降低油浸式变压器局放的经验点滴

降低油浸式变压器局放的经验点滴

闫兴中杨昌均孙江

（1.南瑞集团（国网电力科学研究院）智能电气装备事业部，2.重庆南瑞博瑞变压器有限公司）

摘要：介绍了降低油浸式变压器产品局放的一些措施，对急需降低变压器产品局放的制造厂提高产品质量提供了借鉴。

关键词：降低；局放；变压器；油浸式

1、引言

根据GB/T7354《局部放电测量》中的定义，局部放电是指导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电，这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。变压器的局部放电以仅造成导体间的绝缘局部桥接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对变压器的绝缘影响较小，绝缘强度下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使变压器绝缘损坏的一个重要因素。因此，设计高电压（66kV级及以上）电力变压器时，要考虑在长期工作电压的作用下，不允许产品内发生较强烈的局部放电。对运行中的设备也要加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。

因此，GB1094.3《电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》中对油浸式变压器产品的出厂试验的局放水平做了明确的要求。许多技术及管理先进的企业内部制定的企业标准更是远远优于国家标准，如国标规定：在U2下的第二个5min期间，所测量端子上的“视在电荷量”的连续水平不超过300pC；许多先进厂家的企标要求为不超过100pC。现在国网招标、南网招标以及对变压器性能、标准了解较多的用户在新订的合同中所提的局放要求也都是远优于国家标准，均按不超过100pC要求。所以变压器制造厂不能仅仅按照国标来指导生产，必须根据市场情况确保产品的局放水平达到不超过100pC要求。

2、影响油浸式变压器产品局放的一些因素

在变压器内部产生局部放电，主要是有些部位电场不均匀或电场畸变造成。最主要的因素如下：厂房布局不合理或者密封效果不好、制造过程控制把关不严、结构设计不合理、材料问题、试验站环境不达标（如：背景干扰大，系统谐波多等）、设备的因素等。

2.1厂房布局不合理或者密封效果不好

厂房布局受资金限制或者地理因素等，存在一些不合理的地方，比如容易产生粉尘的加工车间和绝缘车间、绕线车间等在同一车间且没有有效的隔离；车间规划时没有按照全封闭设计，密封不好达不到要求；线圈及器身装配没有专门的净化室或隔离间等。

2.2制造过程控制把关不严

制造过程环节较多，分别说明如下：

⑴、工作纪律松懈，管理跟不上。常见问题如下：进出生产车间随意，不换鞋不戴鞋套；工人无戴防护帽或安全帽的习惯；门窗管理不到位，经常出现敞开的现象；防尘布比较脏污，未及时清洗；甚至发现车间有烟头、烟灰等不该有的杂物等。

⑵、制造过程中防尘控制不到位。常见问题如下：铁心剪切片没有做到下铺上盖的防护；线圈绕制过程中及绕制完后没有做到及时防护；半成品器身和绝缘件存放过程中没有有效防护；绝缘件制造过程中使用的胶盒长时间敞开放置；总装配净化室对门窗及鞋套、吸尘器等的使用管理不规范，不到位等。

⑶、制造过程中工序的自检、互检、专检执行不严格，质检管理不到位。常见问题如下：缺乏自检、互检程序，或执行不到位。如曾经发现有些制造厂油箱车间制作的夹件螺纹孔中含有大量喷砂铁丸，而后经转铁心叠片，最后到达器身装配，问题居然一直没有发现，把很多事故隐患带到了总装配中。

⑷、制造过程中工艺控制关键点把控不严。如线圈、器身的真空干燥工艺对时间、温度的把控执行不严或者工艺文件所制定的标准不合理；器身干燥后和器身浸油后在空气中的暴露时间、变压器的真空注油以及注油后的静放时间没有严格执行相应的工艺要求；器身装配过程中对器身的保护不到位等。

2.3结构设计不合理。没有进行电场优化分析，高压线圈端部的内垫及小角环等处理不合理；压板等较大且厚的绝缘件没有考虑为方便浸油要进行钻工艺孔和工艺槽等。

2.4材料问题。在产品局放不合格的样品中有时是由材料存在的缺陷造成的。如绝缘纸板中含有杂质、尼龙螺栓中含有气泡等。

2.5试验站环境不达标。如背景干扰过大，系统谐波影响但没有相应可靠的滤波措施；接地效果不好；试验站屏蔽不到位等。

2.6设备因素。如有些公司的线圈撑条、垫块等是采用冲压形成的，而不是通过铣削制造，撑条及垫块带有较多的毛刺；真空设备老化达不到相应要求的真空要求等。

3、整改的措施

针对上述原因，应分别采取相对应的措施。只要措施得当，把220kV级产品局放控制到100pC是完全能够实现的，相应的措施如下：

3.1对厂房布局不合理的地方或者密封效果不好之处进行整改

对于厂房布局规划不合理的车间进行相应整改，比如对容易产品粉尘的加工区进行隔离；对密封要求高的工位，如绕线、线圈整体套装、器身装配等建立专用隔离间或净化室，并根据当地环境情况考虑增加空调设施等。

3.2制造过程控制把关不严的整改

针对上述的制造过程环节，分别说明如下：

⑴、加强工作纪律管理，完善管理制度。比如工人进出生产车间严格要求换鞋、戴防护帽或安全帽；管理人员或参观人员进入车间必须穿鞋套戴安全帽；严格执行门窗管理制度；防尘布定期清洗；进入隔离间、净化室二次换鞋或穿鞋套；坚决杜绝将香烟、矿泉水、茶杯等带入车间或净化室等。

⑵、加强制造过程中防尘控制。如铁心剪切片要做到下铺上盖的防护；线圈绕制过程中及绕制完后要及时覆盖防护；绝缘件存放在防尘室，转运过程中要及时防护；绝缘件制造用的胶盒采用有盖盒盛装，避免长时间敞开放置；器身装配净化室对门窗及鞋套、吸尘器等的使用管理要规范到位。

⑶、建立制造工序的自检、互检、专检制度，确保质检管理到位，尽量避免把问题带到下道工序。

⑷、严格把控制造过程中的工艺关键点。如线圈、器身的真空干燥工艺对时间、温度的把控要严格；器身干燥后和器身浸油后在空气中的暴露时间要严格执行相应的工艺规定；变压器的真空注油和注油后的静放时间要严格按照工艺文件执行等。

3.3结构设计要合理。进行电场优化分析，合理布置高压线圈端部的内垫及小角环，压板等较大且厚的绝缘件钻工艺孔和工艺槽，所有绝缘件和金工件均需进行倒角等。

3.4材料问题。要严格对供应商进行筛选，加强入厂检验；同时对由材料造成的问题进行详细记录，建立供应商管理制度。

3.5试验站环境必须达标。如采取措施解决背景干扰过大，系统谐波影响等问题；改善接地效果；把试验站屏蔽到位等。

3.6设备因素。如撑条、垫块等采用铣削制造；注意真空设备的保养及检测使之达到相应要求的真空要求等。

4、结论

1、造成油浸式变压器局放较大的原因是多方面的，包括设计、工艺、设备、环境、材料、工作纪律等多方面的因素，要想切实有效降低产品局放也要从各方面进行改进提高，切忌只注重某一两个环节而忽视其它环节。

2、目前把油浸式变压器产品局放控制到国标要求已经是比较容易的事情，但变压器制造厂必须根据市场用户的要求来提高产品质量，而不仅局限于国标要求。因为这是对市场的正常反应和对用户负责任的要求。

作者简介：

闫兴中（1971-），男，河北秦皇岛人，南瑞集团智能电气装备事业部研发中心高级工程师，主要从事220kV级及以下电力变压器的设计研发和质量管控工作。

杨昌均(1973-)，男，重庆涪陵人，重庆南瑞博瑞变压器有限公司副总工程师，主要从事变压器设计管理工作。

孙江（1963-），男，重庆涪陵人，重庆南瑞博瑞变压器有限公司总工程师，长期从事变压器研发设计、电气试验和制造工艺等管理工作。