主变局部放电试验超标原因分析

苏同斐

摘 要：在变压器投运前，除对变压器进行基本绝缘检查外，最重要的是常规项目合格后的感应耐压和局部放电试验，若该试验顺利通过，主变方能顺利送电。本文就一起局放试验数据超标案例进行分析，为今后出现此类情况提供参考。

关键词：变压器；局部放电；升高座；受潮

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.141

1 案例经过

2018年1月，某公司一台主变因抗短路能力不足进行返厂改造，改造后现场安装并交接试验完成后对其开展局放试验，发现中压侧Am、Bm两相局放量分别为：Am相2700pC，Bm相5400pC，局放量超出1.5Um/下小于500pC的规定[1]。根据现场试验情况，结合现场安装过程工作记录，初步排查后确定套管损伤位置，将Am、Bm两相中压去掉最外两层绝缘，用新烘好的皱纹纸从瓦楞纸位置往上再包4-5层，处理后进行局放试验，局放量小于500pC，试验数据合格。

2 异常原因分析

2.1 异常发现过程

2018年1月，在对某变电站主变返厂抗短路能力不足改造后，主变经现场安装和交接试验，进入最后局放试验阶段。按照交接试验标准要求，试验中逐加压，施加电压频率为两倍频，预加最高试验电压为U1=1.7Um/=247.3kV，试验时间 T=120×（f额定/f试验）=120×（50/100）=60（s）（当f试验≤2f额定时，T=60s；当f试验>2f额定时，T按上式计算，但不应少于15s）[2]。

根据标准要求的升压试验线进行加压，对中压侧Am相进行局放检测时，当中压侧Am相感应电压达到0.65Um时产生局部放电，此时局部放电量达到500pC，随着电压的升高，局放量逐渐升高，当电压达到1.5 Um时，局放量达到2700pC。对中压侧Bm相进行局放检测时，当中压侧Bm相感应电压达到0.40Um时产生局部放电，此时局部放电量达到500pC，随着电压的升高，局放量逐渐升高，当电压达到1.5 Um时，局放量达到5400pC。可见，中压侧Am、Bm两相局放量已远超规程标准。

2.2 处理后复测

根据现场试验情况，结合现场安装过程工作记录，初步判断局放不合格原因可能为中压首头绝缘件受潮。现场拆除中压Am、Bm两相套管和升高座，将Am、Bm两相中压去掉最外两层绝缘，用新烘好的皱纹纸从瓦楞纸位置往上再包4-5层；检查引线无问题后，用瓦楞纸往中压Am、Bm两相根部塞2层，然后包好；复装中压Am、Bm相升高座和套管，待主变再次达到试验条件后进行局放试验复测。

局放复测过程中，试验人员密切关注原放电点，未发现击穿现象；在感应耐压阶段，三相高压、中压绕组视在放电量为80 pC，均小于注意值，且不呈现持续增加的趋势，该情况满足有关标准规定的要求，试验合格。

2.3 影响因素分析

变压器在制造、运输和安装过程中，都会产生影响现场局放试验不合格的因素。变压器中产生局放的来源主要包括以下方面：

（1）材料问题，例如油中存在气泡、固体绝缘材料中残留空腔。由于两种介质介电常数不同，空气和油、空气和固体绝缘材料的耐压强度不同，因而气体中厂强高易放电 [3]；（2）绝缘、线圈、总装的环境等外界条件影响局放结果；（3）质量不佳。如若某些部位留有金属毛刺等尖端，则易产生放电；（4）金属部件、导体之间接触不良引起的放电。

通常情况下，排除以上问题后， 变压器局部放电试验中仍出现放电波形异常、局放量超标，则主要有以下几点可能：（1）检测阻抗选择不当。局放测试中，需要选择合适的检测阻抗，才能获得较高的灵敏度，将脉冲电流转变为脉冲电压。（2）均压帽的问题。若试验中使用的均压帽表面不平整、有毛刺、裸铜线漏出帽外、帽沿碰到瓷裙等，都可能使局放量异常增大。（3）套管型电流互感器的影响。试验时要求变压器升高座内的套管型电流互感器，二次绕组的出线端应接地，若实际试验时仅短路而未接地，在升压过程中二次绕组将悬浮放电，局放量大幅增加。

2.4 异常原因分析

根据前后试验情况，初步判断本次局放不合格原因为中压首头绝缘件受潮。变压器安装时间为2017年12月26日至2018年1月3日。安装期间，12月29日、30日连续两天大雾，空气湿度100%（其余安装时间空气湿度均小于65%），现场虽停工并已做防护，但部分绝缘件及变压器油仍受潮。

为尽快满足客户需求，变压器出厂前已做好免吊罩安装措施，现场进行附件安装时，变压器油位抽至升高座下口，待附件安装完成后再抽真空、注油。现场抽真空时间较短，易导致变压器油中气泡溶解并聚集于升高座部位。其次，在未打开高压侧安装入孔观察的情况下，凭借经验安装高压侧套管，易导致高压引线绝缘受损。最后，在环境温湿度满足安装要求的条件下，部分铁心和绕组暴露在空气中的时间较长，易使绝缘件受潮，在注油中若未进行热油循环，则可能导致受潮加剧。根据现场安装过程分析认为，安装时绝缘件受潮及变压器油受潮这是导致变压器局放試验不合格的主要原因。

3 结语

变压器在安装、运输过程中难免会因为环境等因素影响，导致其绝缘造成受潮或损坏，通过本文这起案例，在今后变压器更换过程中，需要注意以下几点：

（1）在严格控制生产现场工艺及流程基础上，要严格按照装配流程开展各环节工作，从源头管控变压器本体质量，以确保变压器安全、可靠运行。

（2）变压器从本体拆开盖板到密封，器身暴露时间不得超过规定时间否则必须进行密封抽真空处理后继续处理。抽真空的时间不得小于暴露时间。

参考文献：

[1]GB1094.3-2003电力变压器（第3部分）绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙[S].

[2]GB50180-2006电气装置安装工程：电气设备交接试验标准[S].

[3]陈天翔，王寅仲，海世杰等.电气试验[M].北京：中国电力出版社，2008.