1.引言

    變電站設備、特別是變壓器需給生產設備供能，所以一旦發生事故或故障，則會直接影響生產的停止和延遲。變壓器劣化的主要原因有： 1）電氣因素 2）熱因素 3）環境因素 4）機械因素5）化學因素 6）其他。其中，特別容易引發故障的原因是，熱因素、機械因素引起的絕緣物體物性變化，從而導致絕緣降低，最終發生局部放電，會大大降低其壽命。以往，變壓器的保養、維護，主要采用絕緣油的成分分析和測定局部放電電荷量的方法，但這些方法必須先讓變壓器停止運行，所以基本上只能在定期維護時才能實施。但是，從削減維護費用、提高工作效率的觀點來看，在希望延長定期維護時間的今天，希望能開發在運行中也可評估變壓器健全性的技術。因此，本文要分享的內容是，開發了一種通過應用AE法對運行中大型變壓器的局部放電進行評估的技術，并取得了良好的結果。

     2 .試驗方法

     為了掌握局部放電時產生AE信號的特征，使用事先已知的產生局部放電的變壓器，研究了其產生的AE信號。圖1所示為試驗用變壓器的外觀，表1所示為試驗條件。AE傳感器安裝在涂抹了硅膠潤滑脂的變壓器外表面。試驗方法是測定局部放電的電荷量，同時檢測產生的AE信號，并研究電荷量和AE信號的關系。

      3.試驗結果

      3.1 局部放電產生的AE特征

   施加電壓和AE振幅以及發生數的關系如圖2所示。隨著施加電壓的加大，產生了AE信號，其振幅及發生數也相應增加。

   產生的AE信號的波形形狀和其頻率分析結果如圖3所示�？傻弥�波形形狀出現突發性信號，頻率從數10kHz~1MHz以上的寬頻信號均有。

   觀察局放產生的AE信號頻率特征。首先，局放是一種瞬態現象，所以信號的產生時間非常短。時間短也就意味著這部分的頻率成分基本是高頻。局放產生后，絕緣體出現損壞，可認為是常規材料的損壞，所以頻率相對較低，比如、100kHz或200kHz的頻率成分。因此，局放產生的AE信號頻率成分，如上所述從低頻到高頻，涵蓋范圍非常廣。

   測定的電荷量和AE能量的關系如圖4所示�？芍�電荷量和AE能量相關。由此可通過AE的能量，反過來計算電荷量(放電的大小)。但是，實

際上該數值還需考慮傳播過程的衰減率。

   3.1 局放發生位置的確定

   變壓器產生局放的情況下，確定其發生位置對保全效率有很大的影響。因此，還采用了局放發生位置的確定精度。

   將AE傳感器安裝在變壓器南北面的中間位置采集AE信號判斷AE發生位置，和將AE傳感器安裝在變壓器南北面的東面判斷AE發生位置的結果如圖5所示。從AE發生位置集中程度來看，傳感器安裝在中間位置時信號跨度很寬。推測原因是中間位置有線圈等密集，阻礙了AE信號的傳播，容易導致傳播時間產生偏差。

   也就是說，標定變壓器AE發生位置時，比起將AE傳感器安裝在變壓器中間位置，安裝在變壓器側面位置的測定精度會更高。

    4 . 測定案例

    對試驗變壓器和構造類似的大型變壓器的局部放電進行了評價確認。測定條件如表2，測試對象的變壓器外觀如圖6所示。

 

    測定結果如圖7所示，隨著時間的推移，產生了許多能量大的AE信號。變壓器大小不同，還需考慮其傳播特性。但我們所用變壓器和試驗變壓器構造一樣，所以可認為AE傳播特性一致。

    從圖7可知，產生的AE能量最大有19×10-3，根據圖4中電荷量和能量的關系，可以反過來計算得知產生了210pc的電荷量。因此，確認局部放電測定電荷量的結果，也是產生了240pc的電荷量，和AE檢測的結果一致。