变压器uhf局部放电在线监测试验探讨.docx

    变压器uhf局部放电监测试验探讨    Summary：变压器局部放电，主要就是绝缘结构的电场分布均匀性较差，且局部场强过高，导致介质范围内出现放电等现象，此类问题与变压器的绝缘材料产生直接关联，因此，应当合理使用监测方式对其进行处理，保证能够及时发现其中存在的问题，采取有效措施解决问题，全面提高变压器的使用效果，延长机械设备寿命Keys：变压器；局部放电；uhf监测在使用监测方式期间，应当根据局部放电实际情况，明确放电物理量与状态特点，根据电脉冲数据、超声波数据等，对其进行全面的监测在此期间，应当摒弃传统的放电监测方式，合理开展监测活动，提高抗干扰能力，保证监测数据准确性与可靠性一、uhf监测原理与装置的分析（一）工作原理分析在变压器设备出现局部发电问题的时候，放电的持续时间很短，多为90ns，放电脉冲的上升时间很短，通常在3ns左右因此，在局部放电的过程中，所产生的脉冲频带很宽，在90MHz左右所以，在局部放电期间，不仅会出现脉冲电流形式的信号，还会在变压器绕组等周围出现外向传播的信号，严重影响其运行效果通常情况下，uhf检测方式在实际使用期间，能够快速接收此类信号，对其进行全面的分析，保证能够更好的获取局部放电数据。

二）抗干扰性能分析经过相关实验可以了解，变压器设备在局部放电的情况下，会辐射一些电磁波等频率特点的电源，其几何形状与放电间隙等产生直接关联，也与变压器设备的强度相关，如果相关设备的放电间隙很小，其放电的时间就会缩短，且脉冲宽度很大，辐射能力较强，在实际放电的过程中，变压器可以辐射出频率较高的电磁波，最高可以达到30GHz左右而监测方式能够规避噪音干扰问题，在200MHz的环境中开展常规监测工作，明确局部放电实际情况，全面提高工作效率由此可见，使用监测方式能够更好的对其进行监测，具有一定的抗干扰能力三）装置情况分析Uhf监测装置的使用，主要包括：超高频传感器机械设备、放大单元机械设备、模数转换器机械设备、计算机设备等在实际工作中，主要是利用传感器设备将信息传递到抗阻变换器设备中，然后在同轴电缆的情况下，将信息传递到前置放大器设备中，以便于高频放大器接受此类信号，更好的开展检验活动第一，超高频传感器机械设备的分析此类设备在实际使用的过程中，主要用于提取信号数据，具备一定的频率响应能力，且抗干扰能力较高，对于信号的灵敏度较强同时，此类设备的尺寸较小，使用便利性高，在系统运行中不会影响变压器设备的运行。

可以将其分为内置与外置两种类型的机械设备当前，企业经常使用的设备为拉杆类型的传感器，能够将其插入变压器油阀箱体中，以便于开展各类检测活动第二，抗阻变换器设备的分析此类机械设备在实际使用期间，能够利用同轴电缆接收传感器的各类信息，促进电缆与前置放大器之间的匹配效果，提高信号接收效率，增强数据传输工作可靠性与有效性第三，放大单元设备的分析主要包括：前置与高频类型的放大器设备，能够根据传感器的反应，接收局部放电信号，并对其进行放大处理，以便于完成各方面工作任务第四，计算机设备的分析在放大单元对数据进行处理之后，能够利用检波器设备等对数据信息进行处理，在获取高频信号之后，通过分量处理方式对信号进行转换，然后利用计算机设备开展分析活动，全面优化各方面工作体系，达到预期的管理目的二、uhf监测模式分析变压器绝缘结构的模式较为复杂，很容易受到各类因素的影响，出现局部放电现象，难以保证运行效果通常情况下，局部放电的位置为空气隙区域、悬浮电位区域等，可以利用实验室测试方式对其进行处理，明确局部放电位置与模式，掌握各类工作原理，以便于开展各方面管理活动在建立相关模型期间，可以制定悬浮放电模型、气泡放电模型等，对相关超高频放电信号进行全面分析，根据不同模型的实际情况，构建先进的频谱图，以便于完成当前各方面工作任务。

在实验工作中可以得知，在监测工作中，不仅会涉及0.6-1.0GHz的频带范围，还包含热噪声干扰问题，其频带在590-1000GHz左右，相关人员应该对其进行全面的分析，在信号稳定的情况下，可以明确无线电等干扰因素，利用软件方式对其进行排除，以便于提高监测工作可控性与有效性对于不同的放电类型而言，其放电能量频带存在一定差别，可以利用高频带监测方式对其进行处理一）局部放电情况分析在实验期间，所选择的为620MHz的中心频率，获取信噪比数据信息试验结构会在电压很低的情况下出现放电现象，且正负半周的放电能力较高，得到的谱图形状接近在放电的过程中，脉冲结构电压幅值绝对值呈现上升趋势，上升的部位在相位100°位置在电压逐渐升高之后，导致局部放电脉冲结构相位范围逐渐延伸，可以超过190°的范围且电压升高情况，很容易导致其放电幅值数据信息逐渐提高，增加放电重复机会[1]二）沿面放电情况可以选择590MHz的中心频率开展相关分析工作，对其放电电压进行掌控，在初始放电的时候，脉冲幅值数据信息较为相似，可以得知放电峰值较高，在电压逐渐升高的情况下，也会导致重复次数增加三）悬浮放电分析可以选择520MHz的中心频率开展相关分析工作，对各类工作进行全面的了解，可以发现其相位的分布结构较宽，位置多为100°左右的区域。

在谱图形状分析期间可以发现，其呈现经典矩形分布特点，很容易受到电压升高情况的影响，导致脉冲幅值数据信息增大，然而，相关谱图不会出现明显的差异[2]三、试验工作分析本次试验主要使用uhf监测方式对变压器局部放电情况进行分析，制定完善的实验方案，在实际工作中，通过科学的对比形式明确局部放电情况，建立专门的管理机制，以便于完成当前各项任务，达到预期的试验目的具体为以下几点：（一）设计设备局部放电相关模型在试验工作中，相关人员应该合理设计局部放电模型，根据实际处理要求，对其进行全面处理在此期间，可以设计两种模型，主要为油中气泡放电与悬浮放电为了保证获取准确的结果，在制作相关模型的时候，应当对变压器设备电极表面与边缘进行处理，去除毛刺等结构，然后制备相关模型材料，以便于开展测量与统计活动第一，在建立油中气泡放电模型期间，应当根据实际要求对其进行处理，如图1所示，可以利用两个黄铜板开展电极模型的制作工作，将其高度控制在3mm左右，直径控制在30mm左右对于放电模型而言，应当合理使用绝缘纸板，选择三块纸板，规格为30mm×30mm，然后将上层与下层的厚度控制在2mm左右，中间的厚度控制在1mm左右，保证工作效果[3]。

第二，在建立油中悬浮放电模型期间，应当合理分析高压与低压类型电极情况，将黄铜电极高度控制在3mm左右，直径控制在30mm左右同时，应当在其中固定电极导线，利用导线外皮，对金属丝结构与高压电结构进行隔离处理，保证各方面工作效果[4]在实际处理的过程中，还要将金属丝结构与高压电极结构等间距控制在5mm左右，保证金属丝结构与低压电极间距为2mm二）试验过程分析为了保证监测工作可靠性与有效性，应当利用两种模型开展试验活动，全面提高各方面工作效率与质量，满足实际工作要求第一，油中气泡放电相关试验过程分析相关人员应当将模型设计在变压器箱体中，利用工频高压方式，使得模型能够更好的放电在此期间，应当对电压水平进行合理的控制，保证其放电量在一定范围内，然后对局部放电测量仪器设备进行动态化的观察，一旦发现有放电现象，就要将模型的放电量控制在300pc左右，然后停止相关加压工作相关人员应当对信号数据幅值与带宽等进行全面的记录，对数据结果进行保存，保证工作效果[5]在完成此类工作之后，工作人员应当继续开展加压工作，以便于改变电压模型，全面控制放电量，将其控制在10pc范围内，以便于对其进行观察如果传感器的信号数据信息出现变化，就要对变化量进行减少处理，使得放电量为6pc左右，然后对相关信息数据进行分析。

在反复降低变化了的情况下，相关人员应当建立专门的管理机制，保证工作效果[6]第二，油中悬浮放电相关试验过程分析相关人员应当将此类模型放置在相关变压器箱体中，然后利用工频高压方式使其出现放电现象在此期间，应当对电压水平进行严格的管控，保证放电量在适当范围内相关工作人员应当对局部测量仪器设备进行全面的观察，在出现放电现象的时候，应当将其放电量控制在5500pc左右，然后停止加压工作，对幅值数据信息与带宽数据信息进行记录，以便于观察波形数据信息在完成此类工作之后，应当继续开展加压活动，先对电压进行调整，合理控制放电量，保证工作效果，对传感器设备进行观察，如果出现一定变化，要减少变化量，将其控制在6pc左右，然后观察数据信息[7]三）测量检验措施为了保证监测工作可靠性与准确性，工作人员应当将测量检验分为重复性与最小性两种类型，以便于提高工作效果第一，在使用重复性方式的时候，主要是对同一个放电水平的结构进行分析，连续开展6次的测量工作，保证测量结果差异较低，严格控制在5%左右在每次测量工作中，应当保证精确度与可靠性，满足其实际发展需求，建立先进的管控机制[8]第二，在使用最小性方式的时候，应当根据厂家的技术说明书，明确最小检测的指标，合理设定相关参数值，以便于提高数据信息准确性与可靠性[9]。

结语：在变压器局部放电检测期间，相关人员应当合理使用uhf监测方式对其进行处理，保证检测工作可靠性与有效性，提高数据信息准确性，发挥现代化工作技术的积极作用，达到预期的管理目的Reference：[1]王齐跃，万元.变压器超高频局部放电监测的降频检波方法研究[J].湖北大学学报（自然科学版），2016，38（1）：46-49.[2]朱学成，高自伟，姜云龙等.套管局放UHF监测与定位技术研究及应用[J].黑龙江电力，2016，38（2）：141-144，149.[3]王广真.变压器真型实验平台及内置式特高频传感器研制[D].华北电力大学（北京），2015.[4]陈金祥.基于介质窗口和UHF传感器的变压器局部放电检测与定位方法[J].电网技术，2014，38（6）：1676-1680.[5]陈金祥.特高频电磁波在变压器放油管道内的传播规律[J].电网技术，2014（3）：817-823.[6]欧阳旭东，柯春俊，杨贤等.变压器局部放电UHF传感器安装方式对检测灵敏度的影响理论分析[J].变压器，2014，51（5）：55-58.[7]肖智刚，董明，邓彦国等.变压器内置式超高频传感器安装位置选择仿真研究[J].绝缘材料，2014（5）：76-81，86.[8]王广真，郑书生，杨宁等.基于变压器局部放电特高频传感器的布置[C].中国电机工程学会测试技术及仪表专业委员会2015年年会暨电力设备状态检修与故障诊断技术学术交流会论文集.2015：304-308.[9]任岩，万元，胡边等.基于UHF技术的风电场油浸式主变压器局部放电监测与分析[J].上海理工大学学报，2016，38（6）：540-545.  -全文完-。