刍议500kV变压器现场局部放电试验异常

刍议500kV变压器现场局部放电试验异常

淮周强

（摩迪（上海）咨询有限公司上海市201203）

摘要：变压器局部放电试验过程存在许多干扰因素。本文首先简要阐述了局部放电试验的危害及意义，然后针对高压变压器现场局部放电试验异常进行了研究。

关键词：500kV；变压器；现场；局部放电；试验异常

1局部放电试验概述

1.1局部放电介绍

局部放电是指电气设备在外加电压的作用下产生极大的场强，从而使电气设备的绝缘区域发生放电现象，但是在电气设备的放电区域却没有形成放电通道。局部放电现象主要发生于高压电器设备中，例如高压变压器中就容易出现局部放电现象，局部放电现象极易对高压电气设备的绝缘部分造成损坏。因此，在高压变压器出厂时或投入使用前必须进行局部放电试验。导致高压变压器出现局部放电现象的原因主要有两点：一是高压变压器自身绝缘性能或其他性能指标不合格；二是高压变压器材质有问题或是生产工艺有问题。

1.2局部放电的危害

局部放电的危害主要表现为以下几方面：一是局部放电会导致电气设备出现过热情况，从而对电气设备造成损坏；二是局部放电会产生一系列不良的现象和反应，例如化学反应、电脉冲、电磁辐射等，这些不良现象和反应将对周边环境和人民群众的生命健康造成严重危害；三是具备放电极易导致变压器的绝缘层被击穿，从而大大的降低变压器的绝缘性能，最终导致事故发生。

1.3局部放电试验的意义

对高压变压器进行现场局部放电试验能够正确检测变压器的绝缘性能和其他性能指标，同时还能够有效反应变压器的设计水平和生产工艺控制水平。局部放电试验是高压变压器试验中的重要环节，其具有操作方便、精准性高、灵活性好的优点，在变压器检测中被广泛应用，因此，对高压变压器进行局部放电试验具有非常重要的意义。

2高压变压器现场局部放电试验异常研究

本人长期从事电力变压器的出厂试验和型式试验的现场监造工作，现结合自身实际情况和实践经验对两台500Kv、400KV变压器现场局部放电试验异常情况进行分析研究。

2013年12月4日至5日，试验人员对某ODFS-334MVA/500kV主变B相变压器进行长时感应电压（带局放测量的ACLD）的出厂试验，按照国标要求GB1094.3-200312.4发现该变压器存在明显放电信号，具体情况如下：

该台变压器B相开始进行试验。经过1.7Um/电压的激发后，电压降至1.5Um/，在该电压下持续15min后，该台变压器中压测检测到明显放电信号，放电量为300pC，当该电压下时间持续30min时，放电量增至500pC，随后试验人员降压并开始排查可能存在的外部干扰。10min后再次升压，当试验电压升至至1.5Um/并持续2min后，中压绕组局部放电量为500pC，5min后增加至700pC，并有持续增长趋势（最高增至900pC）。放电波形如图1、2所示。

某年12月5日，按照厂家要求对该台变压器B相进行复测。出于对变压器内部绝缘的保护，本次试验未经过1.7Um/电压激发。在加压至1.5Um/后持续25min时，该台变压器中压绕组再次检测到明显局部放电信号，局部放电量的连续水平在300~500pC之间，1.5Um/时间持续60min后，电压降至1.1Um/时，局部放电信号消失。

案例二：2014年10月5日，国内某大型变压器制造厂对出口的某台400kV500MW主变B相进行长时感应电压（带局放测量的ACLD）的出厂试验，发现该变压器存的B项局放量大，试验中心在经过长时间的排查，排查了外边干扰源和信号传输放大线路的干扰源外，最终怀疑是变压器内部的干扰，但在最后一次加压试验时还是因为变压器内部的放电导致了高压侧引线和套管连接处等等均匀求对器身的放电；在更换均压球后还是局放量大，最后，终于不得不怀疑是套管的问题，厂家对于器身的质量是有信心地，经过重新定货并在下面测试合格后，将新套管安装上去，一次试验完全合格。

3结论

该500kV变电站主变B相长时感应电压（带局部放电测量）试验中，中压侧绕组存在明显放电信号，局部放电量大于100pC，超过IEC60076和国标的GB1094的要求的标准要求，试验结果不合格。

3.1局部放电的原因及改善措施

从测试结果和条件分析，我们判断局部放电发生在外部，即外部因素（如下雨，潮湿，背景干扰）引起的局部放电偏高。

3.2发生局部放电的原因

高的局部放电量发生在变压器外部，而并非内部，从下面两个情况加以判断。①在局部放电试验中，试验工程师判断局放来自高压套管。②局部放电产生的电压是1.1E，局部放电水平60分钟在1.5E下基本是稳定的，并且局部放电消失的电压同业也是1.1E。如果局部放电发生在变压器内部，局部放电水平将随施加电压和时间增加。

3.3因为内部条件已经改变

从以上的情况分析，能判断局部放电值偏高是由变压器外部产生，原因有以下三个：①12月4日，我们确认中压套管升高座的空气释放管的支撑金属和螺栓处于电气悬浮状态。因此局部放电水平达到700pc在1.5E下。处理后，局部放电水平得到改善。②我们判断有两个情况影响局部放电量。其一，局部放电试验前下过雨。在下雨天气，套管瓷瓶和试验屏蔽罩的状况不是太好，下雨和潮湿会降低绝缘强度，因此我们判断局部放电发生在高压套管。③第二点，现场测试条件与工厂完全不同。在出厂时，试验是在屏蔽室内进行的。因此，现场局部放电试验在上述恶劣环境条件下，非常容易产生噪声干扰。

综上所述，我们判断局部放电发生在变压器的外部，高局部放电水平是由外部原因导致。因此，变压器不需要进行另外处理。如果在该变压器的工厂条件下进行试验，局部放电水平将低于100pc。

4局部放电改善的建议

4.1建议按照以下方法改善局部放电水平

排除在变压器内部存在气泡的可能性。按照以下方法，气泡将溶解在绝缘油中。①热油循环，在加热状态下进行热油循环以及真空滤油：变压器油加热至60℃时，热油循环96小时。②在加压条件下静止，在热油循环后，变压器应在0.03Mpa的压力下保持72小时。静止时，不能运行油泵和风扇以便油的自然冷却。

4.2试验条件的改善

①检查螺栓和管道的接地，用万用表检查所有未接地的部件、管道、螺栓。如果发现未接地点，应进行可靠接地。②清理变压器的顶部以及套管表面，在试验之前，变压器顶部和套管表明的灰尘，水及其他物质应该被清理干净。③外部结构的改善，某些外部结构，如消防管的尖端应该被接地的屏蔽罩遮盖，拆除某些电力电缆线的部件。尽可能将套管顶部尺寸更大的（应能覆盖套管顶部的接线端子）以及具有平滑表面的屏蔽罩。④局部放电试验应在晴朗干燥的天气下进行。

结语

从以上案例我们可以看出，变压器的局放量大，只是现象，我们只有通过现象分析发现变压器制造过程中的问题，并在出厂前想方设法克服制造过程中的缺陷，才能真正地提高变压器的质量品质，从IEC标准和国标不对更新的趋势来看，局放量要求已经越来越低，这就要求我们的设计、工艺、制造和试验包括运输等各个环节严格要求，保证变压器的品质。

而本文就是从局部放电试验概述、高压变压器现场具备放电试验异常研究以及高压变压器局部放电试验中存在的问题及解决措施方面进行了分析与探讨，具有非常重要的意义，不仅有助于保证高压变压器品质质量和稳定性和使用寿命，确保电力系统运正常，还有助于促进我国电力变压器的品质提升和电力事业的可持续发展。

参考文献：

[1]王东.高压变压器现场局部放电试验异常分析[J].科技与企业，2012（21）：133-134.

[2]罗维，吴云飞，沈煜.特高压变压器现场局部放电试验技术研究[J].湖北电力，2009（S1）：16-19.