SF6油氣套管變壓器現(xiàn)場局放試驗(yàn)研究

摘?要：對(duì)高壓為SF6油氣套管引出結(jié)構(gòu)變壓器的現(xiàn)場局放試驗(yàn)進(jìn)行了嘗試性的研究。

關(guān)鍵詞：SF6油氣套管;現(xiàn)場;局放試驗(yàn);視在放電量

中圖分類號(hào)：TM

1 背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力供應(yīng)需求日益增大，對(duì)于城市改擴(kuò)建空間有限以及特殊環(huán)境要求的地區(qū)，對(duì)GIS連接變壓器的需求日益增多。雖然該類變壓器具有外絕緣距離小，占地面積小、電磁輻射小，維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也比較突出：一是成本高;二是變壓器高壓部分不外露，涉及變壓器高壓側(cè)的交接試驗(yàn)以及預(yù)防性試驗(yàn)難以開展，對(duì)日后的變壓器運(yùn)行維護(hù)帶來不便。為了嘗試解決該類產(chǎn)品現(xiàn)場連接GIS以后不能進(jìn)行局放試驗(yàn)的問題，筆者展開了相關(guān)試驗(yàn)研究。

2 局放試驗(yàn)

在變壓器局放試驗(yàn)中所測得的放電量稱為視在放電量Q，它不同于實(shí)際放電量q。無論是氣泡（氣隙）放電、尖端放電、絕緣放電或是懸浮放電，都沒有辦法對(duì)其實(shí)際放電量進(jìn)行直接測量，都是通過電氣或超聲等手段從套管或油箱壁進(jìn)行間接測量，目前變壓器的局放測量多采用電氣測量的脈沖電流法。

（1）對(duì)于高壓繞組是通過電容式套管引出的變壓器，局放測量的接線如圖1（以YNd11聯(lián)結(jié)變壓器C相局放測量為例）：

常規(guī)產(chǎn)品高壓套管直接暴露在空氣中，進(jìn)行C相局放測量時(shí)，高壓套管的末屏與地之間接入阻抗單元，信號(hào)線接入測量儀器，然后從C相套管端部注入標(biāo)準(zhǔn)方波進(jìn)行局放量的標(biāo)定，這樣在進(jìn)行局放試驗(yàn)時(shí)，儀器中顯示的放電量即為放電源傳遞到套管端部的視在放電量。而當(dāng)高壓套管為SF6油氣套管時(shí)，現(xiàn)場安裝完畢后，高壓側(cè)套管為封閉狀態(tài)，只有套管末屏可以采集信號(hào)，但卻無法實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)的方波校正，這也就無法達(dá)到準(zhǔn)確測量套管端部視在放電量的目的。

（2）對(duì)于SF6油氣套管產(chǎn)品，高壓首端沒有裸露在空氣中，但一般中性點(diǎn)是通過普通瓷套管引出的，在此我們嘗試?yán)弥行渣c(diǎn)監(jiān)測高壓繞組的放電量。現(xiàn)場進(jìn)行局放測量，通常需要高壓的中性點(diǎn)接地，這樣高壓繞組就沒有可以進(jìn)行方波校正的部位了，為了實(shí)現(xiàn)中性點(diǎn)可以進(jìn)行方波校正，中性點(diǎn)就不能是零電位，但也不允許懸浮，需要有一定的鉗制電位，因此利用低壓被試相電壓鉗制高壓中性點(diǎn)電位的方法在此得到了應(yīng)用，如下圖：

考慮到中性點(diǎn)電位有所提高，要調(diào)整合適分接位置以符合高壓首端對(duì)地電壓的考核要求。那么我們怎么通過高壓繞組中性點(diǎn)來監(jiān)測高壓各相繞組的局放呢？具體方法如下：

首先，低壓c相與高壓中性點(diǎn)的連線先不接，對(duì)中性點(diǎn)注入方波100pC，然后對(duì)高壓C相油氣套管末屏進(jìn)行校正，局放儀標(biāo)定為100pC，由于高壓繞組此時(shí)完全懸浮，傳遞到C相首端的放電量可以認(rèn)為接近高壓繞組的放電;然后連接低壓c相和高壓中性點(diǎn)的連線，再次對(duì)高壓中性點(diǎn)進(jìn)行方波注入100pC，此時(shí)對(duì)高壓C相末屏的信號(hào)進(jìn)行采集，記錄下的數(shù)據(jù)即為高壓C相首端相對(duì)中性點(diǎn)未與低壓端相連接的衰減率（百分?jǐn)?shù)）。方波標(biāo)定后便可對(duì)產(chǎn)品激磁進(jìn)行局放試驗(yàn)，C相套管末屏測得的放電量通過方波校正時(shí)的衰減率折算出高壓放電量。

（3）為了驗(yàn)證該方法的可行性，我們根據(jù)上述方法，統(tǒng)計(jì)了5臺(tái)產(chǎn)品的的驗(yàn)證情況，數(shù)據(jù)見下表：

數(shù)據(jù)顯示，通過該方法在中性點(diǎn)進(jìn)行測量到的局放量基本接近常規(guī)方法從套管末屏監(jiān)測到的放電量，應(yīng)用該方法能夠解決現(xiàn)場沒有瓷套管的局放試驗(yàn)問題。

3 結(jié)語

變壓器的局部放電通常都是通過套管末屏監(jiān)測視在放電量，對(duì)于實(shí)際放電傳遞特征，無論是向被測繞組首端傳遞還是向中性點(diǎn)方向傳遞，我們都能利用不同的檢測手段進(jìn)行測量。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于連接GIS斷路器的變壓器現(xiàn)場安裝完畢后，雖然高壓套管不能像常規(guī)套管一樣進(jìn)行局放測試，但通過中性點(diǎn)監(jiān)測同樣可以達(dá)到測量局放的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]保定天威保變電氣股份有限公司.變壓器試驗(yàn)技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]GB/T1094.3-2017 絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙[S].

作者簡介：黃寶新（1977-），男，河北豐潤人，高級(jí)工程師，保定天威集團(tuán)特變電氣有限公司副總工，主要從事變壓器試驗(yàn)研究工作。