理解电力变压器局部放电的定位方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.comf1996年第8期·17电力变压器局部放电的定位方法王冠军魏蓓(山东工业大学，济250014、)T{摘要：阐迹了褒压垂局部放电构机理和国内外对变压器局部放电定位方法研宽的演变过程A现样叙词篓力变压器局部放电差定位⋯超声波廷；交流电场作用下，气隙和介质中的电过程可以一前雷用图2中的等效电路来分析。目前，在国内外电力系统大量使用的大型电力变压器中，由于绝缘处理不当，不可避免地造成某些绕组中存在局部缺陷。运行中大型电力变压器出现的事故，大多数是由于绕组中缺陷造成的局部放电引起的。因此，从本世纪中期，各国就相

2、继对变压器中局放的机理做深人的研究，弗寻找能够对局放部位进行精确定位田1的方法。70年代以来人们对局放机理的研究取得予很大进展，各种局放定位方法更是层出雨穷，有些方法已接近实用化程度。但总的来说，定位精度还不够高。本文将全面阐述局部放电定位的各种方涛，对近几年取得显著进展的超声波定位法和制用电容传输分量数字滤波技术的电测定位法做辘详细的论述圈2图2中，C为气泡的电容．为与气泡串联二、局部放电机理的研究部分介质的电容，CI为其余部分介质的电容，大型电力变压器的绝缘结构比较复杂，使为气泡的电阻，rh为与气泡串联部分介质的电用的材料多种多样，整个鲍缘系统

3、很不均匀。阻，^为其余部分介质的电阻．如果设计不当造成局部场强过高，或是由于工假定在介质中的气隙是扁平状，而且是与电艺上雕缺陷(如干燥或真空浸漆质量差)，都会场方向相垂直，则根据电流连续性原理可得：使绝缘系坑中存在着气泡从而在运行过程中产生局部放电。茜=需√+钓·击d一㈩⋯最简单的情况是在介质中含有一个气I嚼c，如图1所示．孱1中c代表气隙Ib是与气隙串由于rb和‘都很小．因此上式可简化为：联部分的介质，a是除了b之外其他部分的介质。假定这一介质是处于平行板电极之中．在专磊=／(d—d)‘。㈤⋯维普资讯http://www.cqvip.com·18

4、·1996年第8鹅由此可见，在工频电场中．气隙中的电场强由于电力系统变压器单机容量越来越大，度是介质中电场强度的倍，通常情况电压等级越来越高，变压器晟放造成的事故明下约为1，而介质中的相对介电常数4则>2、显增多，从而更激励各国研究者对局放定位方即气隙中的场强要比介质中高得多。另一方面法的研究越来越深入和广泛了。随着研究的探气体的击穿场强，即气隙发生击穿时的电场强度A，不断提出新的方法。一般都比固体的击穿场强低。因此，在外加电1968年，前民主德国的Lemcke．E开发了一一压足够高时，气隙首先被击穿，而周围的介质种电磁传感器，用于接收局放源辐射出

5、的电磁仍然保持其绝缘特性，电极之间并没有形成贯信号，从而进行局放定位测量。还有的研究者穿性的通道，从而形成所谓的局部放电。利用局放产生的x射线来进行定位研究，也有’还有一种情况是，即使在介质中不含有人利用放电处发出的光来确。定表明放电或半透气隙，只要是介质中的电场分布是极不均匀明介质中气孔的位置放电产生局部发热也被的，在某些场强达到介质击穿强度的地方，也用来定位，可沿绝缘的空间放置热电偶，以显示可能发生局部放电，例如埋在介质中的针尖电出绝缘内部的局放热点。放电产生的化学变化极或是电极表面的毛刺、或其他金属屑等异物也可用作探测方法，测量臭氧量可探测空

6、气中附近的电场强度，都比介质中其他部位的电场的放电，而溶气分析可探测油绝缘设备中的放电。强度高得多，容易发生局部放电。四、国内外局部放电定位方法局部放电对变压器绝缘造成的破坏是严重的最新进展的。根据对大量已损坏的电力变压器的解剖和许多电老化试验得出结论，局部放电是造成绝现在国内外研究得最多的定位方祛是超声缘损坏的主要原因之一波定位法和电气定位法，超声波定位法是根据因此，研究局部放电造成绝缘损坏的机局部放电产生的超声波传播的方向和时阎来确理，从而找出提高绝缘使用寿命的途径，是局定局放位置的，而电气定位法则是根据局放产放定位研究中的重要内容。生的脉冲传

7、播到达测量靖的特征来确定局放位置的三、局部放电定位方法1．超声波定位法的早期研究近年来国内应用超声波定位方法的较多。对局部放电的机理和定位方法的早期研其技术水平已接近实用化程度，其基本原理也究，大约开始于1940年，国外在这一领域的研大体相似。在试验电压下，只要电力变压嚣内尧者较多．早期局部放电研究用的设备和技部存在局部放电，在放电过程中，会产生声波术都比较倚单，有的仅是在工厂中使用的简和超声波，且很快地向四周的介质传播。当放便方法．例如，带拉杆天线的便拽式收音机常作电能量较大或放电点距箱壁较近时，用置于油为“电子探针来寻找局部放电发生的确切位置。

8、箱壁上的超声波传感器即可收到信号。与电气对充满绝缘油的变压器内部的局部放电，测试方法配台使用的超声波定位的关键是得到常使用