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局部放電是在線監(jiān)測及故障診斷的一個主要特征

閱讀：427發(fā)布時間：2025-5-8

局部放電在線監(jiān)測
局部放電在線監(jiān)測
通常絕緣材料性能的劣化是不可逆的，各類缺陷發(fā)展到最終將會引起擊穿，釀成事故以前，往往先經過局部放電階段，故局部放電是導致電氣設備絕緣破壞的主要原因，也是事故的重要先兆。

美國在1995年頒布了《電氣設備絕緣診斷方法導則》，絕緣診斷從傳統的預試方法向以在線監(jiān)測為主，所采用的技術有：油中溶解氣體分析，超聲波探測，局部放電監(jiān)測，紅外測溫，振動分析等，已制定出相關的判據；對試驗數據的處理，運用了模糊理論，通過分析、判斷能夠對設備缺陷提出處理建議，并給出置信度。目前已投入應用的在線監(jiān)測裝置有：變壓器氣體分析，發(fā)電機工況在線監(jiān)測分析，變壓器內部溫度變化的光纖紅外監(jiān)測，變壓器、發(fā)電機、CT、電纜、GlS等局部放電的在線監(jiān)測。加拿大等國的一些單位對在線監(jiān)測技術已經作出了相當多的工作，日本從八十年代開始，進入了以狀態(tài)監(jiān)測為基礎的預知維修時代，并大力推廣狀態(tài)維修制?？傊?，國內外都將局部放電作為電氣設備絕緣在線監(jiān)測及故障診斷的一個重要的特征參量。

上世紀五十年代以來，國內外相繼展開了局部放電在線監(jiān)測的研究工作，也開發(fā)了多種大型電力設備的局部放電在線監(jiān)測裝置，并取得了一定的成效。這些研究主要集中在局部放電的機理分析和局部放電監(jiān)測技術的應用上。機理分析主要研究變壓器內部局部放電產生的原因、表現形式、發(fā)展規(guī)律以及對絕緣的影響程度等，有助于改進絕緣設計，提高故障診斷的準確性和指導局部放電在線監(jiān)測系統的研制；應用研究則涉及局部放電的監(jiān)測、信號的特征提取、放電源的定位、視在放電量標定及故障診斷等。

縱觀國內外現有的電氣設備絕緣在線監(jiān)測技術，變壓器局部放電的在線監(jiān)測仍是研究的一個熱點和難點。，在電力系統中，變電站是傳送、分配電力的樞紐，主要由變壓器、電抗器、電壓互感器、避雷器及開關等設備組成。在這些設備中，變壓器是最重要的，而變壓器在長期運行過程中受溫度、雷擊及內部過電壓的作用，絕緣會逐漸老化，導致內部產生微弱放電(即局部放電)，如果不采取措施，會逐漸擴大，導致絕緣擊穿。有資料表明，80%的變壓器故障是由于絕緣損壞引起的，而先兆大多數是局部放電。

局部放電是反映絕緣狀態(tài)的特征量之一，也是變壓器絕緣老化過程中出現的必然現象，同時也是導致絕緣劣化的主要原因。通過對局部放電的測量及對局部放電特征參數量的分析和處理，可以實時或定時了解絕緣的現實狀況，診斷引起局部放電的故障原因、跟蹤故障的發(fā)展的趨勢、預報是否需要停電檢修或采取相應的預防故障措施，進而實現狀態(tài)維修，保證電力系統安全運行的有效手段。通過實施局部放電在線監(jiān)測，可以在故障早期發(fā)現潛伏性絕緣故障，為系統的維護提供力的依據，以預防突發(fā)性事故的發(fā)生，對整個電力系統的安全、經濟運行意義重大，具有巨大的經濟和社會效益。

然而，由于變壓器局部放電信號非常微弱，其在線監(jiān)測難度很大。尤其在變電站現場，存在載波通訊、外部帶電體的電暈放電、工作場所電焊和接地系統等強烈的干擾，使目前在線監(jiān)測中常用的以脈沖電流為特征的檢測局部放電的方法，還很難達到工程應用水平。因此，如何應用現有的的軟、硬件技術，更有效地去除各種干擾，準確提取局部放電信號，為后續(xù)的絕緣診斷提供更可靠的信息，目前正是困擾變壓器局部放電在線監(jiān)測實施的難題。

局部放電在線監(jiān)測技術雖然經過了十多年的研究及發(fā)展，仍然遠未達到可靠識別放電類型、準確預報事故的水平。局部放電在線監(jiān)測系統中，為了提取盡可能多的局部放電信息，硬件采集系統正向寬頻帶方向發(fā)展，但寬頻采集在保留信號的同時，也帶來了大量的干擾信號，而變壓器的局部放電信號非常微弱，其在線監(jiān)測難度也就、存在的問題也最多。比如干擾抑制、放電量標定、局放定位及模式識別等方面，至今都沒有得到根本性的解決，尤其在變電站現場存在載波通訊、外部帶電體的電壓暈放電、工作場所電焊和接地系統等強烈的干擾，解決這些問題的難度更大。在局部放電在線監(jiān)測中，電磁干擾一般通過交流電源、電磁耦合、傳感器等途經進入監(jiān)測系統。由于干擾的頻率范圍很廣，往往形成*的干擾，甚至淹沒了局放信號，直接影響在線監(jiān)測設備對局放信號檢測的靈敏度和可靠性。由于只有通過對監(jiān)測過程中局部放電特征參數的分析和異常征兆的提前發(fā)現，才能準確評定絕緣的老化程度，從而有的放矢的在變壓器接近預期壽命時進行維護和更換。


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