变压器局部放电监测案例报告
一、单位信息
黑龙江某变电站
二、案例摘要
变压器内部局部放电是导致绝缘劣化乃至设备故障的重要征兆。本文研究声发射(超声)技术在油浸式变压器局部放电在线监测与诊断中的应用。该技术通过安装在变压器油箱外壁的传感器，捕获局部放电过程中绝缘介质机械性击穿产生的瞬态弹性应力波，实现对放电活动的非侵入式、抗电磁干扰检测。结合多通道时差定位技术，实现对放电源位置的初步判断。研究结果表明，声发射(超声)技术能有效识别变压器运行中的潜在局部放电隐患，并通过对声发射(超声)信号周期特征的分析确定是否为放电信号，并通过时差算法确定放电源位置。为变压器绝缘状态评估、故障早期预警及维护决策提供了一种可靠且实用的技术手段，大幅提升了电力设备运行的安全性与可靠性。
三、仪器通道数
每台变压器安装8-24个传感器。
四、监测过程
图1.传感器布置
本次检测是在2019年4月10日，在国网黑龙江某变电站，对某变压器进行局部放电声发射(超声)带电检测及定位，由北京物声科技有限公司及黑龙江电力科学研究院相关技术人员完成。
之前黑龙江电科科学院技术人员曾来对该变压器进行过测试，使用UHF方法测到了放电信号，并确定了放电位置位于右侧，但是通过声发射(超声)方法未发现局放信号。
该变压器安装在室外，超声波局部放电检测及定位时间内无风、雪影响，通过后期对数据的分析，采集到的局放信号特征明显，但幅值较小，在TAFI特征指数图谱及3D定位图上具有局放定位特征。
五、数据处理与分析
图2. 8个通道TAFI图
图3. 8通道放电信号时域波形图
从TAFI图中可以看到，除了2、7通道之外，TAFI都在整数位置集中，说明这些通道信号都有明显的100Hz工频周期特征，观察时域波形图也能看到明显的10ms周期性。
图4. 三维定位图
从三维定位图中可以看到，局放源位于该变压器右侧上部，与之前UHF测试时判断的在放电源在右侧相吻合。
但是根据该变电站工作人员确认，该变压器右侧上部并不具备放电条件，后调取同型号变压器放电吊罩检查记录，终于找得到问题所在。
由于实际放电位置周围被屏蔽层包裹，因此放电的超声信号(绿圈位置)无法直接穿透屏蔽层被接收到，而是传播到上部屏蔽层边缘(红圈位置)后才被接收并定位，因此产生了定位点与实际放电源位置不符，但通过之前同型号变压器吊罩的图片以了解内部结构之后可以到判断到实际放电位置
六、结论
这次现场监测验证了我公司声发射(超声)局放定位系统对于变压器局放电监测的有效性，与UHF检测结果一致，而且通过独有的多探头时差定位技术，精确的找到了放电源的具体位置，为用户对该放电故障严重程度的判断提供有力的依据，合理安排维修计划，避免更严重的事故发生。
七、展望
后期可以针对比较重要的变压器进行长期的在线监测，设置合适的报警阈值，即使发现放电情况并确定放电源位置，合理安排运维计划。
