亭子口500 kV主变压器现场局部放电试验

李盘

（嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪 628400）

亭子口500 kV主变压器现场局部放电试验

李盘

（嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪 628400）

变压器在工作电压下产生局部放电时，即使是很微弱的放电也会对绝缘材料造成腐蚀,长此以往，产生积聚效应，必然影响绝缘的介电性，造成绝缘劣化，直至最终击穿绝缘层。局部放电作为变压器引发故障的重要因素，其试验及所得数据对变压器的运行和检修都有重要的参考价值,是检验其绝缘的重要因素。

变压器；局部放电；击穿；绝缘

1　变压器现场局部放电试验的意义

20世纪90年代以来,我国经济呈现快速发展的态势，相应的我国电力系统建设的规模也在迅速的扩大。而电力变压器做为电力系统中的主要设备之一,它的安全运行是否可靠影响着整个电力系统。所以变压器的绝缘是否良好就成为了保证电力系统安全、可靠运行的关键性因素。

许多变压器的损坏，不仅是由于外部雷击造成过电压和操作失误造成过电压作用的结果，同样也是由于短路冲击和工作电压下的长期局部放电所共同造成的。变压器的交接及预防性试验的必要性由此可见一斑。局部放电试验是交接试验中的一个重要项目，它可以反映变压器在强电场作用下，局部绝缘由于绝缘击穿后其相应的区域电场变化情况。它能检测出变压器内部绝缘制造时或者在运输过程中就造就的缺陷，这为保证电力系统安全、可靠运行提供了保障。国家标准也将局部放电试验做为高压及超高压电力变压器投运前必须检测的项目之一。

2　变压器局部放电的危害

变压器在正常的工作电压和故障过电压的情况下都会或多或少的产生局部放电的情况。普通情况下绝缘介质的局部放电虽然放电能量小，但由于其长时间的存在，对变压器的绝缘材料产生了破坏作用，长此以往最终就会导致绝缘击穿。

局部放电对变压器绝缘的破坏作用主要表现在以下两个方面∶

（1）电的作用。变压器绝缘介质的微量放电能产生大量的带电粒子，这些粒子对介质表面的轰击会造成介质慢慢的老化，并使高分子的固体介质分子分解成低分子。各种综合作用使介质逐步劣化，最终导致介质击穿。

（2）热的作用。变压器绝缘介质的内部放电会在放电部位周边产生很高的温度，高温能使各类介质发生热分解或者化学分解。

微量的局部放电不会对绝缘造成直接性的击穿事故，变压器的故障必然是长时间局部放电的存在而导致的最终后果。变压器隐藏在内部的制造缺陷及运输过程中产生的缺陷或者运行中由于近区短路等新产生的缺陷,如悬浮电位放电、气泡、杂质等,一般性的检测方法是很难检测出来。

3　变压器局部放电试验

变压器局部放电试验的目的是考察变压器是否存在绝缘缺陷，绝缘水平、局部放电量是否符合有关标准的规定和技术条件的要求。《电力变压器》（GB1094-85）、及《电力设备局部放电现场测量导则》（DL417-2006）中都有相关的要求。

在如下情况下，应进行变压器的局部放电试验：

（1）变压器进驻现场（即投运前），检查其是否在运输过程中受到损伤；

（2）变压器大修后,检验其绝缘性能的优劣；

（3）运行过程中,变压器出现放电性故障,绝缘出现异常；

（4）局部放电试验是预防性试验、在线监测的一项内容，监测变压器的绝缘操作。

4　亭子口500 kV主变压器现场局部放电试验

4.1主要仪器设备（表1）

表1　试验设备列表

4.2现场试验条件

（1）试验前由项目责任人组织,按试验人员安排及试验方案要求，确认所使用的试验设备、仪器、仪表完好。

（2）产品充油并静置72 h以上充分放气，完成常规低压试验及中性点交流耐压试验且合格。

（3）按试验接线图接好试验线路。将主变分接开关置于Ⅰ分接位置，主变最高运行电压为550 kV。

（4）所有套管电流互感器二次侧应可靠接地；铁芯、夹件引出端子、套管末屏及油箱均应牢固接地；试验分接经确认无误。

（5）试验操作人员检查操作控制系统、供电电源、开关柜、电抗器、隔离开关是否正常。

（6）项目质量监督人对试验接线、使用设备、仪器、仪表严格检查确认。

（7）高压方波校正。

（8）试验操作人员、安全监护人员、试品监视人员就位准备加压试验。

（9）试验中出现异常或发现表计指示异常，被试变压器局放量超过技术合同值时，应立即停止试验，断开电源，查明原因后根据分析结果判断是否再继续进行试验。特别是刚开始加电压，监视发电机输出电压和电流。

4.3变压器局部放电试验加压程序

电力行业标准DL/T474—2006《电力设备局部放电现场测量导则》中对电力变压器现场局部放电试验的相关要求进行了阐述。电力变压器现场局部放电试验通常使用电气法(脉冲电流法),主要测量的物理量为规定测量电压下的局部放电量和变压器局放的起始电压和熄灭电压。变压器局部放电试验的加压时间及步骤如图1所示。

图1　局部放电加压时间及步骤示意图

A=5min；B=5min；C=试验时间；D≥60min E=5 min；

主变加压程序分为A、B、C、D、E共5个阶段进行，加压程序说明如下：

A阶段：从0min时刻开始零启升压，1min后升压至A段试验电压保持5min，A段试验电压时低压绕组试验线电压U ac为试验频率约为143Hz；

D阶段：于13min 06 s时刻从C段试验电压降低电压，18 s后降低至D段试验电压476.3 kV，保持60min，D段试验电压时低压绕组试验线电压U ac为23.57 kV，试验频率约为139Hz；

E阶段：于74min 30 s时刻从D段耐压试验电压开始降压，1min后降压至E段试验电压349.3 kV，保持5min，E段试验电压时低压绕组试验线电压U ac为17.29 kV，试验频率约为143Hz；于79min30 s时刻开始降压，于80min 30 s时刻降压至零，切断试验电源。

B、C相同理。

4.4变压器局部放电试验接线原理及计算

图2为局部放电试验接线原理示意图，试验选用1台变频电源、1台中间变压器、1台分压器和2台补偿电抗器，对被试主变低压侧进行单端加压。

图2　局部放电试验接线示意图

表2　试验参数表

4.5变压器局部放电试验结果判断方法

500 kV变压器局部放电试验时，满足下列要求，则试验合格：

（1）试验电压不产生忽然下降；

5　结语

试验证明,在电力变压器尤其对于油浸式电力变压器的所有交接试验项目中，局部放电试验对变压器内部绝缘缺陷反应最为灵敏，它是衡量电力变压器安装质量的重要检测手段。变压器局部放电试验为电力变压器安全可靠的运行提供了可靠的保障，同时对于变压器的制造企业提出了更高的工艺要求、对于安装单位提出了更高的安装质量要求。随着局放试验对变压器内部缺陷检测效果得到业界的广泛的认可,它将在电力系统安全稳定运行中扮演越来越重要的角色。

[1]李建明.高压电气设备试验方法[M].北京：中国电力出版社，2001.

[2]孙成宝.电气试验[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3]孔倩.电力变压器局部放电交接试验研究及异常分析[D].济南：山东大学，2013.

[4]李盘.亭子口电站500 kV主变压器中性点交流耐压试验[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

李盘（1986-），男，助理工程师，从事水电厂电气试验技术工作。