变压器局部放电在线监测综述.pdf

2009年第8期 东北电力技术 变压器局部放电在线监测综述 Overview onOn—lineMonitoringSystem forTransformerPartialDischarge 李书硕 ，金 鑫 ，戴 舒 (1．中电投蒙东能源集团有限责任公司，内蒙古 通辽 028000； 2．东北电力科学研究院有限公司，辽-7 沈阳 110006；3．沈阳供 电公司，辽宁 沈阳 110003) 摘要：论述了变压器局部放电在线监测技术发展状况，介绍了变压器局部放电检测方法。 关键词：变压器；局部放电；在线监测 [中图分类号]TM406；TM835．4 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913 (2009)08-0037—04 大型电力变压器是电力系统中重要设备之一， 对变压器实施绝缘状态在线监测具有十分重要的意 义。据统计，我国110kV及 以上 电压等级大型变 压器事故中50％是匝绝缘事故，而且基本上都是 在正常工作电压下损坏。变压器的内绝缘结构主要 是油纸绝缘，变压器在工作电压下局部放电是油纸 绝缘老化并发展到击穿的主要因素。油纸绝缘中的 局部放电往往是从其中的气泡、杂质、导体表面的 毛刺及油隙等处开始。变压器绝缘产生气泡的主要 图 l 差动平衡法 原因为变压器绝缘结构和制造工艺缺陷，如在变压 差动平衡检测系统是利用高频电流传感器在变 器固体结构中由于浸渍不善而残留气泡或局部电场 压器油箱接地线和绕组中性点接地线上分别取信 过高，油在高电场作用下析出气体，局部过热使固 号，变压器内部局部放电信号分别在高频电流传感 体和液体分解产生气体等；变压器在长期运行过程 器上产生2个方向相反的电流脉冲信号，对信号进 中绝缘材料老化、劣化，如绝缘受潮 ，其 中的水分 行适当调整，组成差动系统，即可抑制外部进入的 在过热点汽化成气泡或水分，在高电场作用下电解 共模干扰信号，使差模的内部局部放电信号增强， 产生气泡。由此可见，局部放电既是变压器绝缘劣 提高了信噪比。在线应用时，当输电线路噪声分别 化的征兆，又是变压器绝缘劣化的原因。因此，测 由变压器高压套管和低压套管进入时，系统信号调 量局部放电能有效地发现变压器内部绝缘的固有缺 节困难，干扰抑制能力下降。 陷和因长期运行使绝缘老化而产生的局部隐患。国 1975年，Black提出的脉冲极性鉴别法具有强 内外普遍认为测试局部放电是及时发现变压器潜伏 大的抗干扰能力，系统原理如图2所示。该方法开 故障的重要手段。 始用在设备的离线局部放电检测中，要求2个被试 试品相同或容量与标准电容接近，并在外施电压下 l 国内外变压器局部放电在线监测技术发 应用。1980年，Black将极性鉴别法用于强背景噪 展状况 声下的电机定子导条局部放电测量，重复试验可精 1．1 国外局部放电在线监测技术 确地再现结果。 国外在线监测技术从20世纪50年代开始研 近年来，国外的一些科研人员开始研究用超宽 究，加拿大、日本等国家已经有相应的产品问世。 带 (UWB)或超高频 (UHF)来检测局部放 电。 加拿大的R．Malewsky等在 1986年提出用于在线监 超高频范围内 (300--3000MHz)提取的局部放 测变压器局部放电的差动平衡检测系统，并在单相 电信号基本无外界干扰，可极大地提高局部放电检 变压器上做试验，获得了较好的抗干扰能力，试验