变压器局部放电问题探析

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1、变压器局部放电问题探析［摘要］本文根据工作中的经验总结简要的探讨了电力变压器局部放电的主要几种情况，并对局部放电在线监测进行了简单的阐述，综合分析了变压器局部放电在线监测具有良好的去噪效果和实用价值。［关键词］变压器局部放电在线监测随着我国电力工业的迅速发展，电力系统的电压等级和容量也在迅猛的增长，电力变压器作为电力系统中重要的电力设备其本身制造成本很高，一旦变压器发生事故，不仅给电力系统造成巨大的损失，也给国民经济造成了无法估计的影响。因此，电力变压器安全可靠的运行直接决定了电力系统的供电可靠性。变压器的寿命绝大程度上取决于本身绝缘老化

2、情况，因此变压器能否可靠的运行在很大程度上取决于其绝缘材料的优劣状态。在大型的电力变压器生产过程中，由于其绝缘结构复杂而且在制造过程中难免在绝缘结构中含有气隙，或者在运行过程中也会因为绝缘受潮，水分在电场的作用下而产生气泡。这些气隙在电场的作用下就会产生局部放电。另外由于绝缘结构中存在的一些电气接触不良或者内部存在的缺陷和混入的杂质也会产生局部放电。这些局部放电会使绝缘氧化、腐蚀，同时局部放电的强度也随之增大，进一步侵蚀了绝缘结构。目前，随着电力系统电压等级的升高，局部放电已经成为变压器绝缘老化的重要原因之O电力变压器内部局部放电主要以下

3、面几种情况出现：（1）绕组中部油-纸屏障绝缘中油通道击穿；（2）绕组端部油通道击穿；（3）紧靠着绝缘导线和电工纸（引线绝缘、搭接绝缘、相间绝缘）的油间隙击穿；（4）线圈间（匝间、饼间）纵绝缘油通道击穿；（5）绝缘纸板围屏等的树枝放电；（6）其他固体绝缘的爬电；（7）绝缘中渗入的其他金属异物放电等。在局部放电监测过程中，现场存在着大量的干扰，其中主要有窄带周期性干扰、白噪声干扰以及脉冲型干扰等。窄带周期性干扰，包括无线电通信、高频保护、载波通信等。其中高频保护和载波通信信号频率范围在30-500KHz,无线电的干扰在500KHZ以上。脉冲型

4、干扰，包括周期性脉冲干扰和随机性脉冲干扰，其中随机性脉冲干扰主要来源于雷电、继电器、开关动作等干扰，周期性脉冲干扰主要来源于可控硅设备动作引起的干扰，发生的相位相对固定。白噪声干扰，包括通信线路中的各种随即噪声。其中脉冲型干扰频率一般都小于1MHz,在时域上分布稀疏，有规则，很容易与局部放电脉冲进行区分，因此本文主要考虑的噪声干扰只包括窄带周期性干扰和白噪声干扰，窄带周期性干扰和白噪声可用如下数学模（1）式中：为窄带周期性干扰的频率，为幅值，为白噪声的幅值。在局部放电监测的现场有大量的干扰和噪声，给局部放电的检测带来了很大的困难，如何去除

5、噪声干扰，把局部放电信号良好提取出来是现在局部放电在线监测中研究的重点。在监测现场局部放电监测中主要的干扰有窄带周期性干扰、白噪声干扰以及脉冲型干扰等。局部放电信号通常被这些干扰所湮没。因此，国内外研究学者在局部放电在线监测中的去噪技术研究方面进行了大量的研究。随着电力系统电压等级的不断升高，电力部门越来越重视电力变压器的维护，以确保电力系统的安全运行。而电力变压器的安全运行又取决于自身的绝缘状态，因此，变压器绝缘状态的监测成为电力部门以及相关人员研究的重点。局部放电作为反映设备绝缘状态最灵敏的因素，成为电力设备绝缘状态监测与故障诊断领域

6、研究的重点。局部放电研究的热点在于去噪技术的放电特征提取技术的研究。随着局部放电研究的不断深入，近年来涌现了许多关于去噪技术和特征提取技术的新方法，使得局部放电的分析研究越来越完善。在去噪技术方面许多专家和学者都立足于寻求新方法使得去噪后波形的失真越来越小。但由于现场监测到的信号含有大量复杂的混合噪声干扰，传统的单一去噪方法一般只对一种类型的噪声干扰有很好的去噪效果，而对含有混合噪声扰扰的信号不能达到很好的去噪效果。因此，未来局部放电去噪技术的发展趋势将致力于提升和融合多种去噪算法来实现去除混合噪声干扰。放电特征提取技术是局部放电研究领域

7、的又一重大课题，它直接关系到设备绝缘状态的诊断结果。在局部放电识别系统中特征量提取是一个重要环节。传统的特征提取方法三维谱图、放电统计特征参数等虽然反映的放电信息比较全面但是由于其特征量维数大而使识别系统的复杂程度大大增加，分形维数和波形特征参数等虽然提取的特征量维数小，但是反映的放电信息不全面，识别的准确度小。因此，放电特征提取的研究趋势将致力于提取维数小，反映信息全面的特征量。数学形态学是今年来应用到局部放电的一个新方法，在放电特征提取方面的研究鲜有文献涉及，数学形态特征作为一种新的放电特征提取的方法，在局部放电模式识别方面具有良好的

8、应用前景。分形特征虽然反映的信息不完全，但是由于它具有特征量维数少的优势，因此未来采用与其它特征提取方法并用的方式来提高信息的表示程度，在这方面也同样具有很好的研究价值参考文献［1］肖勇.庞军