个别电气设备的绝缘系统是山液体和气体组成的复合绝缘体、或者山气体和固体组成的复合绝缘体，电场强度的均匀性较差；个别电气设备的绝缘系统虽然仅山一种材料组成，但在其运行时，一般会残留些许的杂质或者气泡等，导致相应绝缘体的表面或者内部产生一些电场强度照比平均电场强度高的区域，且该区域会提前进行放电操作，但其他区域仍旧具有绝缘性能，简而言之，电气设备的绝缘系统并未被击穿，所以导致了局部放电情况的发生。

3.电气设备局部放电检测技术

3.1特高频检测法

对特高频检测法进行应用，即为修正电力设备的电磁波脉冲值，经山分析电磁波辐射值规律的方式，对放电的具体位置以及絕缘系统的实效性加以判断。特高频检测法与脉冲检测法具有的共同点为，特高频检测法也仅包括窄频以及宽频两种模式，但相对的数据量以及灵敏度都更高，且对电磁干扰的抵抗能力也更强，可以准确、快速的识别局部放电状况以及绝缘位置，通常较为广泛的应用于精密性较高的电气设备的固态检测中。

3.2脉冲电流法

该方法出现的时间较早，也是现如今应用最为广泛的局部放电检测技术，主要原理为经山采集、分析脉冲电流强度的方式，对绝缘体的相位信息以及放电量实施判断。倘若基于检验模式对脉冲电流法进行分类，则可将其纳入定量性质测量中，具有操作便捷性较高等特点。现下应用较为广泛方法的脉冲电流法主要包括宽频检测法以及窄频检测法。

3.3射频检测法

该方法的原理和超高频局部放电检测法较为相似，主要指的是经山收集检测无线电磁波信号的方式，分析检测相应设备的电磁波信号频谱。此类方法的主要优势为在利用其进行检测操作时，无需另外对电气设备实施停机断电处理，即在电气设备处于正常运行状态下时，利用该方法就可以对其进行检测。

4.结语

当前对于局部放电领域的研究虽然有所增加，也取得了较大的成果，但是由于技术方面因素的影响，其在具体的研究过程中还存在有较多的问题，如超声波检测技术在检测过程中还存在有较多的问题，容易出现错判、误判、漏判的问题。

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