如何对变压器做局部放电试验？

Answer 1

一、变压器局部放电分类及试验目的

电力变压器是电力系统中很重要的设备，通过局部放电测量判断变压器的绝缘状况是相当有效的，并且已作为衡量电力变压器质量的重要检测手段之一。

高压电力变压器主要采用油一纸屏障绝缘，这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。当设计不当，造成局部场强过高、工艺不良或外界原因等因素造成内部缺陷时，在变压器内必然会产生局部放电，并逐渐发展，后造成变压器损坏。电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现：

(1)绕组中部油一纸屏障绝缘中油通道击穿；

(2)绕组端部油通道击穿；

(3)紧靠着绝缘导线和电工纸（引线绝缘、搭接绝缘，相间绝缘）的油间隙击穿；

(4)线圈间（匝间、饼闻）纵绝缘油通道击穿；

(5)绝缘纸板围屏等的树枝放电；

(6)其他固体绝缘的爬电；

(7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。

因此，对已出厂的变压器，有以下几种情况须进行局部放电试验：

(1)新变压器投运前进行局部放电试验，检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。

(2)对大修或改造后的变压器进行局放试验，以判断修理后的绝缘状况。

(3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断，例如油中气体色谱分析有放电性故障，以及涉及到绝缘其他异常情况。

二、测量回路接线及基本方法

①外接耦合电容接线方式

对于高压端子引出套管没有尾端抽压端或末屏的变压器可按图1所示回路连接。

图1：变压器局部放电测试仪外接耦合电容测量方式

110kV以上的电力变压器一般均为半绝缘结构，且试验电压较高，进行局部放电测量时，高压端子的耦合电容都用套管代替，测量时将套管尾端的末屏接地打开，然后串入检测阻抗后接地。测量接线回路见图2或图3。

图2：变压器局部放电测试中性点接地方式接线
图3：变压器局部放电测试中性点支撑方式接线

图2于实际现场测量时，通常采用逐相试验法，试验电源一般采用100~150Hz倍频电源发电机组。当现场不具备倍频电源时，也可用工频逐相支撑加压的方式进行试验，中性点支撑方法接线见图3，因为大型变压器绝缘结构比较复杂，用逐相加压的方式还有助于判断故障位置。

加压方法可采用低压侧加压，在高压侧感应获得试验电压。用倍频电源加压时则可达到对主绝缘和纵绝缘同时进行考核。但若采用工频电源进行试验，由于过励磁的限制，试验电压只能加到额定电压的1.1~1.2倍。

②多端子测量方法

当用电测法发现变压器存在有超过标准的量值或较大的个别脉冲时，可利用电测法多端校正、多点测量来粗略地判断放电部位。首先，利用分相测试判断放电在变压器的哪一相，然后在变压器的高压、中压、中性点套管的末屏以及铁芯接地点串入检测阻抗，在低压侧接一耦合电容(1000-6000pF)，串入检测阻抗，见图2和图3所示。由此，在变压器作某一相试验时，就可有4-5个测点。分别以高压对地、低压对地、中压对地、铁芯对地注入标准校正方波，相应地在各测点都分别测得某注入点方波的响应系数，并记录各点的校正系数。校正完毕后加压进行测量，各个测量点的测值都分别以某注入的校正系数来计算。如果各测量点以某点校正的参数计算出的几个结果值接近，则放电位置就在该校正点附近。例如在A相高压端子有一故障放电脉冲，以高压端校正时，分别在高压测点测得校正响应系数为K11，在中性点测得为K21，在铁芯侧测得系数为K41，在低压侧测得为K31，见表1，然后测量时各点计算值高压以K11计算，中性点以K21计，铁芯以K31计，低压以K41计，由此计算出的4个结果应相近。 

大型变压器的局部放电测量，由于现场设备条件差、干扰大，对准确测试带来了一定的困难。因此，如何根据现场的实际条件进行试验，采用怎样的防干扰措施等，是试验中较重要的问题。

回答者：三新电力

Answer 2

电力变压器主要采用油-纸屏障绝缘，这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。当设计不当，造成局部场强过高，工艺不良或外界原因等因素，造成内部缺陷时，在变压器内必然会产生局部放电，并逐渐发展，后造成变压器损坏。电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现：
(1)绕组中部油-纸屏障绝缘中油通道击穿;
(2)绕组端部油通道击穿;
(3)紧靠着绝缘导线和电工纸(引线绝缘、搭接绝缘、相间绝缘)的油间隙击穿;
(4)线圈间(匝间、饼间)纵绝缘油通道击穿;
(5)绝缘纸板围屏等的树枝放电;
(6)其他固体绝缘的爬电;
(7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。
目前做变压器检测这块国内公司通意达还是很专业的。因此，对已出厂的变压器，有以下几种情况须进行局部放电试验：
(1)新变压器投运前进行局部放电试验，检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。
(2)对大修或改造后的变压器进行局部放电试验，以判断修理后的绝缘情况。
(3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断，例如油中气体色谱分析有放电性故障，以及涉及到绝缘其他异常情况。
(4)作为预防性试验项目或在线检测内容，监测变压器运行中绝缘情况。
变压器局部放电的检测方式一般有:
1、电测法。利用示波仪或无线电干扰仪，查找放电的特征波形或无线电干扰水平。
2、超声波测法。检测放电中泛起的声波，并把声波变换为电信自号，录在磁带上进行分析，电信号和声信号的传递时间差异，可求得探测点到放电点的距离。
3、化学测法。检测油中各类消融气体的含量及增减变化纪百律。该测试法可发现油中的组成、比例和数目的变化，从而判度定有无局部放电(或局部过热)。
此外，目前研制出局部放电检测仪，能在变压器运行中进行自动检测局部放电。

Answer 3

局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高电场强度作用下，发生在电极之间非贯穿性放电。220kV及以上变压器大修或更换绕组后，应进行局部放电测量。
进行局部放电测量时对试品施加线端电压为U2（1.3 Um/ 或1.5 Um/ ）,持续5min，再升高至U1（ Um/ ）保持5s，然后立即下降电压至U2,持续30min。在电压为U2的第二阶段30min内，应连续进行观察，每隔5min记录一次放电量，如果局部放电观察过程中试验电压不突然下降，并在30min加电压的最后29min内，所有端子上的放电量水平低于规定限值，并且未表现出明显地向这个限值稳定增加的倾向，则试验合格。
如在一段时间内放电量超过限值，之后又低于这个限值，则试验应继续进行，直到在30min内的放电量在规定值以内。
按国标的规定，变压器的局部放电量q值为：
当U2为1.3 Um/ 时，放电量一般不大于300pC
当U2为1.5 Um/ 时，放电量一般不大于500pC

Answer 4

如何对变压器做局部放电试验？

电力变压器主要采用油纸屏障绝缘，油纸屏障由电工纸层和绝缘油组成。因为大型变压器结构复杂，绝缘不均匀。当设计不当导致局部场强过高、工艺不良或外部原因等因素，造成内部缺陷时，变压器内部必然会发生局部放电，并逐渐发展，导致变压器损坏。电力变压器中的局部放电主要发生在下列情况下:

(1)绕组中部油纸屏障绝缘中的油道击穿；

(2)绕组末端的油路发生故障；

(3)绝缘线和电工纸附近的油隙击穿(引线绝缘、搭接绝缘和相间绝缘)；

(4)线圈间(匝间和饼间)纵向绝缘油道击穿；

(5)绝缘纸板屏的分支放电；

(6)其他固体绝缘的爬电距离；

(7)排出渗入绝缘材料中的其他金属异物等。

目前国内公司通益达在变压器测试方面非常专业。因此，在下列情况下，应对出厂的变压器进行局部放电试验:

(1)新变压器投运前进行局部放电试验，检查变压器出厂后在运输和安装过程中有无绝缘损坏。

(2)对大修或改造后的变压器进行局部放电试验，以判断修理后的绝缘情况。

(3)对运行中疑似绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断，如油色谱分析中的放电故障，以及其他涉及绝缘的异常情况。

(4)作为预防性试验项目或在线试验内容，监视运行中变压器的绝缘。

变压器局部放电检测方法一般包括:

1.电气测量。用示波器或无线电干扰计找出放电的特征波形或无线电干扰水平。

2.超声波测量。检测放电中的声波，并将声波转换成电信自号，录在磁带上进行分析。从检测点到放电点的距离可以通过电信号和声信号的传播时间差来获得。

3.化学测量。检查油中各种烧蚀气体的含量及其变化。这种测试方法可以发现油的成分、比例、数量的变化，从而判断是否有局部放电(或局部过热)。

此外，目前还研制了局部放电检测仪，可以自动检测变压器运行中的局部放电。

Answer 5

 电力变压器在以下几种情况下须进行局部放电试验：
  1)变压器出厂前进行局部放电试验，检查变压器制造工艺质量；
  2)新变压器投运前进行局部放电试验，检查变压器在出厂后在运输或安装过程中有无绝缘损坏和是否遗留异物等；
  3)对大修或改造后的变压器进行局放试验，以判断修理后的绝缘状况；
  4)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器做进一步的定性诊断，例如油中气体色谱分析有放电性故障，以及涉及到绝缘其他异常情况。
  局部放电检测试验安全技术措施
  1、进入试验现场，试验人员必须戴安全帽，穿绝缘鞋。
  2、现场试验工作必须执行工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度。
  3、试验现场应装设遮拦或围栏，悬挂“止步，高压危险”的标示牌，并有专人监护，严禁非试验人员进入试验场地。
  4、在现场进行试验工作时，根据带电设备的电压等级，试验人员应注意保持与带电体的安全距离不应小于《安规》中规定的距离。
  5、试验局部放电检测仪器的金属外壳应可靠接地，试验仪器与设备的接线应牢固可靠。
  6、试验结束后，试验人员应拆除试验临时接地线，并对被试设备进行检查和清理现场。
  局部放电检测试验技术措施
  1、根据变压器的电压组合选择分级开关的分级位置，分级开关位置的选择应保证中压绕组的电压在规定的范围内。
  2、被试变压器各侧引线拆除并保持一定距离，高中压套管戴屏蔽罩。
  3、试验回路空升电压无异常后接入被试变压器和测量阻抗。
  4、对放电量超标的变压器，可根据实际情况采取措施，提出建议。