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閱讀：26發(fā)布時間：2025-7-10
隨著電網(wǎng)的快速建設(shè)發(fā)展，輸電距離不斷增加，電壓等級也逐漸提高，由最初的高壓輸電發(fā)展至現(xiàn)在的特高壓交直流輸電。高壓輸電必須考慮電網(wǎng)中電力設(shè)備的絕緣問題。絕緣的作用是為了分隔不同電位的導(dǎo)體，從而使各導(dǎo)體保持各自的電位。絕緣是高壓電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)中的部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)研究表明，在所有電力變壓器故障中有80%是絕緣故障。大型電力變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對絕緣要求高，因此，作為電網(wǎng)中的重要設(shè)備，其絕緣狀態(tài)與電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性密切相關(guān)。
變壓器內(nèi)部的主要絕緣成分是變壓器油和絕緣紙。絕緣故障就是指絕緣介質(zhì)或部分喪失了隔離不同電位的作用，其最直接的表現(xiàn)形式就是電介質(zhì)擊穿。擊穿是指當(dāng)外界電壓達(dá)到某一臨界值后，介質(zhì)的電導(dǎo)率顯著增大，泄漏電流迅速增加，電介質(zhì)失去了原有的絕緣性能。電解質(zhì)的擊穿是一種瞬時狀態(tài)的變化，一般直觀可見，一般情況下，電介質(zhì)在擊前，絕緣性能已經(jīng)劣化，隨著劣化的逐步加深，最終表現(xiàn)為介質(zhì)擊穿。所以，在絕緣介質(zhì)被擊穿之前就對介質(zhì)的性能進(jìn)行檢測，并及時做出處理，可以有效地避免突發(fā)性的絕緣事故，保證電網(wǎng)運(yùn)行安全。
局部放電可以作為分析、評價電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的標(biāo)尺。局部放電一般是發(fā)生在絕緣介質(zhì)內(nèi)部極微小空間上的放電現(xiàn)象，一定程度的局部放電不會影響介質(zhì)的整體絕緣性能。變壓器中，局部放電的發(fā)生通常有兩個原因，一是在變壓器制造和安裝過程未發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷；二是在變壓器運(yùn)行過程中逐漸發(fā)生的，如雷電沖擊或操作沖擊電壓引發(fā)的絕緣弱點(diǎn)。
目前局部放電的檢測方法有多種，其中應(yīng)用廣泛的是脈沖電流檢測法、氣相色譜檢測法和超聲波檢測法。
脈沖電流檢測法主要是采用檢測阻抗來測出局部放電產(chǎn)生的的脈沖電流，然后得到局部放電的放電次數(shù)、視在放電量及放電相位。這種檢測方法研究，靈敏度較高，可以定量檢測局部放電的特征參數(shù)，主要缺點(diǎn)是容易受現(xiàn)場電磁干擾，獲取有效的脈沖信號相對困難。
氣相色譜檢測法是定期分析變壓器油中的氣體成分，根據(jù)檢測到的氣體成分和濃度來對局部放電的模式做出判斷。但是這種方法由于依靠長期檢測油色譜數(shù)據(jù)，無法感應(yīng)突發(fā)的事故。
超聲波檢測法是通過固定在變壓器外壁的超聲波傳感器接收變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波信號。它是一種無損檢測方法，且被檢測設(shè)備無電氣聯(lián)系，其特點(diǎn)是不易受變電站電磁波干擾，可以對局部放電故障進(jìn)行定位與分析。其困難在于超聲波在電氣設(shè)備內(nèi)部的傳播過程很復(fù)雜，想準(zhǔn)確分析超聲檢測結(jié)果比較困難。
總之，變壓器局部放電的超聲波檢測是一種簡單、有效的檢測手段，它可以帶電檢測，避免停電檢修，從而節(jié)約電力運(yùn)行維護(hù)成本；并且，其定位水平突出，能為故障分析提供更可靠的依據(jù)，便于電力運(yùn)行部門及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。
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