變壓器局部放電問(wèn)題的探討

1、<p>　　變壓器局部放電問(wèn)題的探討</p><p>　　[摘要]本文根據(jù)工作中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)簡(jiǎn)要的探討了電力變壓器局部放電的主要幾種情況，并對(duì)局部放電在線監(jiān)測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，綜合分析了變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)具有良好的去噪效果和實(shí)用價(jià)值。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè) </p><p>　　隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的電壓

2、等級(jí)和容量也在迅猛的增長(zhǎng)，電力變壓器作為電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備其本身制造成本很高，一旦變壓器發(fā)生事故，不僅給電力系統(tǒng)造成巨大的損失，也給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了無(wú)法估計(jì)的影響。因此，電力變壓器安全可靠的運(yùn)行直接決定了電力系統(tǒng)的供電可靠性。變壓器的壽命絕大程度上取決于本身絕緣老化情況，因此變壓器能否可靠的運(yùn)行在很大程度上取決于其絕緣材料的優(yōu)劣狀態(tài)。在大型的電力變壓器生產(chǎn)過(guò)程中，由于其絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且在制造過(guò)程中難免在絕緣結(jié)構(gòu)中含有氣隙，或者在運(yùn)行

3、過(guò)程中也會(huì)因?yàn)榻^緣受潮，水分在電場(chǎng)的作用下而產(chǎn)生氣泡。這些氣隙在電場(chǎng)的作用下就會(huì)產(chǎn)生局部放電。另外由于絕緣結(jié)構(gòu)中存在的一些電氣接觸不良或者內(nèi)部存在的缺陷和混入的雜質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生局部放電。這些局部放電會(huì)使絕緣氧化、腐蝕，同時(shí)局部放電的強(qiáng)度也隨之增大，進(jìn)一步侵蝕了絕緣結(jié)構(gòu)。目前，隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的升高，局部放電已經(jīng)成為變壓器絕緣老化的重要原因之一。 </p><p>　　電力變壓器內(nèi)部局部放電主要以下面幾種情況出現(xiàn)：

4、(1)繞組中部油-紙屏障絕緣中油通道擊穿;(2)繞組端部油通道擊穿;(3)緊靠著絕緣導(dǎo)線和電工紙(引線絕緣、搭接絕緣、相間絕緣)的油間隙擊穿;(4)線圈間(匝間、餅間)縱絕緣油通道擊穿;(5)絕緣紙板圍屏等的樹(shù)枝放電;(6)其他固體絕緣的爬電;(7)絕緣中滲入的其他金屬異物放電等。 </p><p>　　在局部放電監(jiān)測(cè)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)存在著大量的干擾，其中主要有窄帶周期性干擾、白噪聲干擾以及脈沖型干擾等。窄帶周期性干

5、擾，包括無(wú)線電通信、高頻保護(hù)、載波通信等。其中高頻保護(hù)和載波通信信號(hào)頻率范圍在30-500KHz，無(wú)線電的干擾在500KHz以上。脈沖型干擾，包括周期性脈沖干擾和隨機(jī)性脈沖干擾，其中隨機(jī)性脈沖干擾主要來(lái)源于雷電、繼電器、開(kāi)關(guān)動(dòng)作等干擾，周期性脈沖干擾主要來(lái)源于可控硅設(shè)備動(dòng)作引起的干擾，發(fā)生的相位相對(duì)固定。白噪聲干擾，包括通信線路中的各種隨即噪聲。其中脈沖型干擾頻率一般都小于1MHz，在時(shí)域上分布稀疏，有規(guī)則，很容易與局部放電脈沖進(jìn)行區(qū)分

6、，因此本文主要考慮的噪聲干擾只包括窄帶周期性干擾和白噪聲干擾，窄帶周期性干擾和白噪聲可用如下數(shù)學(xué)模 </p><p><b>　　(1) </b></p><p><b>　　(2) </b></p><p>　　式中:為窄帶周期性干擾的頻率，為幅值，為白噪聲的幅值。 </p><p>　　在局部放

7、電監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)有大量的干擾和噪聲，給局部放電的檢測(cè)帶來(lái)了很大的困難，如何去除噪聲干擾，把局部放電信號(hào)良好提取出來(lái)是現(xiàn)在局部放電在線監(jiān)測(cè)中研究的重點(diǎn)。在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)局部放電監(jiān)測(cè)中主要的干擾有窄帶周期性干擾、白噪聲干擾以及脈沖型干擾等。局部放電信號(hào)通常被這些干擾所湮沒(méi)。因此，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者在局部放電在線監(jiān)測(cè)中的去噪技術(shù)研究方面進(jìn)行了大量的研究。 </p><p>　　隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的不斷升高，電力部門(mén)越來(lái)越重視電力變

8、壓器的維護(hù)，以確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而電力變壓器的安全運(yùn)行又取決于自身的絕緣狀態(tài)，因此，變壓器絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)成為電力部門(mén)以及相關(guān)人員研究的重點(diǎn)。局部放電作為反映設(shè)備絕緣狀態(tài)最靈敏的因素，成為電力設(shè)備絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。 </p><p>　　局部放電研究的熱點(diǎn)在于去噪技術(shù)的放電特征提取技術(shù)的研究。隨著局部放電研究的不斷深入，近年來(lái)涌現(xiàn)了許多關(guān)于去噪技術(shù)和特征提取技術(shù)的新方法，使得局部放電的分析

9、研究越來(lái)越完善。在去噪技術(shù)方面許多專(zhuān)家和學(xué)者都立足于尋求新方法使得去噪后波形的失真越來(lái)越小。但由于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)到的信號(hào)含有大量復(fù)雜的混合噪聲干擾，傳統(tǒng)的單一去噪方法一般只對(duì)一種類(lèi)型的噪聲干擾有很好的去噪效果，而對(duì)含有混合噪聲擾擾的信號(hào)不能達(dá)到很好的去噪效果。因此，未來(lái)局部放電去噪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將致力于提升和融合多種去噪算法來(lái)實(shí)現(xiàn)去除混合噪聲干擾。 </p><p>　　放電特征提取技術(shù)是局部放電研究領(lǐng)域的又一重大課題

10、，它直接關(guān)系到設(shè)備絕緣狀態(tài)的診斷結(jié)果。在局部放電識(shí)別系統(tǒng)中特征量提取是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的特征提取方法三維譜圖、放電統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)等雖然反映的放電信息比較全面但是由于其特征量維數(shù)大而使識(shí)別系統(tǒng)的復(fù)雜程度大大增加，分形維數(shù)和波形特征參數(shù)等雖然提取的特征量維數(shù)小，但是反映的放電信息不全面，識(shí)別的準(zhǔn)確度小。因此，放電特征提取的研究趨勢(shì)將致力于提取維數(shù)小，反映信息全面的特征量。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)是今年來(lái)應(yīng)用到局部放電的一個(gè)新方法，在放電特征提取方面的研究

11、鮮有文獻(xiàn)涉及，數(shù)學(xué)形態(tài)特征作為一種新的放電特征提取的方法，在局部放電模式識(shí)別方面具有良好的應(yīng)用前景。分形特征雖然反映的信息不完全，但是由于它具有特征量維數(shù)少的優(yōu)勢(shì)，因此未來(lái)采用與其它特征提取方法并用的方式來(lái)提高信息的表示程度，在這方面也同樣具有很好的研究?jī)r(jià)值 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]肖勇.龐軍.周波.羅濤 超聲波與高