变压器局部放电在线监测方法研究(一)

学术论文 2017-09-06 15:39:07
  我国变压器局部放电在线监测主要是对变压器的绝缘状态进行监测,主要监测方法有变压器油中溶解气体在线监测、变压器油中微水在线监测和变压器局部放电在线监测。变压器经过长时间运行,在高温下逐渐分解出气体,气体在油纸绝缘中存在,气体自身对物体击穿强度和油纸相比相对较弱。在电压恒定状态下工作的变压器受到电压的作用,气孔被首先击穿就形成了放电现象。变压器工作状态中由于一些原因也可能导致放电现象,比如变压器铁芯绝缘不良形成放电。变压器在很多情况下也会形成两点铁芯接地形成线路的短路情况,所以,局部电路在很大程度上能够监测出变压器出现的问题。如果在放电初期就能够监测到,并且强度很弱,持续时间很短,要及时对隐患进行消除,避免造成变压器内部构造的损害。 
  1 变压器局部放电的定位 
  1.1 超声定位法 
  超声波定位法主要是对变压器局部放电产生的信号进行检测。在变压器箱外壳中安装超声波传感器,如果变压器设备出现局部放电现象,超声波传感器能够及时地对放电时发出的超声波信号进行捕捉并且检测。由于变压器箱外的传感器数量不止一个,传感器由于放置的位置不同,对放电产生信号的检测时间也不相同,因此,通过检测信号的大小和时间进而对局部放电位置进行定位。 
  1.2 电-声联合定位法 
  电-声联合检测方法主要是运用信号的传播速度进行定位。超声波在油和箱中的传播速度和电信号的传播速度相比在一定程度上较低,该方法利用这一特点对局部放电位置进行定位。发生局部放电现象时,速度快的信号首选触碰到监测器,由于超声波速度相对较慢,监测器通过电信号和超声波两者到达的时间差来推测局部放电的位置。 
  1.3 电气定位法 
  此种方法首先需要对一些事项进行假设,假设变压器的等值电路在某特定频率范围内是纯容性电路,这种容性电路在变压器中能够计算出具体数值。如果发生局部放电现象,需要满足电压比值和放电点位置两者的函数关系,对变压器电压进行测量就能够判断出放电的位置。 
  2 变压器局部放电在线监测方法 
  2.1 脉冲电流法 
  脉冲电流监测方法是最早用于变压器局部放电监测的方法,此方法在监测中应用最为广泛。如果发生局部放电现象,会产生高频脉冲电流,这种电流能够对变压器中性点进行监测,并且还能够对外壳接地电缆脉冲电流进行监测显示。还可以利用监测器对变压器高压套管处的脉冲电流进行监测,能够准确地确认变压器中是否发生了局部放电现象。
  2.2 超声波监测法 
  变压器发生局部放电现象时会发出电脉冲信号和超声波信号,能够根据产生的两种信号来判断设备内部的局部放电状况。可通过同时产生的超声波信号和电信号判断变压器内部的绝缘状况。

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