电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述

高嵩

摘要：目前，以局部放电问题为主的电力变压器故障问题逐渐成为制约输变电设备安全运行的主要因素。而通过开展局部放电检测与定位技术，可以有效评估与诊断电力变压器的实时状态，解决局部放电引发的电力设备故障问题，值得推广与应用。针对于此，文章主要对电力变压器局部放电带电检测技术及相关定位方法展开具体分析，旨在促进我国电力变压器的稳定运行水平，仅供参考。

关键词：电力变压器；局部放电；带电检测；定位技术

电力变压器的运行状态往往会对整个电网的运行情况造成直接影响。倘若电力变压器出现运行故障或者失误情况，势必会对电网运行造成不良影响。现阶段，随着我国智能电网建设力度与建设规模的不断加强，国内电网运行的安全度与可靠度得到明显加强，国家对于电力变压器的运行性能予以了高度重视。近些年来，针对变压器局部放电造成的不良问题，国内外研究学者展开了激烈探讨与探究，如开展大量的实验室理论探索工作与现场实测工作等，并利用高频电流法、超声波法等检测技术，加以解决。根据实践效果来看，通过利用局部放电带电检测及相关定位方法能够有效解决局部故障问题，具有一定的应用意义。

1 电力变压器局部放电带电检测技术的综合概述

根据以往的研究来看，国内在处理电力变压器局部放电问题方面，多以局部放電问题产生的物理现象作为故障问题的评价标准。主要根据不同物理现象确定该现象呈现的物理量特征，以便更好地表述局部放电状态。结合实践经验来看，关于电力变压器局部放电带电检测问题的相关研究可以归纳为以下几个方面：具体如下：

1.1 高频电流法

高频电流法主要传统脉冲电流法作为实现标准，通过结合非电接触式特征，形成的一种局部放电测量技术。一般来说，高频电流法在具体处理过程中，不选择应用传统测量阻抗，而是选择应用高频罗氏线圈，目的在于及时获取局部放电产生的电流信号，如陡脉冲电流信号[1]。

介于该方法产生的等效阻抗较小的影响，我们往往可以实现非电接触式测量要求，并应用于试品接地线及接地扁铁当中，基本上不会对设备正常运行造成不良影响。

1.2 超高频法

油纸绝缘内部发生局部放电现象的时候，激发频率会显著提升，甚至可以达到GHz电磁波频率。一般来说，当系统内部产生该类信号的时候，往往在金属箱体当中的移动速度明显减慢，并通过箱体与套管连接的缝隙位置处进行有效传输。针对于此，我们可以采取超高频法解决油纸绝缘内部的局部放电问题[2]。

1.3 超声波法

变压器局部放电一般多是由于油中气泡或者绝缘纸存在的气隙问题造成的隐患问题。在放电过程中，气体分子间会发生剧烈碰撞现象，在碰撞的瞬间会形成较大的压力，并直接作用于电力变压器当中，产生明显的脉冲机械声波问题。当超声波在油和绝缘纸板之间相互作用的时候，会对外壳产生较大的压力[3]。

针对于此，我们可以采取超声波技术检测变压器局部放电原因及主要故障。结合实践经验来看，超声波可以有效检测20-200KHz范围内的放电问题，具备较强的抗干扰能力，能够有效解决局部放电问题。然而，需要注意的是，超声波信号在使用过程中，难度较高，无法准确地对放电类型加以确定以及进行合理的定量分析，亟待加强。

1.4光学检测

光学检测方法是我国当前检测变压器局部放电问题广泛采取的技术手段。一般来说，变压器油会受到局部放电问题的影响，内部将会存在大量脉冲电流。与此同时，往往还会存在发光或者大量热量的问题。针对于此，我们可以通过利用相关的光学检测设备进行局部放电问题的检测工作，基本上可以明确局部放电产生的信号状态，多以光辐射信号存在。一般来说，产生的光辐射信号多以光谱段、紫外谱段以及红外谱段为主。

我们可以利用光学检测方式将所截取到的光信号完全转化为电信号，并进行放大处理，目的在于将其安全、合理地送至到检测系统当中，能够最大限度地体现出灵敏度高、干扰能力强的应用优势。经过多年的实践经验来看，这种检测方法能够有效地解决变压器局部放电问题，并利于检测效率的有效提升，值得推广与应用。

2 变压器局部放电带电检测定位方法分析

2.1 超声波检测定位方法

超声波检测定位方法主要利用时延作用而实现故障定位。从本质上来看，主要是利用超声信号信号与电脉冲信号之间的作用特点，或者单纯利用超声信号自身的特点，完成故障定位工作。根据实践经验来看，超声波带电定位技术凭借自身的技术优势，如操作简便、监测结果精准等优势，成为当前炙手可热的局部放电带电检测技术之一[4]。

2.2 特高频检测定位方法

局部放电产生的特高频电磁信号的性能标准较高，如抗干扰能力强、精准定位等特征。然而，介于特高频电磁波穿越金属障碍物较为困难的问题，我们需要利用相关手段规避这一点。举例而言，根据对局放点定位的不同原理，可适当应用不同传感器设备，并利用设备的时延功能，降低定位误差现象。

3 变压器局部放电检测联合定位方法分析

3.1 “特高频-声”联合检测

“特高频-声”检测方法与传统检测方法大体上相同，唯一的区别在于“特高频-声”检测方法主要结合超声波与特高频联合定位法，解决传统“电-声”检测方法存在的定位误差问题。一般来说，将多个特高频传感器放置于变压器内部固定位置当中，我们可以根据传感器设备中产生的特高频信号情况作出相关判断，待判断结束后，我们基本上可以明确电源位置等问题。

3.2 “特高频-光”联合检测

“特高频-光”联合检测方法主要结合物理手段实施检测，主要利用光测法实现电力变压器故障定位。需要注意的是，这种检测方式会受到光纤孔径限制角较小的影响，唯有在既定的检测范围内，才能够予以实现。针对于此，我们在应用“特高频-光”联合检测方法的时候，需要借助其他技术手段实现局部放电定位处理要求。

4结束语

目前，电力变压器局部放电带电检测及其相关定位技术已经广泛地用于变电设备的检测工作当中。然而，介于变压器内部结构的复杂性特征，想要对内部放电源进行精准定位，难上加难。

参考文献：

[1]刘嘉林，董明，安珊，杨兰均，邝石，张伟政. 电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J]. 绝缘材料，2015，48（08）：1-7.

[2]李军浩，韩旭涛，刘泽辉，李彦明. 电气设备局部放电检测技术述评[J]. 高电压技术，2015，41（08）：2583-2601.

[3]陈柯良，曾洁，丁玉柱，谢小慧，沈琳渏，邓维，周新军. 电力变压器带电检测应用方法综述[J]. 湖南电力，2016，36（02）：23-27.

[4]张杰，付泉泳，袁野. 变压器局部放电带电检测技术应用研究[J]. 变压器，2018，55（08）：66-71.

（作者单位：国网天津市电力公司武清供电分公司）