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某水电站110kV主变压器局部放电定位分析与处理

汇报人：

2024-01-22

引言

某水电站110kV主变压器概述

局部放电现象及原因分析

局部放电定位技术与方法

某水电站110kV主变压器局部放电定位实践

处理措施与建议

结论与展望

contents

目

录

引言

01

水电站作为清洁能源的重要组成部分，在能源结构中占据重要地位。

110kV主变压器是水电站的核心设备之一，其运行状况直接关系到电站的安全与稳定。

局部放电是影响变压器绝缘性能的主要因素之一，对其进行定位分析和处理具有重要意义。

国内研究现状

近年来，国内在变压器局部放电定位技术方面取得了显著进展，如超声波定位法、特高频定位法等得到了广泛应用。

国外研究现状

国外在变压器局部放电定位技术方面起步较早，发展较为成熟，如电气定位法、光学定位法等具有较高的定位精度和稳定性。

国内外研究对比分析

国内外在变压器局部放电定位技术方面各有优劣，国内在技术应用方面较为广泛，而国外在技术研发方面较为领先。未来，随着技术的不断发展和融合，国内外在变压器局部放电定位技术方面的差距将逐渐缩小。

某水电站110kV主变压器概述

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绝缘套管

将高压绕组和低压绕组的引线引出到油箱外部，同时起到绝缘和固定作用。

冷却装置

包括散热器、冷却风扇等，用于降低变压器运行温度。

油箱

用于容纳变压器油和散热。

铁芯

采用高导磁率的硅钢片叠积而成，构成变压器的磁路。

绕组

用绝缘铜线或铝线绕制而成，分为高压绕组和低压绕组，是变压器的电路部分。

当变压器一次侧施加交流电压时，铁芯中产生交变磁通，从而在二次侧绕组中感应出电动势。

电磁感应原理

电压变换原理

电流变换原理

通过改变绕组的匝数比，实现电压的升高或降低。

根据电磁感应定律和欧姆定律，当负载阻抗一定时，通过改变电压可以实现电流的变换。

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定期检查

预防性试验

故障处理

维护保养

定期对变压器进行外观检查、油位检查、油温检查等，确保其正常运行。

当发现变压器存在故障时，应及时进行处理，如更换损坏部件、清洗油箱等。

定期进行预防性试验，如绝缘电阻测试、直流电阻测试等，以发现潜在故障。

定期对变压器进行维护保养，如更换密封件、清洗冷却装置等，以延长其使用寿命。

局部放电现象及原因分析

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变压器内部存在绝缘缺陷，如固体绝缘材料老化、油中杂质或气泡等，导致局部电场强度过高引发放电。

变压器运行过程中，油温、油压等参数波动可能导致油中溶解气体析出形成气泡，进而引发局部放电。

设备制造工艺不良或运输、安装过程中造成的机械损伤，也可能在变压器内部形成放电点。

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放电产生的热量和电磁力可能对变压器内部结构造成损坏，影响设备安全运行。

长期存在的局部放电现象会加速变压器油的老化，增加设备运行维护成本。

局部放电会导致变压器绝缘材料逐渐劣化，降低其绝缘性能和使用寿命。

局部放电定位技术与方法

04

利用局部放电产生的超声波信号进行定位，通过测量超声波传播时间和幅度，确定放电点的位置。

超声波定位法

通过分析局部放电产生的电气信号，如脉冲电流、电压波形等，进行放电点的定位。

电气定位法

通过检测局部放电产生的气体成分和浓度，推断放电点的位置。

化学定位法

利用光学传感器捕捉局部放电产生的光信号，通过图像处理技术确定放电点的位置。

光学定位法

通过红外热像仪检测局部放电产生的热辐射信号，实现放电点的定位。

红外定位法

利用局部放电产生的射频信号进行定位，通过测量射频信号的传播特性和参数，确定放电点的位置。

射频定位法

定位精度

现代定位技术通常具有较高的定位精度，能够满足大部分应用场景的需求。

误差来源

定位误差主要来源于信号传播过程中的衰减、干扰、多径效应等因素。

误差分析方法

可采用统计分析、信号处理、模式识别等方法对定位误差进行分析和处理，提高定位精度和可靠性。

某水电站110kV主变压器局部放电定位实践

05

采用超声波、高频电流和特高频三种传感器进行局部放电信号的检测，通过信号处理和模式识别技术对放电信号进行提取和分类。

设计思路

在变压器油箱壁上布置多个超声波传感器，同时在变压器套管末屏接地线上安装高频电流传感器，以及在变压器附近设置特高频传感器。

传感器布置

使用高速数据采集卡对传感器信号进行实时采集，并通过数字信号处理技术对采集到的信号进行预处理和特征提取。

数据采集与处理

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通过对采集到的信号进行分析，发现局部放电信号具有特定的时域和频域特征，如脉冲形状、频谱分布等。

放电信号特征

结合传感器布置和信号特征，利用多传感器数据融合技术，对放电信号进行源定位，确定放电位置位于变压器油箱内部。

放电位置确定

通过对变压器油样进行化验分析，发现油中存在微水、杂质等导致绝缘性能下降的因素，从而引发局