变压器振荡型冲击电压下的局部放电测量.docx

变压器振荡型冲击电压下的局部放电测量DOI：10.16660/ki.1674-098X.2016.07.077摘要：为了提高变压器实际工作效率提升变压器绝缘能力深入了解变压器振荡型冲击电压下局部放电特性更好地掌握变压器局部放电规律及特点笔者对变压器局部放电检测方法、进而建立科学合理的变压器局部放电检测体系、进一步解决局部放电测量问题、落实对局部放电绝缘状态诊断和辨识等几方面问题进行了探讨。关键词：放电测量电气设备交流感应中图分类号：TM41文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）03（a）-0077-02随着变压器局部放电系统的逐步完善我国局部放电技术及方法已经趋近成熟对设备绝缘缺陷的发现发挥着重要作用。因此必须要对局部放电检测进行深入地分析了解争取尽早发现设备绝缘潜伏性缺陷提高变压器电压稳定性。1冲击电压下的局部放电物理过程1.1等值电路为了增进变压器振动型冲击电压局部放电情况的了解掌握电场电容分布下面就利用图1对冲击电压下的局部放电过程进行简要阐述说明（图1）。图1中的Cg、Cb、Ca分别为缺点等值电容、与缺陷串联部分绝缘介质等值电容、除Cb外其他绝缘介质等值电容。1.2双指数冲击下的局部放电过程在双指数冲击电压下气隙承受电压随着外施电压的上升而逐渐上升气隙电压达到击穿电压值时就会发生放电进而产生的空间电荷在外加电场作用下产生反向运动形成反向电场放电停止。通常气隙冲击电压很少会在短时间内出现自由电子但是在这一冲击电压下气隙的击穿电压较高会引发剧烈的放电反应产生大量空间电荷反向电压较高。而当气隙电压随着外施电压下降产生负极性上升时内部反向电压和外加电压差达到击穿电压值时就会产生再次放电外加电压波尾同样会引发若干次放电。1.3振荡型冲击电压下的局部放电过程振荡型冲击气隙电压要比之后各次放电都大据该反应特性振荡型冲击电压会对外加电压产生极大影响从而产生反向电场达到反向击穿条件时就会形成反向放电情况。振荡电压经过波谷后气隙两端外加电场不断增加气隙受振荡特性影响外加电压迅速降低主放电产生的自由电荷所形成的反向电场与外加电场产生正向放电。以上情况重复发生就是振荡型冲击电压局部放电只有在气隙电压完全达不到击穿电压时局部放电情况才会停止。根据气隙放电的特性试验过程中也要注意采集振荡上升过程中的负极性放电脉冲掌握放电规律和影响。1.4冲击电压下绝缘局部放电仿真模拟基于蒙特-卡洛法冲击电压局部放电理论许多经验丰富的电力人员进行气隙局部放电物理试验并根据已有试验条件及相关参数确定了模型参数的初始值进而生产了局部放电模拟图提高对绝缘局部放电情况的了解。具体情况如图2。2冲击电压下局部放电检测系统2.1系统总体设计无论是施加振荡型冲击电压还是交流电压油浸式变压器的局部放电测量都是通过电容型套管末屏来取得的在这一作用试验中位移电流产生的情况也较为常见。通常情况下当振荡型冲击电压频率在1～15kHz时变压器的交流感应耐压频率为100～250Hz。当冲击电压幅值相同振荡型电压所产生的位移电流等于150倍的交流电压位移电流。研究人员所需要做的就是根据试验内容和结果提高对振荡型冲击电压影响的了解尽可能地克服位移电流产生的各种不利影响做好局部信号的有效分析进而获取精确的电流脉冲信号。因此基于宽带测量阻抗及高频电流传感器的设计基础试验人员搭建了局部放电测量系统采集了局部放电测量采用50Ω无感电阻和带宽为102MHz的高频电流传感器对冲击电压下试品局部放电信号进行采集并通过截止频率为1MHz的高通滤波器过滤掉采集信号中冲击源引起的位移电流、起始时刻的干扰信号并利用示波器进行局部放电信号的准确记录。2.2测量系统的检验为了增进对测量系统有效性的了解加强变压器放电情况管理笔者对针板缺陷试品进行试验并对照无缺陷试品经试验验证分别进行两试品双指数雷击电压冲击试验进而检测无缺陷试品局部放电信号测量后发现冲击电压局部放电测量系统具有一定的可行性。超声波检测对于冲击电压检测并不适用超声波持续时间较长由位移电流产生的信号会逐渐淹没在冲击电压作用时间内难以检测到有效的放电信号。由于特高频检测是根据振荡信号进行测量的难以判别极性不利于后续情况分析综合各种放电情况而言脉冲电流局部检测更为符合局部放电情况检测。2.3振荡型冲击电压下油纸绝缘典型缺陷局部放电特性由于变压器绝缘结构较为复杂引发局部放电的原因是多种多样的局部放电类型也较为多样但放电机理却是万变不离其宗局部放电大体可分为油纸板沿面放电、油中尖