王威常筱萌杨金刚
（国网邯郸供电公司河北邯郸56035）
摘要：随着人们生活水平的不断提高，居民对电力运行的平稳性和安全性提出了更高的要求，针对变压器运行中出现的局部放电现象，通过在线监测可以及时确定放电位置，还能够方便观测者监控变压器内部的绝缘件状态，是预防变压器事故产生的有效方法。
关键词：变电站；变压器；局部放电；在线监控；检测定位
目前在我国的变电站运行中，只有针对变压器事故的检测手段，而没有行之有效的绝缘装置运行检测方法，目前在我国变电站运行中应用较为广泛的轻瓦斯保护，虽然属于效果较好的报警信号，但是当气体在油中完全生成时，局部放电情况已经较为严重了。特别是近年来电网容量不断增加，一台主变发生故障，造成的损失难以估计，因此，对变电站运行变压器局部放电实施在线监测定位技术已成为未来变电站工作的重点。
一、对变压器局部放电在线监测的概念分析
变压器在运行中会产生局部放电现象，并会随之产生电磁辐射、光、化学、声等物理现象，由于油中放电会产生气体，造成能量损失，引起设备局部热量过高，影响变电器正常运转。经过多年的研究和摸索，针对局部放电现象已经有几种比较有效的方法，例如：超声波变电器局部检测法、脉冲电流法、超高频局部放电检测法、针对油中气体的色谱分析法、电流传感器变电器局部放电检测法、外施电压检测法。目前我国应用较为广泛的是在线监测与外施电压检测法，但是由于变电站在运行过程中，受到的干扰因素较多，在干扰状态下检测方法无法顺利进行，效果也会大打折扣。
变压器放电在线监测与外施电压检测有很大的技术差别，外施电压检测局部放电的方法是在变压器停止工作状态下进行的，因其已经脱离电网所以受到电网的限制较小，外界的干扰因素对其也没有影响，此种方法可以保持较高的灵敏度。但是此种检测方法因脱离了电网限制，所以变压器在电网运行的实际状态没能完全呈现，变压器的运行趋势和绝缘情况也没有准确反映。变压器放电在线检测是在电网运转状态下实现的，此种方法可以通过电网中变压器的实际运行情况，准确的从变压器电信号中反映出其运行趋势和绝缘情况，但是此种方法的测试结果受到电网限制较多，容易受到外界因素干扰，因此，必须研制出能够实现变压器运行状态下局部放电在线监测定位技术，从而保证变电器的正常运行。
二、在线监测变压器局部放电的技术原理分析
（一）抗干扰装置
在变压器各个绕组件的中性点、套管末屏、铁心位置等设置干扰平衡装置，通过接地线实现信号接收，运用平衡对组成实现干扰消除，并准确获得变电器运行中局部放电状态下脉冲个数值和脉冲值。由于变电站电网干扰因素变化性较小，因此可以采用差动平衡及时对变电器运行中的固定干扰信号进行分析，根据干扰信号特点有针对性的进行干扰抑制。经过研究发现在变电器设备外部的干扰信号与传感器电流流向一致，但是其内部干扰信号则与传感器电流相反，通过这一研究可以得出，将传感器输出的反相信号与其他传感器输出信号进行相加，可以实现干扰信号的相互抑制，进而削减干扰信号的消极影响。这种干扰信号的加减法同样适用于传感器的内部信号，通过内外部信号共同作用，使检测系统信噪比得到提高。
（二）定位技术分析
目前在我国的变电站运行中运用较多的定位技术为声电联合法、超声法、电气定位法。
声电联合法主要是通过将变压器局部放电的脉冲值作为定位的出发信号，并实时记录多路超声信号以及电脉冲信号，将变电器的超声信号与电信号作为变电器的局部放电点位，通过计算其到传感器的时间来确定具体的放电位置。
超声法，是将声波传感器放置在变电站的电气设备外壁，通过辐射声能探测，对电气设备的绝缘性工作状态进行判断，以此来确定放电位置。此种方法在安装上比较方便，不需设置独立的高压电容器，也无需设置电力电源，受到电磁干扰的局限性较小，超声法灵活且敏感度较高。
电气定位法通过对电压器某一特定频率区域的电路具有等值性特点、局部放电位置点关系以及变压器内部放电时两端电流比值，进行变电器局部放电位置确定。
（三）变电器运行现场的干扰分析
在线监测变电器的局部放电干扰因素，可以分为两类：第一类为检测系统自身运转所造成的干扰，例如：干扰装置设计问题产生的运行噪音、此种情况可以通过干扰装置内部系统设计改进、重新设置电路走向、增强干扰屏蔽效果等对其噪音加以消除。第二类为变电站中的干扰因素，例如：通信设备运行中产生的干扰、整流设备等。在个人监测系统中造成变电站中干扰因素进入的途径主要有测量点、地线、电源、空间耦合。其中地线、空间耦合、电源三种途径可以通过电镀接地、屏蔽效果增强、电源滤波等方式将干扰性降到最低。对于监测点干扰可以通过改变变压器接地方式，使其在进入传感器前得到消除，进而保证将个人监测系统的影响降到最小。
根据测量点干扰信号特点可以分为三类：白噪声、周期性--脉冲干扰、周期性--窄带干扰。脉冲干扰根据其发生特点可以分为周期性--脉冲干扰和随机性--脉冲干扰，随机性--脉冲干扰是由分解开关连续动作、变电器高压线区域电晕而产生的；周期性--脉冲干扰是由地网脉冲、可控制硅动作所产生。周期性--窄带干扰主要有四类：高频保护、高次谐波、无线通信、载波通信。白噪音即：变电站运行中机械设备以及电气设备随机产生的噪音，例如：地网噪音、绕组热噪音。
三、干扰抑制
脉冲电流耦合电力需要经过变压器的中、高压测并经其套管的根部到末屏经接电线完成连接，其目的是有针对性的对各类干扰信号进行滤除，其主要采取的抗干扰措施有：在小波包自适应对周期干扰进行滤除、相位开窗法进行周期干扰滤除、极性鉴别技术对随机干扰进行滤除；针对小波极大值变化模值的原理对变压器局部位置的白噪声进行干扰。在干扰抑制工作中，最难以滤除的干扰信号为随机性--脉冲干扰，此种干扰信号是变电站局部放电在线监测的重点和技术难点，通过使用双传感器与耦合进行定向设置，并使用电子计算机软件进行脉冲种类识别，对随机性--脉冲干扰进行最大限度的滤除。此外，干扰抑制工作是在干扰性已经产生以后，说明对变电站运行已经产生一定的影响，即使及时进行处理仍然不能将消极影响全部消除，所以采购良好的绝缘部件，保证其运行效果，并对其进行定期检测和维护也是有效抑制干扰的措施，还能够减少设备维修几率。
结语：
随着我国现代化建设的快速发展，电力系统运行的平稳性越来越受到国家和社会的关注，良好的电力运转不但可以保证人们正常的生产和生活，并对经济发展有促进作用。变压器局部放电对变电站设备运转影响较大，通过对其进行在线监测，将放电位置进行精确确定，并对其干扰因素进行有效抑制，可以将局部放电影响降到最低，从而保证变电站运转的稳定性。
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