變壓器局放檢測及定位技術的現狀與發展（zhǎn）

國內外電力設備監測技術（shù）的（de）研究（jiū）己有30多年，近年來（lái）隨著變電站項（xiàng）目的增加，變壓器數量隨之上升。雖然變壓器有著安裝速度快、運行可靠、受電磁幹擾小等優勢，但是難免出現異常，必須進行在（zài）線監測以及局部放電（diàn）定位，故（gù）在線監測設備己經成為其常規配置。但是部分技（jì）術還不夠成熟，應用經濟性不足，迄今仍處於發展階段。

國內外相繼開發了多種在線監測及定位設（shè）備，諸（zhū）如（rú），1995年至1997年清華大學陸（lù）續研發（fā）了基於超高頻法的便攜式（shì）局部放（fàng）電檢測儀和330千伏的變（biàn）壓器局部放電在線檢測係統（tǒng），這兩種檢測設備均為外（wài）部傳感器監測方式，具（jù）有較強的實（shí）際操作意義，也便於局部放電源定位。瑞士（shì）Zurich大學的Neuhold開發出一種將寬窄帶的多通道、實時響應、高靈敏度等優（yōu）勢（shì）結（jié）合的變壓器（qì）局部放電測量係統（tǒng）。每個通過都包括一個帶有自動高壓暫態保護的（de）低噪聲寬（kuān）帶傳感（gǎn）器。宜於（yú）現場及實驗室測試以及長期監測，可以實現對局部放電源的定位與識別。目前，局部放電檢測（cè）與評價是變壓器（qì）絕緣狀態監測最重要的手段之一，而局部放電的狀態可（kě）以通過描述局部放電（diàn）產生的各種（zhǒng）現象來描述，這些現象通常是局部放電檢測的依據。局放過程中通（tōng）常會產生氣體生成物、電磁輻射、局部過熱、電脈衝、超聲波、光等現象，故檢測方法有脈衝電流法、超聲法、化學檢測法、光學檢測（cè）法（fǎ）、超高頻法。

脈衝電流檢測方（fāng）法是研究最早也（yě）是應（yīng）用最廣泛的檢測方法。這種方法將變壓器等效為一個電容，局部放電時變壓器兩端會出現瞬間電壓變化，經耦合電容至檢測阻抗獲得脈衝電流，與局放對應，處理後（hòu）得到局部放電參數。脈（mò）衝電流法雖然實現（xiàn）起來比（bǐ）較簡單，但是局限性很突出，主要有一下兩點原因（yīn）：1、檢測信號的頻帶窄、頻率低，丟失大量有效的局部放電信息；2、檢測信噪比低，很容易受變電站背景噪聲以及電暈的幹擾。所以（yǐ）此方法（fǎ）僅在出廠時和離線測試（shì）中應用（yòng）。

由於變壓（yā）器內部產生局（jú）部放電（diàn）時聲音和（hé）衝擊（jī）振（zhèn）動，因此可在腔體外壁上安裝超聲波傳感器監測局部放電。信號經（jīng）SF6氣體、固體絕緣、金屬筒等介質後傳至傳感器，由於檢測信號是機械波（bō）信號，因此具有抗電磁幹擾的能（néng）力，且定位精度隨有效信號的增強（qiáng）而增強（qiáng），故而有抗幹擾能力強、定位精度高的優勢（shì）。因此超聲波法被認為是目前（qián）最成熟的局部放電檢測方法之一。但是這種方法比較複雜通常需要有經驗的技術員進行操作。

通過分析變壓器中局部放（fàng）電產（chǎn）生的氣體生成物確定局部放電的程度，這種方法稱為化學監測法。但是斷路器正常開斷時產生的電弧所生成的氣體生（shēng）成物會對局（jú）部（bù）放（fàng）電狀態的準確診斷造成影響；變（biàn）壓器（qì）中的吸附劑及幹燥劑也（yě）會影響該方法的測量。故該方法存在準確度不高的缺點，對早期潛伏的故障靈敏度較高，但（dàn）是（shì）不能應用於（yú）突發（fā）故障的監測（cè）。

光學（xué）檢測法即是將局部放電產生的光輻射經光電倍增器轉換後檢測光電流以實現局部放電的識別的（de）方法。它的有（yǒu）點是光電倍增器能夠檢測到（dào）甚至一個光子，但是光測法的設備及其昂貴，且射線被SF6氣體及其（qí）他物質大量吸收，故有死（sǐ）角出現，靈敏度不高且不能夠定位故障。

英國中央電力局（jú）實驗室提出超高頻法，該方法通過（guò）安置在（zài）變壓器中的傳感器檢測局部放電磁波的UHF部分檢測變壓器的狀態及定位局（jú）放源。該方法具有較強的（de）抗幹擾和定位局部放電源的能力。但是隨著與局部放電（diàn）源（yuán）的距離增大，信號衰減很快，因此需要較多傳感（gǎn）器。

下表簡單比較和說明了上述5種檢測方法的優缺（quē）點。比較5種方法可以看出：對變壓器局部放電信號的（de）檢測方法中，超高（gāo）頻法和超（chāo）聲波法較為實用。

局部放電5種檢測方法