高压设备强电局部放电在线检测技术及运用分析

陈成焯

摘 要：目前阶段，国内电力行业的发展速度明显加快，高压设备的检测和维护也逐渐成为电力企业日常工作重点，尤其是高压设备局部放电问题。对于电力企业而言，要想不断增强高压设备局部放电的维护质量，有必要将在线检测技术应用于其中。基于此，文章将重点阐述高压设备强电局部放电在线检测技术与运用，希望有所帮助。

关键词：高压设备；强电局部放电；在线检测技术；运用；分析

电力系统长期处于运行状态，而高压电气设备的内部亦或是表面会因放电现象的发生而加快绝缘装置老化的速度，也会出现短路亦或是击穿事故，直接影响电力运行效果与高压设备质量，威胁电力检修工作人员生命安全。将在线检测技术应用于高压设备强电局部放电的维护过程中，能够在线控制并检测高压设备的运行状态与放电状况，以保证可以及时发现并分析高压设备异常放电情况与故障，全面维护高压设备放电的问题。由此可见，深入研究并分析高压设备强电局部放电在线检测技术与运用具有一定的现实意义。

1.局部放电在线监测技术概述

电力企业高压电气设备在运行与维护方面，局部放电即为高压设备绝缘层迅速老化，且在内部存在缝隙等问题，导致电压与电流传输的过程中在设备表面发生电荷集聚的情况，增加了电气设备局部放电现象发生的几率。而对于普通电力企业来讲，电气设备所传输的电压都是高压，所以会存在极大的电荷集聚在表面，局部放电通常都是强电[1]。在这种情况下，如果电气设备出现局部高压放电的现象，很容易对设备本身与其他设备性能带来直接的影响，甚至还会增加电力企业生产成本的投入，形成不必要的设备维修和更换费用浪费。由此可见，有必要将在线检测技术应用在在线监测高压设备强电局部放电方面。

1.1高压设备出现局部放电原因阐释

一般情况下，高压电工设备都有局部放电的现象，特别是在系统运行的过程中，局部放电的情况更是无法避免的。究其原因，设备在制造的过程中，绝缘材料亦或是结构含有部分气隙亦或是油膜，被击穿的可能性较强。可以使用塑料电缆和变压器浇筑制造过程做比喻，固體的介电常数远远超过空气和矿物油，而且在电场作用之下，空气和矿物油承受场强会更大，而被击穿的强度不高。一旦外部电压提升至特定程度，那么空气亦或是油就会出现局部击穿的情况，最终形成局部放电的现象。

2.在线检测技术在高压设备强电局部放电中的具体运用

2.1原理和实施方案的设计

近年来，高压设备的强电局部放电所面对的对象就是设备表面亦或是内部绝缘层局部高压放电，所以，局部放电的在线监测，指的通常都是高压设备绝缘层局部高压放电现象。而对于高压设备强电局部放电的在线监测，最基本的原理则表现在局部放电原理和特点方面，在高压线电气设备出现强电局部放电的情况下，变压器的内部就会形成电辐射、超声波以及光等现象，导致变压器的内部温度骤然上升，最终烧毁变压器。若局部放电位于油当中，在放电现象发生的同时也会产生气体，且能力损耗量明显增加[2]。为了能够更加系统且准确地监测局部放电现象，很多有关局部放电的检测方法也随之形成，特别是声光信号测量、电辐射测量与超声波测量等方法。

2.2基本步骤分析

通过对超声波定位方法的应用，实现在线监测高压设备局部放电的目标，需要严格遵循以下步骤要求：

借助系统传感器有效地采集并滤波处理电气设备局部放电超声波信号，在双转换器的作用下，使得模拟超声波信号有效地转变为数字信号。

准确识别经过转换以后的超声波信号，进而对设备局部放电量大小以及类型加以判断。与此同时，要延时计算经过转换以后的超声波信号，详细地求解超声波信号至不同传感器间的时间差与传感器具体的空间坐标。

将已经求解的传感器空间坐标以及超声波信号至传感器时间差作为重点参考依据，准确地确定高压设备局部放电点位置，在对计算机与图像处理软件合理运用的基础上，通过三维立体形式在高压设备模型中显示出来。这样一来，即可针对高压设备强电局部放电的现象展开在线监测工作。

2.3有效抑制干扰信号

如果高压电气设备出现局部放电的情况，也会同时存在噪声干扰。另外，受诸多不确定因素的影响，以及在线监测效果的影响，局部放电在线监测系统针对高压设备运行状态实施在线监测的过程中，要想规避干扰信号以及噪声所带来的负面作用，应借助相对应干扰信号和噪声一致方法[3]。通常情况下，高压设备局部放电干扰信号主要通过整流设备、变频设备与逆变设备产生，而且电网内部所有的变压器都是大型单相电力电子装置，在实际运行的时候，出现局部放电现象的几率相对较大，很容易出现谐波电压电流等诸多干扰信号，严重干扰传感器性能和线路工作性能，致使电气设备绝缘层的老化速度加快，电力设备运行中的实际损耗增加，影响设备的运行效率，直接缩短了设备运用时间。在这种情况下，要想规避干扰信号带给高压设备强电局部放电在线监测效果，就必须要正确区分干扰信号具体类型，以此为参考依据合理地采取必要的抑制方法。一般来讲，局部放电效应所指的就是电压效应与时间效应，也就是说，局部放电的电压会伴随时间改变而发生相应的变化。电压设备的局部放电也会伴随时间的发展而呈现出共性的特征。

3.结束语

综上所述，电力企业内部高压电气设备在运行的过程中，局部放电在线检测技术的应用作用不容小觑。在实际运用方面，不仅能够及时且准确地监测设备局部高压放电的类型与大小，同时也可以准确定位并识别局部高压放电的位置。这样一来，就能够为电力系统运行的安全性与可靠性奠定坚实的基础。然而，伴随科学技术的快速升级与更新，高压设备强电局部放电的在线检测技术也必须要实时把握技术发展动态，采取必要的改进措施，以保证在定位放电位置、识别具体类型等方面的能力不断增强。在上文中，针对高压设备强电局部放电在线检测技术的相关内容展开了系统化阐述，以供参考。

参考文献

[1]陈志军.关于高压设备强电局部放电在线检测技术的探讨[J].建筑与装饰，2017（7）：115，117.

[2]宋昆峰，曲全跃，戴辉.高压电气设备的在线检测技术[J].山东工业技术，2016（20）：194.

[3]蔡超，陈柏超，孙彬，等.非接触式高压直流开关工作状态在线检测技术[J].高电压技术，2013（4）：845-852.

（作者单位：广州广电计量检测股份有限公司）