关于高压设备强电局部放电在线监测技术的探讨

卜文馨

(咸阳师范学院，陕西 咸阳 712000)



关于高压设备强电局部放电在线监测技术的探讨

卜文馨

(咸阳师范学院，陕西 咸阳 712000)

摘要：伴随电能需求量的日益增加，高压设备的监侧与维护成为电力企业日常工作的重中之重，尤其是高压设备局部放电维护。为提高高压设备强电局部放电维护有效性，将在线监侧技术运用到高压设备强电局部放电的日常维护当中势在必行本文首先简要概括了局部放电在线监测技术的基本含义，然后从在线监刚方案设计、在线监测步骤和干扰信号的抑制三方面对高压设备强电局部放电在线监测技术进行了详细的探究。

关键词：高压设备；强电；局部放电；在线监测技术

在电力系统运行过程中，高压电气设备内部或表面放电会导致其自身绝缘装置逐渐老化，甚至发生短路或击穿事故，从而给电力系统的正常运行以及高压设备自身造成严重影响，给电力检修人员的生命安全构成威胁。在线监测技术在高压设备强电局部放电维护中的运用，可以实现对高压设备运行状态及放电情况的实时在线监测，对高压设备出现的异常放电或故障进行及时发现与分析，对高压设备放电维护具有重要的作用。

1局部放电在线监测技术基本含义

在电力企业高压电气设备日常运行与维护过程中，局部放电指的是由于高压设备自身绝缘层老化、内部存在缝隙等缺陷，而使其在传输电压电流时容易在设备表面出现电荷集聚现象，进而导致高压设备局部放电现象发生。对于一般的电力企业而言，其电气设备日常传输的电压均为高压，因而其表面积聚的电荷往往非常巨大，所形成的局部放电也多为强电。一旦电气设备发生局部高压放电，就很可能会给设备自身及其他设备的工作性能、运行状态、使用寿命等带来不利影响，既增加了电力企业的生产成本，又造成了设备维修与更换费用的不必要浪费。因此，必须采用在线监测技术对高压设备强电局部放电进行实时在线监测。

2高压设备强电局部放电在线监测技术基本内容

2.1局部放电在线监测技术的基本原理与方案设计

现阶段，对于高压设备强电局部放电主要针对的是设备表面或内部绝缘层的局部高压放电，因而局部放电在线监测一般多指高压设备绝缘层的局部放电在线监测。高压设备强电局部放电在线监测实现的基本原理是局部放电的原理与特点。当高压电气设备发生强电局部放电时，变压器内部就会产生超声波、电辐射、光、电脉冲等，容易造成变压器内部温度过高，导致变压器烧毁现象发生。如果局部放电是发生在油中，那么放电的同时还会伴随有气体的产生，从而增加能量损耗。为实现对局部放电全方位准确的监测，超声波测量、电辐射测量、声光信号检测、电脉冲测量、红外线测量、超高频测量等许多与局部放电有关的检测方法应运而生。这些方法对高压设备强电局部放电的检测有直接检测和间接检测两种形式。根据局部放电特点与原理，以及在线监测系统的设计要求.本文决定采用定位精度高、抗干扰性强的超声波定位法对高压设备强电局部放电进行实时监测。

2.2局部放电在线监测基本步骤

利用超声波定位法对高压设备局部放电在线监测的基本步骤大致如下:首先，利用系统传感器对电气设一备局部放电位置发出的超声波信号进行采集与滤波处理，利用双转换器将模拟超声波信号转换成数字信号。然后，对转换后的超声波信号进行模式识别，以判断出设备局部放电量的大小与类型;同时对转换后的超声波信号进行延时计算，对超声波信号到达各传感器之间的时间差及各传感器的空间坐标进行求解。最后，依据求出的传感器空间坐标与超声波信号到达各传感器之间的时间差来对高压设备局部放电点的具体位置进行准确定位.再借助计算机、图像处理软件将放电点的具体位置以三维立体形式显现在高压设备相应的模型之中，最终完成对高压设备强电局部放电的在线监测。

2.3干扰信号的抑制

高压电气设备发生局部放电时，往往伴随有噪声干扰，加之一些其他不确定因素，很容易对在线监测系统的监测效果产生影响。所以，在局部放电在线监测系统对高压设备运行状态进行实时监测时，为防止干扰信号和噪声对监测效果产生影响，就需要采取必要的干扰信号与噪声抑制措施。一般情况下，高压设备局部放电干扰信号的来源主要有变频设备、逆变设备、整流设备，整个电网中的全部变压器，较大型单相电力电子装置，高新技术中的元器件等。这些设备、装置和元器件在高压设备实际运行过程中都有可能发生局部放电，产生谐波电压电流等干扰信号，进而对传感器与线路工作性能产生干扰，加快电气设备绝缘层老化，增加电力设备损耗，降低设备运行效率，缩短设备使用寿命。除了谐波电流这一干扰信号外，还有电磁辐射干扰、电源干扰等一些其他类型的干扰信号。

要想有效防止干扰信号对高压设备强电局部放电在线监测的干扰，首先就需要对干扰信号的类型进行区别，然后在此基础上制定有针对性的抑制措施。目前，较为有效的一种抑制方法就是提高试验人员对局部放电干扰信号波形及其之间的区别能力，并相对全面准确的掌握高压设备局部放电的特征与电压电流和时间规律等有关内容，尤其是局部放电的电压相位特征和电气设备局部放电效应。局部放电电压相位特征是指造成高压设备局部放电电荷的趋向性。通常而言，许多高压设备绝缘层发生局部放电时，放电电压的相位与零位都具有一定的特征，而许多局部放电在线监测系统就是利用这一特征来实现对高压设备局部放电位置的监测与定位。局部放电效应是指电压效应和时间效应，即局部放电电压会随着时间的变化而变化，即高压设备局部放电往往会随着时间而呈现出某种共有的特征。利用这一点，也可以达到较好的在线监测效果。

3结语

综上所述，局部放电在线监测技术在电力企业高压电气设备日常运行过程中发挥着极其重要的作用，它可以对设备的局部高压放电类型与大小进行及时准确的监测、定位与识别，从而保障电气设备正常稳定运行，保障整个电力系统安全可靠运行。但随着技术的不断更新，高压设备强电局部放电在线监测技术还需与时俱进，在放电点位置定位、类型识别、干扰型号识别与抑制方面进行不断加强。

作者简介：卜文馨(1992.06-)男，汉族，陕西延安人。本科学历，咸阳师范学院物理与电子工程学院电气工程及其自动化专业。

中图分类号：TM8

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)14-0022-01