亭子口500 kV主變壓器現場局部放電試驗

李盤

（嘉陵江亭子口水利水電開發有限公司，四川 蒼溪 628400）

亭子口500 kV主變壓器現場局部放電試驗

李盤

（嘉陵江亭子口水利水電開發有限公司，四川 蒼溪 628400）

變壓器在工作電壓下產生局部放電時，即使是很微弱的放電也會對絕緣材料造成腐蝕,長此以往，產生積聚效應，必然影響絕緣的介電性，造成絕緣劣化，直至最終擊穿絕緣層。局部放電作為變壓器引發故障的重要因素，其試驗及所得數據對變壓器的運行和檢修都有重要的參考價值,是檢驗其絕緣的重要因素。

變壓器；局部放電；擊穿；絕緣

1　變壓器現場局部放電試驗的意義

20世紀90年代以來,我國經濟呈現快速發展的態勢，相應的我國電力系統建設的規模也在迅速的擴大。而電力變壓器做為電力系統中的主要設備之一,它的安全運行是否可靠影響著整個電力系統。所以變壓器的絕緣是否良好就成為了保證電力系統安全、可靠運行的關鍵性因素。

許多變壓器的損壞，不僅是由于外部雷擊造成過電壓和操作失誤造成過電壓作用的結果，同樣也是由于短路沖擊和工作電壓下的長期局部放電所共同造成的。變壓器的交接及預防性試驗的必要性由此可見一斑。局部放電試驗是交接試驗中的一個重要項目，它可以反映變壓器在強電場作用下，局部絕緣由于絕緣擊穿后其相應的區域電場變化情況。它能檢測出變壓器內部絕緣制造時或者在運輸過程中就造就的缺陷，這為保證電力系統安全、可靠運行提供了保障。國家標準也將局部放電試驗做為高壓及超高壓電力變壓器投運前必須檢測的項目之一。

2　變壓器局部放電的危害

變壓器在正常的工作電壓和故障過電壓的情況下都會或多或少的產生局部放電的情況。普通情況下絕緣介質的局部放電雖然放電能量小，但由于其長時間的存在，對變壓器的絕緣材料產生了破壞作用，長此以往最終就會導致絕緣擊穿。

局部放電對變壓器絕緣的破壞作用主要表現在以下兩個方面∶

（1）電的作用。變壓器絕緣介質的微量放電能產生大量的帶電粒子，這些粒子對介質表面的轟擊會造成介質慢慢的老化，并使高分子的固體介質分子分解成低分子。各種綜合作用使介質逐步劣化，最終導致介質擊穿。

（2）熱的作用。變壓器絕緣介質的內部放電會在放電部位周邊產生很高的溫度，高溫能使各類介質發生熱分解或者化學分解。

微量的局部放電不會對絕緣造成直接性的擊穿事故，變壓器的故障必然是長時間局部放電的存在而導致的最終后果。變壓器隱藏在內部的制造缺陷及運輸過程中產生的缺陷或者運行中由于近區短路等新產生的缺陷,如懸浮電位放電、氣泡、雜質等,一般性的檢測方法是很難檢測出來。

3　變壓器局部放電試驗

變壓器局部放電試驗的目的是考察變壓器是否存在絕緣缺陷，絕緣水平、局部放電量是否符合有關標準的規定和技術條件的要求。《電力變壓器》（GB1094-85）、及《電力設備局部放電現場測量導則》（DL417-2006）中都有相關的要求。

在如下情況下，應進行變壓器的局部放電試驗：

（1）變壓器進駐現場（即投運前），檢查其是否在運輸過程中受到損傷；

（2）變壓器大修后,檢驗其絕緣性能的優劣；

（3）運行過程中,變壓器出現放電性故障,絕緣出現異常；

（4）局部放電試驗是預防性試驗、在線監測的一項內容，監測變壓器的絕緣操作。

4　亭子口500 kV主變壓器現場局部放電試驗

4.1主要儀器設備（表1）

表1　試驗設備列表

4.2現場試驗條件

（1）試驗前由項目責任人組織,按試驗人員安排及試驗方案要求，確認所使用的試驗設備、儀器、儀表完好。

（2）產品充油并靜置72 h以上充分放氣，完成常規低壓試驗及中性點交流耐壓試驗且合格。

（3）按試驗接線圖接好試驗線路。將主變分接開關置于Ⅰ分接位置，主變最高運行電壓為550 kV。

（4）所有套管電流互感器二次側應可靠接地；鐵芯、夾件引出端子、套管末屏及油箱均應牢固接地；試驗分接經確認無誤。

（5）試驗操作人員檢查操作控制系統、供電電源、開關柜、電抗器、隔離開關是否正常。

（6）項目質量監督人對試驗接線、使用設備、儀器、儀表嚴格檢查確認。

（7）高壓方波校正。

（8）試驗操作人員、安全監護人員、試品監視人員就位準備加壓試驗。

（9）試驗中出現異常或發現表計指示異常，被試變壓器局放量超過技術合同值時，應立即停止試驗，斷開電源，查明原因后根據分析結果判斷是否再繼續進行試驗。特別是剛開始加電壓，監視發電機輸出電壓和電流。

4.3變壓器局部放電試驗加壓程序

電力行業標準DL/T474—2006《電力設備局部放電現場測量導則》中對電力變壓器現場局部放電試驗的相關要求進行了闡述。電力變壓器現場局部放電試驗通常使用電氣法(脈沖電流法),主要測量的物理量為規定測量電壓下的局部放電量和變壓器局放的起始電壓和熄滅電壓。變壓器局部放電試驗的加壓時間及步驟如圖1所示。

圖1　局部放電加壓時間及步驟示意圖

A=5min；B=5min；C=試驗時間；D≥60min E=5 min；

主變加壓程序分為A、B、C、D、E共5個階段進行，加壓程序說明如下：

A階段：從0min時刻開始零啟升壓，1min后升壓至A段試驗電壓保持5min，A段試驗電壓時低壓繞組試驗線電壓U ac為試驗頻率約為143Hz；

D階段：于13min 06 s時刻從C段試驗電壓降低電壓，18 s后降低至D段試驗電壓476.3 kV，保持60min，D段試驗電壓時低壓繞組試驗線電壓U ac為23.57 kV，試驗頻率約為139Hz；

E階段：于74min 30 s時刻從D段耐壓試驗電壓開始降壓，1min后降壓至E段試驗電壓349.3 kV，保持5min，E段試驗電壓時低壓繞組試驗線電壓U ac為17.29 kV，試驗頻率約為143Hz；于79min30 s時刻開始降壓，于80min 30 s時刻降壓至零，切斷試驗電源。

B、C相同理。

4.4變壓器局部放電試驗接線原理及計算

圖2為局部放電試驗接線原理示意圖，試驗選用1臺變頻電源、1臺中間變壓器、1臺分壓器和2臺補償電抗器，對被試主變低壓側進行單端加壓。

圖2　局部放電試驗接線示意圖

表2　試驗參數表

4.5變壓器局部放電試驗結果判斷方法

500 kV變壓器局部放電試驗時，滿足下列要求，則試驗合格：

（1）試驗電壓不產生忽然下降；

5　結語

試驗證明,在電力變壓器尤其對于油浸式電力變壓器的所有交接試驗項目中，局部放電試驗對變壓器內部絕緣缺陷反應最為靈敏，它是衡量電力變壓器安裝質量的重要檢測手段。變壓器局部放電試驗為電力變壓器安全可靠的運行提供了可靠的保障，同時對于變壓器的制造企業提出了更高的工藝要求、對于安裝單位提出了更高的安裝質量要求。隨著局放試驗對變壓器內部缺陷檢測效果得到業界的廣泛的認可,它將在電力系統安全穩定運行中扮演越來越重要的角色。

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[4]李盤.亭子口電站500 kV主變壓器中性點交流耐壓試驗[J].四川水利，2015（6）：24-26.

TM411

B

1672-5387（2016）11-0022-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.11.007

2016-09-09

李盤（1986-），男，助理工程師，從事水電廠電氣試驗技術工作。