一臺單相自耦超高壓變壓器的長時感應耐壓出廠試驗

李茜等

摘要：介紹了一臺750 kV輸變電工程單相自耦三繞組變壓器例行試驗，長時感應耐壓試驗的方法和過程，分析試驗結果，總結試驗了中常見的問題及解決方法。

關鍵詞：750kV變壓器；長時感應耐壓試驗；局部放電

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）22-0136-02

Abstract：Introduced the test methods of a 750kV power transmission project transformer for the partial discharge tests， analyzed the problems appeared in tests and the related measure on emphasis.

Key words： 750kV transformer；Long-duration induced AC voltage test（ACLD）；partial discharge

隨著我國超高壓特高壓技術的發(fā)展，越來越多的750kV變壓器投入運行，變壓器的安全平穩(wěn)運行對電網(wǎng)穩(wěn)定有著至關重要的作用。相比于短時感應耐壓試驗主要用于驗證變壓器線端和繞組對地及對其他繞組的耐受強度以及相間和被試繞組縱絕緣耐受強度，長時感應耐壓試驗能更靈敏反應變壓器內部絕緣缺陷，是衡量變壓器是否符合出廠條件的重要標準[1-2]。

局部放電指在變壓器運行時，由于高電壓的作用，設備內絕緣弱點或者生產制造缺陷處產生的重復擊穿熄滅情況。輕微的局部放電對變壓器絕緣的影響較小，而強烈的局部放電會降低變壓器絕緣強度。高電壓等級的電力變壓器要能承受長期工作電壓的作用，不允許絕緣結構內發(fā)生較強烈的局部放電。長時感應耐壓試驗的整個過程中要對局部放電量進行測量[3]。

1變壓器變壓器基本參數(shù)

本次試驗變壓器型號為ODFPS-700000/750，由西安西電變壓器有限責任公司制造。

2試驗過程

2.1 試驗線路

單相變壓器只要求進行相對地試驗，因此采用感應法，即低壓加電，高壓感應，中壓繞組分接開關置于額定檔，中性點接地[4-5]。

2.3電壓測量

利用電壓互感器測量被試變壓器的低壓側電壓，電壓互感器的二次側接到峰值電壓表，將測得的低壓側電壓按被試變壓器變比折算到高壓側。

2.4 局部放電量校準

試驗使用的是TWPD-213多通道數(shù)字式局部放電分析儀，檢測靈敏度為0.1pC，可同步采樣、處理、顯示4路信號。線路連接好，加電壓之前需要對測量系統(tǒng)進行校準。系統(tǒng)校準原理是在兩個校準端子之間輸入已知的電荷，回路會產生脈沖電流，脈沖電流通過測量阻抗后產生脈沖電壓。該脈沖電壓通過線纜將信號傳送給局部放電分析儀，經過一系列信號處理，局部放電分析儀便可顯示該電荷量。測量阻抗一般接在套管抽頭和接地法蘭之間。校準裝置包括一臺上升時間短的方波電壓脈沖發(fā)生器和一個已知小電容值的串聯(lián)電容，打開方波脈沖發(fā)生器，局放儀上出現(xiàn)標準信號后可進行校準。本實驗分別在A、Am、a與地之間注入500pC電荷量進行校準。

2.5局部放電量測量

試驗時間[=120×額定頻率試驗頻率s=120×50200s=30s]

加壓順序為：在不大于[U23]的電壓下接通電源；升壓到[1.1Um3]，保持5min；再將電壓升到U2，保持5min；升壓到U1，持續(xù)30S；立刻降電壓至U2，至少保持60min，測量局部放電；降壓至[1.1Um3]，保持5min；電壓降至[U23]的電壓下，切斷電源，具體順序如圖2：

3 試驗過程及記錄

試驗前給各試驗端子戴上屏蔽罩，需檢查確認屏蔽罩邊緣圓滑，表面沒有浮灰。第一次試驗時，局放儀顯示有懸浮放電，通過紫外成像儀，檢查出接線端頭有毛刺，產生尖端放電[6]，重新整理接頭后試驗結果如表2所示：

4 試驗結果分析

由試驗結果可知，試驗過程中變壓器電壓沒有出現(xiàn)突然下降的情況；第一個U2期間，局部放電量的連續(xù)水平小于500pC；去除偶爾出現(xiàn)的高幅值的脈沖后，第二個U2期間，局部放電量沒有呈現(xiàn)連續(xù)增加的趨勢；在[1.1Um3]下，視在電荷量的連續(xù)水平小于100pC[7]。

5 結論

長時感應耐壓試驗是出廠試驗中最容易出現(xiàn)問題的試驗之一，一是因為試驗的條件比較嚴格，二是對試驗結果影響的干擾比較多。如果試驗遇到問題，首要判斷局部放電源是變壓器內部還是在變壓器外部。可利用紫外線成像儀檢查試驗大廳內部是否存在放電源，檢查各個端子接線和接地線是否可靠，放試驗變壓器的拖架、升降車，以及場地內其他待試變壓器都最好接地。如果排除了外部干擾，局部放電量還是遠遠超過標準，需要采用電氣定位法對放電源進行準確定位。常用的電測法有“多端子測量”和“讀數(shù)分布對比圖”定位法或者聲波、超聲波定位法[8-9]。

有些時候根據(jù)局部放電量隨試驗電壓高低的變化、滯后效應、試驗電壓波形上的脈沖波分布等來確定局部放電源可能的物理性質，這需要在平時試驗中收集整理試驗數(shù)據(jù)并進行總結[10]。

參考文獻：

[1] 胡啟凡.變壓器試驗技術[M].北京： 中國電力出版社，2010.

[2] 呂景順，孫亞明. 750kV變壓器長時感應耐壓試驗標準探討驗[J]. 電網(wǎng)與清潔能源，2011，27（5）：51-54.

[3] 全國變壓器標準化技術委員會.GB1094.3-2003，電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙[S].北京：中國標準出版社，2002.

[4] 李云閣，馮玉昌.750kV變壓器現(xiàn)場工頻感應耐壓和局部放電試驗[J].電網(wǎng)技術，2007，31（10）：64-68.

[5] 高永利，劉學民.單相自藕三繞組變壓器長時感應試驗的低壓繞組施加電流計算[J].電氣技術，2011，12：74-76.

[6] 紫外檢測技術在電暈放電檢測中的應用[J].廣東電力，2008，21（9）：37-40.

[7] Q/GDW 10 3-2003，750kV主變壓器技術規(guī)范[S].

[8] 機械工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心.變壓器試驗工[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2013.

[9] 郭滿生.大型電力變壓器感應耐壓試驗的幾點分析[C]. 2007中國電機工程學會高電壓專委會學術年會論文集，2007.

[10] 電力行業(yè)標準DL417-91電力設備局部放電現(xiàn)場測量導則[S].