变压器常见局放问题浅析

赵宝瑞 赵昔勐

摘要：随着电网电压等级的不断提高，电力变压器的电压等级和容量也不断提高，电力变压器的安全运行在高压输电中的有着重要的意义。从大量的运行事故中可以发现，变压器在没有遭受任何过电压的情况下，也会发生绝缘故障。究其原因，变压器在运行过程中，其内部绝缘的某些薄弱部位在高场强的作用下发生了局部放电，从而导致绝缘性能下降，在严重的局部放电长期作用下，甚至会造成击穿。由此可见，对于变压器尤其是超高压变压器能否长期安全运行，仅通过外施耐压和冲击耐压试验是不够的，尚需考核局部放电性能，局部放电的控制是企业综合制造能力的体现。

关键词：变压器;局放问题

前言：

随着变压器制造技术的进步，变压器的一些缺陷大多能在制造过程中被检测和消除.但在电场作用下，变乐器绝缘系统巾绝缘性能博弱的地方会被激发而…现局部放电现象.且在制造过程巾不易被控制，所以，变压器局部放电测量成了变压器试验的重点项目。测量变压器局部放电水平是浮定变压器绝缘性能的有效方法。变压器的允许放电量水平是指油箱内部所产生的局部放电量水平.不包括套管在空气巾电晕所产生的放电量。

一、变压器局部过热故障

1.1故障原因分析。A.发热失控。变压器运行中的局部温度，是由局部电能损耗转化的热能引起的，包括：工作电流、环流或涡流。而涡流是趋肤效应形成的“边缘电阻”，可能引起发热失控。B.散热失控。油浸变压器的内部散热主要依靠油的对流散热，即依靠油在流动中带走热量。变压器的外部散热主要依靠大气或水分对流散热，即依靠大气或水分在流动中带走热量。内部散热条件失控或外部散热条件失控，都可能引起散热失控。检查与排除的措施和方法。GB/T 7252《变压器油中溶解气体分析和判断导则》推荐比值法，乙炔与乙烯的比值小于0.1，编码组合的第1 位数为0，是局部过热故障最方便、最有说服力的判据。

1.2变压器局部放电故障。

1.2.1故障原因分析。A.电压型局部放电。是作用在局部绝缘上的电场强度，超过该部分绝缘的绝缘强度，引起局部绝缘损坏的放电现象。产生电压型局部放电故障有两方面的原因：一是电场畸变，引起电场强度过高;二是绝缘污染，引起绝缘强度过低。B.电流型局部放电。电流型局部放电故障，即驱流放电故障。是原来流过导体中的电流，被外力驱逐到电介质（气体或油）中，在局部电介质中产生电火花，引起局部绝缘发生变化的放电现象。在变压器存在驱迫工作电流、环流、涡流、电容电流及泄电电流进入油中的条件时，都可能产生电流型局部放电故障。检查与排除的措施和方法电压型局部放电和电流型局部放电的共同特征是：油中产生以乙炔为主的特征气体，乙炔与乙烯的比值大于0.1。按GB/T 7252《变压器油中溶解气体分析和判断导则》推荐的比值法，编码组合的第1 位数大多数为1，极个别為0。

1.3变压器形变的故障分析。

1.3.1故障原因分析。引起变压器部件形变的直接作用力是机械力。变压器部件发生形变的原因是：部件上受到的作用力，超过其实际能够承受的能力。检查与排除的措施和方法形变故障的特征是：暴露前很难预测，暴露后才可以发现。例如：许多油箱渗漏是在变压器运行多年以后才发现的。

二、变压器储油柜常见问题处理

2.1管式油位指示计故障造成假油位。故障现象。油位指示持续偏高;油位指示持续偏低;油位随温度变化很小;油位指示逐渐降至很低，甚至为0。一般油位计内油较少，几天内即可漏完;油位随温度变化很小，但拧松呼吸塞可见油位变化并恢复正常;长时间运行会污染装置本体绝缘油，使绝缘油颜色变黑、变污。通过对压油袋检漏可准确判断故障。故障原因分析指示用油太多;指示用油太少;压油袋内空气未排尽;油位计漏油、油位计连管破裂或放油螺钉松动漏油;油位计呼吸塞拧得太紧，不和空气连通;压油袋破裂或渗漏。故障处理的措施与方法重新调整指示油量;重新注油，并用手按动压油袋，使袋内空气排尽;更换油位计受损部件，拧紧放油螺钉;适当拧松呼吸器;更换压油袋。

2.2磁针式油位指示故障造成假油位。油位指示基本不随温度变化;油位指示为0，打开油箱发现浮球、连杆沉入油中;油位指示为0 或满格。打开油箱，拨动驱动机构，油位指示不变化，可判断磁针失灵。故障原因分析，驱动机构和腔囊缠绕;浮球或连杆进油;磁针失灵。故障处理的措施与方法打开顶盖用回头木棒摊平腔囊，使之平坦浮在油面上，可使油位恢复平常;更换浮球、连杆;更换油位计。

2.3胶囊故障造成假油位。管式油位计在温度高时指示油面异常偏高，在吸湿器内发现油渍或油倒流现象。漏气不严重时每隔2～3 年会出现假油位故障。磁针式油位计指示油面异常偏低，胶囊内部有大量绝缘油，打开顶盖吸尽油后又出现大量绝缘油。胶囊管式油位计在温度高时指示油面异常偏高，在更换成大颗粒硅胶后恢复正常。故障原因分析胶囊袋口处密封不良或腔囊漏气导致油箱内有大量气体;胶囊与绝缘油接触面破裂;胶囊呼吸器中的硅胶颗粒太小，堵住呼吸通道。故障处理的措施和方法拧紧压板螺栓，必要时增加密封垫再检漏，如果检漏不合格则需更换胶囊;更换胶囊;选用颗粒大小合适的硅胶颗粒进行更换。

2.4注油工艺造成假油位。故障现象管式油位计在温度高时指示油面异常偏高。故障原因采用压缩空气法或抽真空法，排气不充分或是排气后未拧紧排气塞都会导致油箱内有大量气体。故障处理的措施与方法采用注油法进行排气，排气后及时拧紧排气塞。

三、配套件质量问题引起的局放

1.放电原因：由于配套件存在着绝缘缺陷，影响变压器局放试验结果。放电特点：配套件引起的局放问题主要体现在套管、有载分接开关、无励磁分接开关等几个方面。无励磁分接开关和有载分接开关的问题一般出现在绝缘件上，有一定的共同性。电容式套管放电从电气方法上看，首先符合首端对地放电的特点，再次电容式套管作为一个比较独立的电容单元与首端相连，在套管电容内部有绝缘故障且局放量较小时，放电很难传递至其他相的首端或者其他绕组上。处理方法：对于配套件引起的局放问题处理起来比较简单，找到故障配件换掉即可。高压零相与高压首端检测的放电量相当，所以故障点位于首尾端之间的可能性较大，然而无励磁分接开关位于高压绕组的中部位置，排除无励磁分接开关是非常有必要的。验证开关是否存在局放有一定的难度，于是将三相的开关全部去掉，将引线置于额定分接，把引线剪切面良好屏蔽，再次进行局放试验，此时不带无励磁分接开关的变压器三相局放合格，可以判定之前的放电为开关引起。开关厂家更换绝缘材质重新制作三相开关，更换后试验合格。为了彻底清除杂质最终将高、低压绕组分解，用干净的变压器油对每个绕组逐一清洗，复装后复试局放合格。

结束语：

本文中笔者介绍了试验工作中经常遇到的几种局放类型。试验过程中遇到局放问题后，首先要通过各种方法确定局放故障的位置，判断出是哪种类型放电，然后有针对性的对故障点进行处理，这样才能提高问题处理效率，减少返工次数。

参考文献：

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[2]贺以燕，杨治业. 变压器试验技术大全[M]. 沈阳：辽宁科学技术出版社，2019.

[3]杜振波，伍志荣，聂德鑫，等. 特高压换流变压器现场网侧绕组加压局部放电试验方法研究[J]. 变压器，2020，57（9）：51-54.