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【摘 ?要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和電網(wǎng)行業(yè)的大力發(fā)展，電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要的元件之一，隨著我國(guó)智能化的電網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)電力的變壓器可靠性的要求越來越高，然而干式變壓器是電力變壓器的一種類型，它對(duì)變壓器的作用及其重要。干式變壓器的局部放電會(huì)反映它存在的不同程度上的絕緣缺陷，極大程度上影響了絕緣體和破壞的問題。至今為止，相關(guān)的研究人員要把干式變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究放在首位，探索干式變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)的模式，準(zhǔn)確地判斷干式變壓器局部放電的類型，快速判斷出變壓器的絕緣缺陷的性質(zhì)、位置和向相關(guān)部門的人員報(bào)備相關(guān)反映的信息，針對(duì)以上出現(xiàn)的問題較好的實(shí)施了對(duì)干式變壓器的缺陷進(jìn)行維修。變壓器作為其的核心設(shè)備，其的可靠性和智能化的高低直接決定了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

【關(guān)鍵詞】局部放電;在線監(jiān)測(cè);干式變壓器

人們都需要夢(mèng)想來鞭策前行，那么電力系統(tǒng)中的變壓器是一個(gè)機(jī)器更需要有相關(guān)設(shè)備進(jìn)行協(xié)助它快速的工作，迄今為止，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，變壓器的容量和電壓的等級(jí)不斷提高，得到完善的同時(shí)，安全問題也是所有人越來越重視的話題。但是在變壓器的運(yùn)行的過程中會(huì)發(fā)生故障的硬件問題是絕緣體占了極大的比例，為了解決這個(gè)問題，研究人員發(fā)明了一種有效的手段對(duì)變壓器絕緣體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，達(dá)到運(yùn)行中變壓器的安全。因此，變壓器作為有效的局部的管理手段，無論在檢測(cè)原理還是檢測(cè)技術(shù)方面都有了較大程度的提高，并且被眾多的電廠和電站中使用。在線監(jiān)測(cè)相對(duì)于傳統(tǒng)的停電局部放電監(jiān)測(cè)有一定的區(qū)別，在線監(jiān)測(cè)可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的監(jiān)測(cè)變壓器的局部放電絕緣體放電情況，如果放電量達(dá)到一定程度危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)及時(shí)的進(jìn)一步停工檢查，就這一點(diǎn)，在檢修方面能減少人力和財(cái)力的投入，降低了成本，這也是在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)之一，就是目前來說，在線監(jiān)測(cè)是最適合實(shí)際運(yùn)行電力變壓器的效率，從而促進(jìn)了正常工作。

一、在線監(jiān)測(cè)的方法

在線監(jiān)測(cè)的方法有很多種，其中最主要的幾種是超聲監(jiān)測(cè)法、光測(cè)法、電脈沖法、射頻監(jiān)測(cè)法和超高頻監(jiān)測(cè)法，針對(duì)不同的問題會(huì)采取不同的監(jiān)測(cè)方法。不同的方法特點(diǎn)有不同的特色，還是存在本質(zhì)上的區(qū)別的。

1.1超聲檢查法

顧名思義，在變壓器使用的過程中會(huì)發(fā)出聲音，比如聲色質(zhì)等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)會(huì)對(duì)超聲波的監(jiān)測(cè)有幫助的作用，超聲波監(jiān)測(cè)會(huì)使用超聲傳感器，通過傳感器的回饋的信息會(huì)更有效的鎖定局部放電的位置，并能判斷出局部放電的強(qiáng)弱的程度。超聲監(jiān)測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)是受外界的影響較小，定位系統(tǒng)及其準(zhǔn)確，研究較為成功。但是，超聲監(jiān)測(cè)法的本身結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，絕緣體多樣化，聲波傳播的速度也不一樣，這些因素會(huì)影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，目前也在研究其他更加精確的監(jiān)測(cè)的方法。

1.2光測(cè)法

局部放電是電場(chǎng)分布不均勻的體現(xiàn)，而且會(huì)隨著有光的現(xiàn)象。對(duì)光線的監(jiān)測(cè)和分析就可以達(dá)到定位局部放電的位置和強(qiáng)弱程度，這個(gè)方法針對(duì)這兩個(gè)方法是最有效的方法之一。光線的光波的長(zhǎng)短不一樣，并且要在一定范圍之內(nèi)。要把光信號(hào)變成信號(hào)，對(duì)他們的識(shí)別之后，但是這個(gè)方法因?yàn)榉N種原因一直停留在實(shí)驗(yàn)階段，因?yàn)榘惭b較為復(fù)雜成本高以及靈敏程度沒那么高，所以實(shí)際應(yīng)用也較少。

1.3電脈沖法

局部放電伴隨著絕緣物質(zhì)結(jié)構(gòu)的損壞，與此同時(shí)會(huì)有新的物質(zhì)產(chǎn)生。對(duì)這些新物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，便可反映出局部放電的故障所在。生成的新物質(zhì)多為氣體，對(duì)這些氣體進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的識(shí)別。但是，由于變壓器和生成物具有復(fù)雜特性，該方法目前尚未有統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，且只能有效識(shí)別早期的可能性故障，對(duì)瞬時(shí)性故障的監(jiān)測(cè)顯得乏力。

1.4射頻監(jiān)測(cè)法

射頻檢測(cè)的機(jī)理是：過程中信號(hào)的取得源于電力變壓器的中性點(diǎn)。檢測(cè)信號(hào)的頻譜處于30 MHz，有效地增加了局部放電的測(cè)量效果。該方法測(cè)量系統(tǒng)的布置相對(duì)可行，而且可以不用更改整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式。但是，該方法不能對(duì)A，B，C三相局部放電進(jìn)行信號(hào)區(qū)分，也容易在強(qiáng)電磁場(chǎng)中受到干擾。在數(shù)字化濾波技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上，該方法被日漸接受。

1.5超高頻局部放電檢測(cè)法

超高頻能有效監(jiān)測(cè)局部放電的頻率帶寬，一般在300～3 000 MHz之間，對(duì)周圍事物的干擾性很大，有利于監(jiān)測(cè)。

二、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)主要是為了解決在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出的噪聲的抑制，局部放電的模式的識(shí)別以及對(duì)局部放電的定位。其中，在變壓器運(yùn)行的過程中會(huì)存在很多種噪聲的干擾，比如有周期性干擾，白噪聲干擾以及脈沖干擾。但是在運(yùn)行過程中，局部放電的信號(hào)源和干擾的信號(hào)源相比會(huì)相對(duì)來說比較弱，正是因?yàn)橛袠O限的問題，但是在線監(jiān)測(cè)的過程中，假如不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有效的消除噪聲的干擾就會(huì)無法與局部放電信號(hào)源快速的分離出來，就無法解決這一難題，這也是局部放電在線監(jiān)測(cè)中存在的最大難題。

2.1 脈沖型干擾的抑制

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在眾多技術(shù)當(dāng)中脈沖型干擾的抑制可以分為周期性脈沖干擾和隨機(jī)性脈沖干擾。周期性脈沖干擾和局部放電信號(hào)源在地域和常見的頻域上的分布上非常接近，可以近乎相同的數(shù)據(jù)。在常見的消除周期性脈沖干擾的方法有差動(dòng)平衡和脈動(dòng)記性鑒別法。這種方法都是利用兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的極性進(jìn)行區(qū)別，如果是外來的脈沖，則表示的是同級(jí)性，那么局部放電會(huì)放出反極性。因此，在判斷是局部放電還是周期性脈沖信號(hào)，在實(shí)踐中是因?yàn)閮煞N脈沖干擾的來源和途徑都是不一樣。正是因?yàn)檫@兩種方式才到賬了兩路的脈沖在相位幅值和波形上也存在很大的不一致性，存在的錯(cuò)別過大會(huì)導(dǎo)致電流難以調(diào)整，變壓器繞組為電感電阻和電容的參數(shù)過大傳播途徑很很可能，則可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量出兩個(gè)脈沖不符合判斷規(guī)律。

2.2 周期性干擾的抑制

在周期性干擾的頻普特征與局部放電的放電號(hào)的頻譜有很大的差別，因此，會(huì)常常采用頻域方法處理的。其中包括FFT值濾波器，固定系數(shù)波濾器和理想多通帶數(shù)字濾波器等方式。但是隨著近幾年的技術(shù)的不斷進(jìn)步，在這上面也有所成績(jī)，有所發(fā)現(xiàn)，濾除周期性干擾的方法越來越多，比如有自適應(yīng)濾波、非自適濾波，在利用這些方法在線監(jiān)測(cè)的同時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)局部放電的相關(guān)性，在檢測(cè)的信號(hào)源插入的延遲，就會(huì)利用適應(yīng)濾波器就可以消除周期性干擾，因此，在自適應(yīng)濾波不用提前知道噪聲干擾信息，會(huì)盡快的實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的智能化，減少部分資源的投入。

2.3 白噪聲干擾的抑制

白噪聲信號(hào)源是一般均值為0的平穩(wěn)睡覺的信號(hào)，屬于寬帶干擾信號(hào)與進(jìn)步放電號(hào)混合在一起，用常見的頻域的分析方法很難將他們兩個(gè)分離出來。但是可以通過引入基于小波的濾波方法對(duì)白噪聲干擾進(jìn)行消除，就可以達(dá)到目的。

三、結(jié)束語

經(jīng)過研究人員不斷的日夜兼程的研究，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，終于在在線監(jiān)測(cè)技術(shù)方面能到了很好的成績(jī)。但是隨著人們的欲望和要求的不斷提高，成績(jī)還是與預(yù)期的距離有一定的差距。所以，在接下來的探究中，不僅要提高檢測(cè)技術(shù)，還要對(duì)局部放電機(jī)理和放電脈沖在變壓器中的傳播途徑的理論要進(jìn)一步深入研究。

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（作者單位：順特電氣設(shè)備有限公司）