大型电力变压器局放试验及分析黄穗雯

大型电力变压器局放试验及分析黄穗雯

黄穗雯

（广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516000）

摘要：对电力变压器进行局放试验，可以对变压器的制造工艺、性能水平等标准进行综合测试。通过对变压器进行局放试验是经过多次的实际检验，证明效果十分显著，可检测出电力变压器极其微小的缺陷。本文以大型电力变压器为研究对象，对变压器局放试验的要求、试验过程及注意事项进行阐述。

关键词：大型；电力变压器；局放试验

1局放试验

通常YY、Y△联结及单相牵引变的一次绕组都采用全绝缘设计，因此在进行感应耐压及局放试验时，通常按照全绝缘变压器的试验标准进行考核。对于短时交流感应耐压试验，GB1094.3—2003中12.2项规定具有全绝缘绕组的变压器只进行相间试验。相对地试验按照外施耐压试验进行。由于GB1094.3—2003附录D1中未对220KV全绝缘变压器试验电压进行说明，因此局放试验电压按附录D2中相间电压（1.3Um＝328KV）施加。单相220KV牵引变高压绕组为全绝缘结构，主绝缘耐受性能通过工频耐压试验考核，纵绝缘性能通过感应电压及局放试验来检测。然而，GB1094.3—2003并未对高压绕组为全绝缘结构的单相220KV牵引变的接线方式做出明确规定，因此必须根据GB1094.3—2003的相关规定确定合理的接线方式。GB1094.3—2003中12.2项规定具有全绝缘绕组的变压器只进行相间试验，同时要求220KV级产品进行长时交流感应耐压试验，所以此处将Ｄ阶段施加电压时间延长为30min。GB1094.3—2003中12.4项又规定，为防止绕组的悬浮电位导致某一端子对地发生闪络而产生瞬间高电压造成其它部位损坏，要采取一端接地方法来进行试验。

2局放试验注意问题

2.1接地处理问题

在进行实验时，特别是对电力系统这种大型的设备进行局放试验室，需要考虑接地对实验结果的干扰。在实验的过程中，如果电压的调整出现失误，会导致电路中突然出现巨大的电流，对设备造成破坏。因此在进行实验前，要保证所有的设备都进行了接地处理。做好接地处理还能避免周围的大型电气设备对实验设备造成电磁干扰，防止干扰信号进入测量电路中。

2.2电源独立问题

局放试验中的实验电源也是关键的部分，为了减少外界的干扰，在进行实验的时候，要保证实验电源的独立性，不能将实验电源同其它的电子设备连接在一起，导致实验结果出现误差。可以选择上文介绍的变频电源来作为实验用的电源，使用起来更加方便快捷。如果不能使用，就需要暂时关闭和实验电源连接的其它设备，在实验完成后再启动，尽可能为实验创造便利条件。

3大型电力变压器局放试验应用

3.1案例一

2016年11月2日，某200kV换流变压器进行局部放电检测，在分接开关置于额定20档的情况下，从阀侧升压至额定电压160kV时发现网侧突然出现局部放电信号，放电量达到4000pC，且升压至170kV时局放量迅速增长至14000pC，远超出1.3UmI(阀侧251kV)电压下局放量小于300pC的标准要求，将电压降至105kV后放电熄灭。将电压回0并再次升压，此时局放起始电压降至106kV，且在低压加压至120kV时局放量达5000pC，此外熄灭电压也降至97kV。发现故障后对现场试验接线、二次端子短接及周围设备接地进行检查，未见明显异常;同时在加压且局放出现时对试验系统、被试品及周围设备表面进行紫外检测，同样未见明显放电点，可基本排除外部干扰造成局放超标的可能。此外，在网侧首端、阀侧首、尾两端3支套管末屏处接入检测阻抗，并通过校准波形进行局部放电传输比核算。局部放电信号传递现象比较明显的是网侧首端与阀侧首端之间，其次网侧首端—阀侧尾端，阀侧首端—阀侧尾端在背景信号较小时也可用于辅助判断。之后再次升压，在阀侧加压至120kV时网侧首端局放量达5000pC，且此时阀侧首端出现局放信号1100pC、阀侧尾端出现局放信号400pC，波形相位相似，据此可判断此局放信号来自网侧绕组。将换流变分接开关档位由额定档改为“4”档，调大变比20%后再次试验，在阀侧加压至约100kV时，即网侧首端电压不变、匝间电压降低20%的状态下出现同样的局放信号，因此判断局放信号是由于主绝缘异常造成。同时分析该放电信号图谱，发现其与与油中气泡放电特征图谱接近，决定次日进行放气等油处理后再次进行试验。第2日抽真空时进入换流变压器的气体则加剧了此局部放电现象，造成换流变压器固体绝缘存在异常的假象，干扰了判断。成功确认局部放电原因后，确定了将换流变压器彻底放油，并重新进行真空注油工艺的处理方案。完成处理后于11月23日再进行局放测试，试验合格。

3.2案例二

某一个500kV的变压器在进行出厂试验短时感应耐压测验的时候，出现了局部放电量高于相关标准这一现象。按照解体的情况，可以判断出放电路径是：油箱磁屏蔽、油缝隙、层压木螺栓、油缝隙、高压外边围屏表层、高压出头位置成型绝缘件、高压绕组外的第一层围、油隙、高压线圈下半部首端的三个线饼。依照相关试验与开展吊芯检查工作的真实情况，对短时感应试验680kV试验电压以下的变压器中性点套管和放电路径上电场的真实情况等进行仔细的分析和计算。分析中性点套管，操作人员进行680kV短时感应试验的时候，变压器里面出现了局部放电的情况，且中性点套管也有外部闪络的情况发生，问题出现以后测量中性点套管电容等没有任何的不正常。两次开展短时感应耐压，发现中性点局放量和传递比相符，所以并没有发现有什么损害到中性点套管的问题。进行短时感应耐压试验使用的是支撑试验的方法，就是采用外加支撑变压器提高试端试验电压，那么支撑变压器的等效感抗Ｒ是1300Ω。假如高压发生对地击穿的时候，电流变化速度di/dt很大，且中压和中性点处在不一样的波阻抗联结处，都出现了较大的波反射，让其对地电压很高，进而让中性点套管出现外部闪络的问题。

4结束语

通过对电力变压器进行局放试验能检测出变压器存在的微小缺陷，及时发现其内部问题，避免变压器在运行中出现问题。进行局放试验的时候，要注意许多问题，如实验电源的选择、重复实验、设备接等问题。进行电力变压器的局放试验可以推动变压器制造水平的提高，改变原有的变压器的构造方式，消除存在的各种缺点。保证电力系统的稳定工作和电流的稳定输送。

参考文献

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