局部放電主要是變壓器、互感器以及其他一些高壓電氣設(shè)備在高電壓的作用下，其內(nèi)部絕緣發(fā)生的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，不會(huì)立即形成整個(gè)絕緣貫通性擊穿或閃絡(luò)，所以稱為局部放電。局部放電量很微弱，靠人的直覺感覺，如眼觀耳聽是察覺不到的，只有靈敏度很高的局部放電測(cè)量?jī)x器才能把它檢測(cè)到。

局部放電檢測(cè)的作用主要是通過對(duì)變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),檢驗(yàn)內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)的最大負(fù)荷量,在安全標(biāo)準(zhǔn)的有效范圍內(nèi),施加符臺(tái)技術(shù)要求和安全指標(biāo)的試驗(yàn)電壓,從而做到電力變壓器局部放電的技術(shù)診斷。

一、局部放電的危害及主要放電形式

1.局部放電的危害

局部放電對(duì)絕緣設(shè)備的破壞要經(jīng)過長(zhǎng)期、緩慢的發(fā)展過程才能顯現(xiàn)。局部放電時(shí)間雖短，能量也很小，但具有很大的危害性，它的長(zhǎng)期存在對(duì)絕緣材料將產(chǎn)生較大的破壞作用，一是使鄰近局部放電的絕緣材料，受到放電質(zhì)點(diǎn)的直接轟擊造成局部絕緣的損壞，二是由放電產(chǎn)生的熱、臭氧、氧化氮等活性氣體的化學(xué)作用，使局部絕緣受到腐蝕老化，電導(dǎo)增加，最終導(dǎo)致熱擊穿。運(yùn)行中的變壓器，內(nèi)部絕緣的老化及破壞，多是從局部放電開始。

2.局部放電的表現(xiàn)形式

局部放電的表現(xiàn)形式可分為三類:第一類是火花放電，屬于脈沖型放電，主要包括似流注火花放電和湯遜型火花放電;第二類是輝光放電，屬于非脈沖型放電;第三類為亞輝光放電，具有離散脈沖，但幅度比較微小，屬于前兩類的過渡形式。

為防止局部放電的發(fā)生，制造單位應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);精心施工，提高材料純凈度，嚴(yán)格處理各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。運(yùn)行單位應(yīng)加強(qiáng)變壓器維護(hù)、監(jiān)測(cè)等工作，以有效地防止變壓器局部放電的發(fā)生。

二、變壓器局部放電檢測(cè)方法

變壓器局部放電的檢測(cè)方法主要是以局部放電時(shí)所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，產(chǎn)生局部放電的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電脈沖、超聲波、電磁輻射、氣體生成物、光和熱能等，根據(jù)上述的這些現(xiàn)象也相應(yīng)的出現(xiàn)了多種檢測(cè)方法，下面介紹幾種目前比較常見的局部放電檢測(cè)方法。

1. 脈沖電流檢測(cè)法

這種方法是目前國(guó)內(nèi)使用較為廣泛的變壓器局部放電檢測(cè)方法，其主要是通過電流傳感器檢測(cè)變壓器各接地線以及繞組中產(chǎn)生局部放電時(shí)引起的脈沖電流，并以此獲得視在放電量。電流傳感器一般由羅氏線圈制成。主要優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)靈敏度較高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、脈沖分辨率高等;缺點(diǎn)是測(cè)試頻率較低、信息量少。

2.化學(xué)檢測(cè)法

化學(xué)檢測(cè)法又被稱為氣相色譜法。變壓器出現(xiàn)局部放電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致絕緣材料被分解破壞，在這一過程中會(huì)出現(xiàn)新的生成物，通過對(duì)這些生成物的成分和濃度進(jìn)行檢測(cè)，能夠有效的判斷出局部放電的狀態(tài)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是抗電磁干擾較強(qiáng)，基本上能夠達(dá)到不受電磁干擾的程度，也比較經(jīng)濟(jì)便捷，還具有自動(dòng)識(shí)別功能;但該檢測(cè)方法也存在一些缺點(diǎn):由于生成物的產(chǎn)生過程時(shí)間較長(zhǎng)，故此延長(zhǎng)了檢測(cè)周期，只能發(fā)現(xiàn)早期故障，無(wú)法檢測(cè)突發(fā)故障，并且該方法只能進(jìn)行定性分析，無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量判斷。另外現(xiàn)在使用的氣體傳感器對(duì)檢測(cè)到的所有氣體都較為敏感，致使檢測(cè)的準(zhǔn)確性不是很高。

3.光測(cè)法

由于局部放電會(huì)產(chǎn)生光輻射，光測(cè)法主要是針對(duì)局部放電時(shí)產(chǎn)生的光輻射進(jìn)行檢測(cè)。通常情況下變壓器油中發(fā)生放電時(shí)所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)度均不相同，試驗(yàn)結(jié)果表明光波的長(zhǎng)度一般在500nm~700nm 這一區(qū)間范圍，當(dāng)光電發(fā)生轉(zhuǎn)換后，根據(jù)光電流的特性，能夠?qū)植糠烹娺M(jìn)行識(shí)別。

4. 超高頻檢測(cè)法

變壓器在發(fā)生局部放電時(shí)都會(huì)出現(xiàn)正負(fù)電荷中和的現(xiàn)象，并且伴隨這一現(xiàn)象都會(huì)形成一個(gè)陡的電流脈沖向周圍輻射電磁波。

該方法主要是通過對(duì)變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電時(shí)所發(fā)射的超高頻電磁波進(jìn)行接收，從而達(dá)到對(duì)局部放電的定位和檢測(cè)。這種檢測(cè)方法的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量頻率比較高、檢測(cè)頻率范圍可以調(diào)節(jié)、抗電磁波干擾性能強(qiáng)、靈敏度較高等。

5. 射頻檢測(cè)法

該方法主要是通過利用電流互感線圈從變壓器的中性點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量獲取信號(hào)，測(cè)量的信號(hào)頻率通常能夠達(dá)到3 萬(wàn)kHz，從很大程度提高了局部放電的測(cè)量頻率。主要優(yōu)點(diǎn)是射頻檢測(cè)系統(tǒng)安裝方便，檢測(cè)設(shè)備不會(huì)改變變壓器的運(yùn)行方式;其缺點(diǎn)是由于射頻檢測(cè)只能對(duì)單一的信號(hào)進(jìn)行分辨，無(wú)法準(zhǔn)確的判斷三相變壓器局部放電信號(hào)的總和，因此，不適合三相變壓器的局部放電檢測(cè)。

6.紅外熱像法

該方法主要是通過紅外線測(cè)量?jī)x器對(duì)變壓器中局部放電時(shí)所產(chǎn)生的電熱能量轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)局部放電區(qū)域內(nèi)的溫度變化達(dá)到檢測(cè)的目的。主要優(yōu)點(diǎn)是紅外線儀器操作簡(jiǎn)便，并且測(cè)出的結(jié)果直觀準(zhǔn)確;其缺點(diǎn)是只能對(duì)變壓器表面的局部放電進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法檢測(cè)到變壓器深處的故障，只適合定性測(cè)量，目前尚不能用于定量測(cè)量。

7.超聲波檢測(cè)法

這種方法主要測(cè)量的是變壓器局部放電時(shí)所產(chǎn)生的超聲波信號(hào)。通過利用安裝在變壓器油箱上的超聲傳感器對(duì)變壓器局部放電產(chǎn)生的超聲波進(jìn)行接收，并以此來(lái)確定變壓器局部放電的位置和大小。該方法可以同時(shí)適應(yīng)在線和離線檢測(cè)，且檢測(cè)結(jié)果相同;其缺點(diǎn)是不能進(jìn)行定量判斷，只能作為輔助測(cè)量。

局部放電檢測(cè)的最終目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器安全性能的更好保障,隨著電力行業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷提高,局部放電檢測(cè)能夠給電力變壓器的整體性能改善和更新?lián)Q代提供充分的數(shù)據(jù)保證,在未來(lái)會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

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