现场主变局部放电试验浅析

（湖南省送变电工程公司调试分公司，长沙，410015）

现场主变局部放电试验浅析

戴智荣,胡臻

（湖南省送变电工程公司调试分公司，长沙，410015）

文章从现场主变局部放电的产生与危害出发，对现场主变局部放电试验实施的目的和意义进行了分析，并对主变局部放电试验的电源及试验的过程与判断进行详细分析，对试验过程中出现的干扰类型以及干扰的抑制与排查进行了分析，仅供同行参考。

主变局放；试验分析；试验判断；干扰

0　引言

受各种环境因素的影响，电力变压器在出厂之后，其需要经过运输和安装等一系列的过程才能应用到电力工程中，但在这个过程中却有可能导致变压器的绝缘受到破坏，因此，电力变压器在交接验收的过程中，对电力变压器进行现场主变局部放电试验是一个必须的过程，而通过这一试验过程，不仅能够对变压器在运输和安装中是否对绝缘造成损害进行监测，还能决定其是否能够正常投放到电力设备的运行中。从这些因素考虑，做好电力变压器现场主变局部放电试验是电力工程的一个重要方向，并对电力设备的安全运行有着积极的作用。

1　现场主变局部放电的产生与危害

局部放电一般情况下所指的是在电场的作用下，变压器绝缘中的部分区域发生了放电短路的情况。由于电力变压器中的绝缘结构非常复杂，设计不当或制作工艺不良，不仅会造成局部场强过高，在一定程度上还会导致绝缘中含有气隙，此时，若变压器油不够纯净、安装、检修或运行时绝缘出现受潮等，均会造成变压器在使用中出现局部放电的现象。

图一：现场主变局部放电试验原理程序图

经试验分析研究，电力变压器绝缘中的局部放电主要有油中气泡放电、悬浮颗粒放电、尖端放电、沿面放电、气隙放电等多种类型。一般来讲，变压器一旦出现局部放电的情况，其不仅会损伤固体绝缘材料，造成对绝缘结构的破坏，同时，局部放电中所产生的气体还会产生积累性的气泡放电，进而增加绝缘老化的程度，导致绝缘被彻底击穿破坏。局部放电的产生，破坏了绝缘结构，同时降低了变压器的使用寿命，严重情况下还会导致短路现象的发生，对变压器的运行产生严重的安全威胁，因此，对变压器现场主变局部放电试验的研究非常重要。

2　现场主变局部放电试验实施的目的和意义

现场主变局部放电试验的实施，不仅能够对各种缺陷所导致的局部放电进行监测，还能够对放电发生的部位、放电的强弱、变压器的设计、绝缘的老化程度等各个环节中所存在的问题进行判断，并根据这些问题及时地提出处理意见。因此，要保证设备长期运行的可靠性，局部放电试验是必不可少的。

3　现场主变局部放电试验分析

3.1试验方法与试验标准

根据GB1094.3-2003规定，变压器的局部放电试验加压程序如图一所示，试验分5个步骤，在每个步骤中对应着相应的试验电压和加压时间。

图一中，A=5min；B=5min；C=120×（额定频率/试验频率）s，但不少于15s；D=60min；E=5min。

试验标准：国家电网生（2012）352号《国家电网公司十八项电网重大反事故技术措施》(修订版)，在1.5Um/下，加压时间60分钟，局放量≤100pC；在1.1Um/下，视在电荷量的连续水平≤100Pc。

3.2现场主变局部放电试验电源

变频试验电源。现场主变局部放电试验中，其经常会使用变频加压法，这一方法不仅具有加压设备质量轻、体积小的优势，在所需的电源容量上也比较小，因此在放局部放电接线试验中被广泛的应用着，试验原理图如图二所示。此试验的实施中，通过对变频电源频率的调节，能够让不吃电抗器和变压器本身的电容和电感产生谐振，以实现升压的目的。同时，电容分压器还能对变压器低压侧所能够承受的电压值进行精确的测量。为了试验过程中，为了更加直观的将局部放电的视在放电量看出，可采取脉冲电流法进行局部放电测量，这一方法的灵敏度非常高。

图二中，FC：变频电源；T：试验变压器；L：补偿电抗器；A1A2：钳形电流表；C1C2：电容分压器；Z：检测阻抗；PD：局放仪

3.3主变局部放电试验的容量计算

变压器局部放电试验时，正确估算其试验容量对试验的顺利进行关系很大，由于现场采用变频法，一般只考虑有功功率和容性无功功率。

图二：变压器局部放电试验原理接线图

图三：局部放电测量结线

（2）容性无功功率的估算。按集中电容估算，首先，用介损测量中的数据算出变压器各侧绕组总的对地电容。从而得出每相的对地的电容，此电容上的电压以绕组首尾电位之和的一半计算，从而得出绕组被试相和非被试相的电容电流分别为：；根据上述公式，算出高、中、低三侧绕组的被试相和非被试相的电容电流，然后将高、中压侧的电容电流分别乘各自的变比换算至低压侧。从而得出低压侧总的电容电流，再乘变压器低压侧上所施加的试验电压，即得到试验频率下的容性无功估算值。

3.4现场主变局部放电试验的测量

局部放电测量是通过局部放电的取样、测量装置、测量回路校正、干扰抑制四个方面进行的。首先，如图三现场主变局部放电测量结线所示，被试验的变压器在规定的试验时间和电压中，需要先对局部放电仪中的数据进行读取，并和标定的系数相乘，以此对起始放电的电压和熄灭的电压值进行观察。

(a)并联法（b）串联法

然后，根据局部放电测量装置所具备的性能，对现场主变局部放电的回路进行测量矫正。在此测量矫正中，试验选取的变压器、测量装置和测量电缆的回路都需实施，并按照如下的顺序进行矫正：将标准脉冲发生器的输出电压作为已知电量注入到变压器被试验的部位和地之间，同时对测量装置的读数进行读取；计算测量装置的读数以及注入电量的换算系数，在这两个步骤完整后，若试品电容值大于脉冲发生器中的Co值，此时需要矫正脉冲和放电量，并将脉冲的上升时间控制在0.1μs内。

3.5试验的判断与对干扰的排查与消除

3.5.1试验的判断

现场主变局部放电试验中，对局部放电试验结果的正确识别和判断是试验中的一个重要部分。局部放电试验在实施的过程中，其会受到各种因素的影响，并出现随机性非常强的一些物理现象，因此需要对试验的结果进行准确的判断。从以上的试验中发现，局部放电具有四个方面的特征：

一、电晕放电，放电不随电压的上升而上升，正负对称；

二、油中放电，放电发生在波峰值前后时随着电压增大；

三、气中放电，放电发生在波峰值附近，且有正负极性，脉冲的间隔相等；

四、外部干扰，也称不稳定放电，发生在电源零点附近的不规则脉冲。

局部放电四种特性中，外部干扰不仅会导致试验检测灵敏度的下降，严重情况下，还对造成误判断的结果，因此，试验中做好干扰的排查工作非常重要。

3.5.2干扰的抑制与排查

根据现场主变局部放电试验测量中的影响方式，局部放电常见干扰分别为：电源干扰、试验设备各元件的放电干扰、接地系统干扰和悬浮电位干扰，放电干扰排查的进行需要针对这些干扰的形式逐步进行。若被试变压器局部放电的检测结果正常，且监测设备和局部放电升压长期应用在现场局部放电检测中，在试验中电源的电压稳定，无异常情况的发生，可排除电源干扰和试验设备各元件的放电干扰；若被试变压器局部放电的检测结果正常，压侧放电量和试验电压相关，可排除电磁辐射干扰；检查试验回路的各接线，若各连接部位接触良好，高电位导体附近无电源尖端出现的可能性，为了对均压环所产生的影响进行检查，对高、中压侧的各相进行更换，更换后进行监测，此时，脉冲信号若依旧显现，可排斥接地系统干扰；在常规干扰排查手段实效后，第二天可重新进行局部放电试验，为了更好的确定放电源的位置，可采用非被试相短路接地的中性点支撑法进行局部放电检测，检测中，若局部放电信号的起始、熄灭电压、测量电压下的放电量一致，可排除悬浮电位干扰。

由于现场主变局部放电试验的有效性是从干扰的抑制中体现的，因此，干扰的抑制是保证试验成功的关键环节。针对干扰的抑制可以从干扰的来源进行，对于来自广播、电晕、电焊等空间上的干扰，可采取选择40-200KHz的频带；针对来自试验内部和电源的干扰，可在电源侧增加电容器，以将电源干扰旁路除掉；针对位于高场区的悬浮电位放电干扰，可以采用球均压的方法，使被试验电压器周围的悬浮金属导体接地，以防止带电高压套管端头电晕的产生。

4　结语

综上所述，电力变压器在投入运行前对其进行现场主变局部放电试验有着重要的价值。这一试验的进行，不仅能够将变压器的质量详细的测量出来，还能够对变压器在运行中有无绝缘缺陷和事故隐患进行判定。于此同时，试验的进行也说明了现场主变局部放电试验中所采取的试验方法、抗干扰措施具有着一定的可信度，以此促使着电力变压器在运行中安全性能的提升，对电力企业在社会效益和经济效益上的良好获得，有着深远的意义。

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Analysis of partial discharge test of transformer on site

Dai Zhirong,Hu Zhen
(Hunan electric power transmission and substation engineering company debugging branch,Changsha, 410015)

The article from the site partial discharge transformer generation andharm,the purpose and significance of the implementation of the main transformer partial discharge test were analyzed,and the process anddetermine the power and test of partial discharge in transformer test are analyzed in detail,the suppression and checking interference type,interference test at process was analyzed,only for reference.

main partial discharge test;test;interference analysis

戴智荣（1973-），女，汉族，湖南长沙人，本科，工程师，高级技师，主要从事高压电气调试工作；

胡臻（1973-），男，汉族，湖南长沙人，本科，工程师，主要从事高压电气调试工作。