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
电力变压器在电力系统中扮演着重要角色，而通过局部放电测量来评估其绝缘状况是一种有效的方法，并且已成为衡量电力变压器质量的关键检测手段之一。高压电力变压器主要采用油-纸屏障绝缘，由电工纸层和绝缘油交错构成。由于大型变压器结构复杂、绝缘不均匀，设计不当、局部场强过高、工艺不良或外界因素等原因可能导致内部缺陷，从而在变压器内部产生局部放电，最终可能导致变压器损坏。电力变压器内部局部放电主要出现在以下几种情况：(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。因此，对于已出厂的变压器，在以下几种情况下需要进行局部放电试验：(1)新变压器投运前，以检查运输和安装过程中是否出现绝缘损伤；(2)大修或改造后的变压器，以评估修理后的绝缘状况；(3)运行中怀疑有绝缘故障的变压器，以进行进一步的定性诊断，例如油中气体色谱分析显示放电性故障，或涉及其他绝缘异常情况。
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，可以按照图1所示的回路连接。110kV以上的电力变压器一般为半绝缘结构，试验电压较高，进行局部放电测量时，高压端子的耦合电容通常用套管代替。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。
2. 多端子测量方法
当电测法发现变压器存在超过标准的量值或较大的个别脉冲时，可以使用电测法的多端校正、多点测量来粗略判断放电部位。首先，利用分相测试确定放电位于变压器的哪一相，然后在高压、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，如图2和图3所示。由此，在变压器作某一相试验时，就有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。