变压器局部放电测量现场试验的问题分析与处理

变压器局部放电测量现场试验的问题分析与处理

万涛杨栋张媛媛赵松林

（国网河南省电力公司驻马店供电公司河南驻马店463000）

摘要：在电网日常运行中，变压器在运行过程中的安全性关乎电网运行的安全，因此要尽量保证变压器运行平稳。局部放电测量是变压器投运前的关键环节，然而其准确测量需依靠现场试验时的复杂情况分析与处理能力。本文就变压器局部放电测量现场试验的相关问题进行了分析，并提出了处理措施。

关键词：变压器；局部放电测量；现场试验；问题；处理

在电网日常运行中，变压器起着向千家万户输送电能和转换电压的重要作用，其在运行过程中的安全性关乎电网运行的安全。变压器作为电力运行中的重要组成部分，需要一直处于运行状态，所以其在制造过程中，对设计方案的要求、工艺的控制、材料性能的选择、安装的技术都需要有严格的控制标准和较高的要求。因此，为了保证变压器运行的安全，可用局部放电试验来检验变压器各方面的运行指标。目前，检验变压器主要是采用现场局部放电试验的方法来对其各项技术指标进行综合检测，从而能够保证变电器在运行过程中的安全性和高效性。根据相关的数据研究显示，局部放电试验是检验变压器质量是否过关的重要方式，同时在现场检定中也能得到很好的效果。

1变压器局部放电产生的因素

变压器局部放电指的是在变压器的正负两端存在着没有被贯穿的两端的放电现象。产生这种现象的原因是由于变压器在制造过程中，内部的绝缘材料存在一定的缺陷或者绝缘体本身的选择使用上就有其自身的弱点，这些缺点或者弱点在电压的作用下就会发生重复击穿现象。通常情况下这种现象所释放的电能很弱，存在时间非常的短，因此在短时间内不会对变压器的使用造成一定的影响。局部放电出现因素可能是由于绝缘体中有空隙或者绝缘介质中存在着一些不被发现的小气泡再或者就是在不同的绝缘层之间等部位存在有一定的缺陷造成的。

1.1绝缘内部气隙

变压器的内部构造十分的复杂，所使用的绝缘材料有的是油状的液体、有的是固体材料，更有的变压器会使用有机高分子材料作为绝缘层。上述材料在运用到变压器制造过程中，会在绝缘层绝缘材料的安装上难免有一些气泡或者缝隙存在，而这些因素就成为变压器局部放电的原因。

1.2变压器内部结构缺陷

变压器制造时，在结构设计方面出现缺陷的根本原因在于，相关的设计者和产品的制造商在相关的工艺流程设计、操作技术上出现的较大差错。主要缺陷表现为变压器绝缘结构设计上的不合理，导致变压器内部电场强度分布不合理，造成了电场的不稳定性与绝缘材料起始的瞬间电压发生碰撞，导致了局部放电现象。

1.3材料使用原因

在变压器制造过程中会使用很多线圈、导线等材料，如果变压器选用的铜铝等材料外部没有将其处理得更加的完美或者是绝缘材料使用和工艺流程设计上没有达到变压器制造的工艺要求，这样的变压器在使用时很可能会出现局部放电现象。

1.4生产工艺把关不严格

变压器在实际的生产过程中，会使用很多种类的金属制品，这些物品如果在一开始时存在有严重的错误之处就会产生很多残次品。一旦使用这些不符合规格的变压器，会造成变压器内部零部件安装技术不到位，发生各部件接触不良。此外变压器零部件生产工艺把关不严格会导致内部结构焊接部位处理困难，产生很多尖角、毛刺等情况。变压器在生产制造过程中一旦生产工艺存在纰漏，就会对变压器后期的使用造成严重的威胁，造成局部放电现象的产生。

2变压器局部放电试验

局部放电试验是对被试品所加电压很敏感的试验,只有当内部缺陷上的场强达到起始放电场强时,才能观察到脉冲放电量。试验标准对加压幅值、持续时间和试验接线都做了严格的规定。标准的试验电压及其加压程序见图1。

3试验电源的选择

由于试验所施加的电压是被试品最高工作电压的1.5倍,如果采用二频试验电源,不可能使绕组感应出很高的试验电压(由于铁芯磁通密度饱和)。为保证能提供所需的试验电压,提高电源频率是唯一可行的方法。目前现场应用较为广泛的有中频发电车和变频电源两种。同步感应发电机输出波形好、过载能力强,同时由于电网电源仅作用于电动机拖动及励磁直流系统电源,实现了实验电源和50Hz电源隔离,基本消除了电源干扰。变频电源采用了一级连续频率,幅值可调。标准正弦信号经过三级放大的方式,输出单项正弦信号。由于频率在20Hz～300Hz范围内连续可调,在大多数情况下可以较好地补偿试验电流的容性成分,因而对电源的容量要求较小。

4变压器局部放电测量现场试验常见干扰问题与处理措施

局部放电量的测量灵敏度极高,在进行现场试验时,现场干扰情况也是比较复杂的,但都有一定规律可循。通过采取有针对性的抗干扰措施,可获得良好的现场试验效果。现将常见的干扰列举如下：

4.1接地的影响

被试品的地电位应是整个测量系统的地电位,试验电源测试仪器都要用接地线直接连接并可靠接地,不允许有接地环路。现场试验过程中不允许有电焊机、电锯等大电流设备作业,以防止外界干扰信号通过地电位进入测量回路。

4.2试验电源的影响

试验中如果试验电源和其他大型设备共用一个电源而又不能采取有效的隔离措施,将会干扰测量设备的使用。如在使用变频电源试验时,电源回路中的其他大电流设备的运行将会严重干扰测量设备的使用。所以,应保证试验电源的独立性,以避免电源回路干扰信号的影响。

4.3悬浮电位影响

在试验过程中,由于对被试品施加了较高电压,不可避免地在其端部形成极大的场强。若此时在其附近有不接地的或接地不可靠的金属物,即可产生悬浮电位放电。如未接地或通过油漆接地、试验设备的接地线通过油漆接地等均可产生悬浮电位而干扰测试结果。

4.4高压套管的电晕放电影响

在试验过程中高压套管端部将有很高的电压,为防止电晕放电影响测试结果,必须对其进行有效的屏蔽,且架空线应采取必要的措施来保证其端部的距离大于套管端部到升高座的距离,并可靠接地。

结束语

变压器局部放电试验对其在设计、制造和安装方面的缺陷会显得很灵敏，通过试验可以提高变压器的运行质量，保证电网运行的安全性。但是，我们还需意识到，现阶段我国变压器局部放电试验存在一定亟待解决的问题，需要电力工作者共同努力解决，提升检定水平，保证电网运行的稳定、安全。

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