变压器剩磁对局部放电试验的影响

变压器剩磁对局部放电试验的影响

毛静怡

(江苏省电力公司苏州供电公司江苏苏州215000)

摘要：电网的稳定运行对民生经济发展非常重要，本文详细介绍变压器剩磁的概念、产生原因、特点和危害，说明变压器局部放电试验电源、接线和常见故障原因，了解剩磁对局部放电试验产生的影响，并采用一定的办法进行解决，希望对电网的可持续发展有所裨益。

关键词：变压器；剩磁；局部放电试验；影响

电网运行离不开电力变压器，为保障变压器的正常运行，常常会采用电压比、直流电阻测量和空载实验等操作，而这些操作后难以避免剩磁的产生，而遗留的剩磁可能会导致大量谐波的产生，造成经济损失，影响组件安全，对此充分了解其影响并采用适当的方法进行解决就显得尤为重要。

1变压器剩磁相关概念

1.1产生原因及特点

剩磁，即剩余磁感应强度，因为铁磁材料所特有的磁滞现象而产生，电力变压器绕组直流电阻测试后即会产生剩磁，直流磁化的安匝数与剩磁严重性成正比。其特点为：非周期分量和高次谐波分量大，多见二次谐波，波形并不连续，波形大小受到多种因素影响，包括衰减时间、回路阻抗、铁心性质等。若出现偶次谐波励磁电流，则可确定存在剩磁[1]。

1.2危害性

电网运行中的一些操作会导致铁心中出现剩磁，致使变压器铁心半周饱和，使谐波大量产生增加无功消耗，高度饱和的铁心会增大漏磁，使得金属结构件和油箱温度剧增，绝缘性能受到影响，从而导致变压器寿命降低。

2变压器的局部放电试验

2.1试验电源

现阶段进行变压器局部放电试验时电源装置多采用中频发电机组，将三相异步电动机作为推动力来源，以250HZ的频率、690v以下的电压进行工作[2]，电源经由变压器而升压，随之向被测变压器的低压侧施加电压，试验电压感应多为中、高压一侧。由于其电压组移动便捷、体积小，调压平稳，接线简单，性能极为可靠，因此试验电源适应性极好，能一定程度减少发电机组励磁产生。

2.2试验接线

变压器局部放电试验多为现场试验，试验时需要先观察变压器分级绝缘结构特征，根据不同的情况选择分相加压方式，一般在被测变压器低压侧加压，通过接线方式调节发电机输出电压，使试验电压值满足条件。测定电压值时，将变压器套管电容看作耦合电容，从套管末端开始信号抽取。

2.3变压器局部放电试验常见故障原因

在试验过程中，会产生故障的原因有很多，包括以下几类：①变压器铁心与夹件虚接，简单的说就是接地不良，随之进一步可能导致夹件共振和悬浮电位，导致放电量测量准确性不高；②变压器铁心存在金属粉末，可能是金属部件紧固时无意带入，使得变压器局部放电量增多；③变压器剩磁现象，当变压器存在较大容量剩磁时，会对试验项目产生干扰，产生异常放电信号，使得局部放电试验失去原有的意义，对于正常的变压器局部放电实验中，通常会出现两簇放电信号反应，反应位置在一、三象限，也可解释为电压的上升沿，而在剩磁效应的干扰下，其波形如下图1所示，出现在二、四象限，极大的影响了实验结果。

图1受剩磁干扰的变压器局部放电试验异常现象

3变压器剩磁消除办法

面对铁心剩磁的危害性，需要利用一些仪器进行消除，使铁心中磁畴回归无序状态以改善磁通路径，铁磁材料最小导磁单元即为磁畴，当其排列方式为单向时，则具备磁性，反之，排列混乱意味着失去磁性，包括直流消磁法和交流消磁法两种方法，下面对消磁方法进行详细介绍。

首先是直流消磁法，需要单相进行，反复从正、反向通入直流电流，观察电流大小，当其降至0.5mA时意味着消磁结束。现阶段市场常用的消磁仪多以此法为依据，三相变压器将B相消磁即可。

其次是交流消磁法，需要使用的仪器较多，现场使用具有一定的难度，需要采用D接线方法，将交流电压施加于被试变压器低压侧ab、bc、ca之间[3]，于高压侧中性点进行接地以确保励磁对称性，调节调压器，使电压达到额定值的30%，维持5min后缓慢降电压至0，反复进行三次，则可完成交流消磁。

除以上消磁方法外，在变压器试验中需注意试验顺序，需先进行直流电阻试验、介损试验、有载开关过渡波形试验等，试验需遵循流程进行。若在试验中铁心温度较高，则磁化单元热运动剧烈，排列无序，剩磁影响受到限制，也就意味着试验需要在一定温度条件下进行，建议于变压器停电后、温度下降前完成试验操作，尽量减少剩磁对试验项目产生的干扰。

4总结

变压器是电力系统中不可缺少的一部分，决定了电网运行状况，而变压器剩磁难以避免，若不及时解决，会对变压器产生重大的影响，包括：影响局部放电试验准确性、影响继电保护装置的安全性、影响供电质量等，引起励磁和大量谐波产生，损坏变压器组件，使得部件松动、绕组轻微变形，产生安全隐患，严重时可能引发用电安全事故，损害人们身心安全，制约经济发展，建议采用科学的消磁办法，依照实验流程，尽量消除变压器剩磁对局部放电试验的影响，为电力网络稳定发展做出贡献。

参考文献

[1]徐晴，包玉树.变压器局部放电试验若干问题的探讨[J].高电压技术，2007，12(12):112-114.

[2]包玉树，李春明.变压器局部放电试验"大脉冲"的消除[J].高压电器，2005，37(38):247-248.

[3]塔晓龙.高压变压器局部放电试验及故障处理分析[J].科技创新与应用，2014，30(16):196-198.