调压变压器绝缘状态监测的脉冲电流法应用

文章由山东华科信息技术有限公司提供

在智能电网建设背景下，调压变压器作为电压调节的核心设备，其运行稳定性直接影响电网电能质量。脉冲电流法作为局放监测的主流技术，通过检测放电产生的电流脉冲信号，实现对调压变压器内部绝缘缺陷的早期预警，为设备预防性维护提供关键数据支撑。

 

脉冲电流监测采用罗氏线圈传感器，可捕获放电电流脉冲。传感器通常部署在调压变压器绕组接地线、铁芯接地线等关键部位，通过非侵入式耦合方式获取放电信号。该技术基于IEC60270标准，能够定量测量视在放电电荷量，为绝缘状态评估提供标准化参数。

数据采集单元运用24位高精度ADC，支持每通道50MS/s的采样速率。通过同步触发技术实现多通道数据的时空对齐，结合数字滤波算法有效抑制背景噪声。信号处理模块采用时域分析、频谱分析相结合的方法，提取放电脉冲幅值、相位分布、重复频率等特征参数。

 

监测平台通过边缘计算节点完成数据预处理，仅将特征向量上传至云端分析系统。云端平台运用机器学习算法建立调压变压器正常运行数据库，通过与实时数据的对比分析，自动识别绝缘老化、金属颗粒放电等典型缺陷模式。系统支持自定义三级预警机制，当放电强度超过基准值50%时触发黄色预警，超过100%时启动红色预警并推送处置建议。

 

该技术体系在调压变压器监测中展现出显著优势：脉冲电流法检测灵敏度可达1pC，能够识别0.1mm级的绝缘裂痕。通过长期数据积累，系统可绘制设备放电活性趋势曲线，预测绝缘材料劣化进程。试点应用显示，系统提前预警分接开关绝缘缺陷，避免非计划停机造成的电压波动。

随着数字孪生技术的发展，脉冲电流监测正与调压变压器三维模型深度融合。通过将放电定位信息映射至虚拟设备模型，运维人员可直观查看缺陷空间分布。AI算法的引入使系统具备自学习功能，能够持续优化缺陷识别模型，提升复杂工况下的监测准确率。

 

结语：脉冲电流法的创新应用，标志着调压变压器运维从定期检修向状态检修的转变。这项技术不仅提高了设备可用系数，更通过预防重大故障保障了电网电压稳定，为构建新型电力系统提供坚实的技术支撑。