一起特高壓調(diào)壓補償變壓器局部放電試驗異常的分析與處理

劉石++許昊++杜偉

[摘 ?要]介紹了安吉—福州特高壓工程某1000kV主變壓器的調(diào)壓補償變在出廠局部放電試驗出現(xiàn)異常，分析并查找了局部放電超標(biāo)的原因，對變壓器試驗時查找此類故障、保證電力設(shè)備的安全運行具有借鑒意義。

[關(guān)鍵詞]特高壓;調(diào)壓補償變壓器;局部放電

中圖分類號：D035 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0303-01

1 引言

局部放電試驗屬于非破壞性試驗，不會損傷設(shè)備絕緣性能，且具有反映靈敏的特點，能夠有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)、運輸和安裝過程中導(dǎo)致的缺陷，已成為變壓器出廠試驗的規(guī)定項目。某特高壓工程某1000kV主變壓器的調(diào)壓補償變在出廠局部放電試驗出現(xiàn)異常，針對這一問題，對故障點進行了分析和查找，廠家對設(shè)備吊罩處理后，通過了出廠試驗。

2 變壓器基本情況

調(diào)壓補償變繞組結(jié)構(gòu)如圖1所示，由補償繞組、補償勵磁繞組、調(diào)壓繞組和調(diào)壓勵磁繞組成。

3 試驗情況

對調(diào)補變進行試驗時，當(dāng)電壓升到130kV，局放信號出現(xiàn)異常，局放儀上出現(xiàn)二、三根針狀局放信號，幅值達到1400PC，信號分布在一、三象限，當(dāng)電壓降到100kV左右時局放信號熄滅。

4 異常情況排查和處理方法

針對這一情況，根據(jù)電壓降到100kV以下時，局放信號無異常，可排除外界電磁干擾對測量結(jié)果的影響。根據(jù)局放對稱的波形特征，初步懷疑可能是變壓器中局部絕緣內(nèi)存在的小氣泡擊穿導(dǎo)致的放電或是由部分絕緣缺陷導(dǎo)致的懸浮放電。因此將鐵芯、夾件串接CT后接地，從CT二次側(cè)取信號，試驗加壓至150kV，依據(jù)如表1所示的局放測量結(jié)果，可基本排除由鐵芯和夾件的絕緣缺陷導(dǎo)致故障的可能。對局放超標(biāo)的試驗前和試驗后的油樣進行色譜分析，無明顯變化。由于此次外施耐壓試驗中監(jiān)測到的局放量較小、持續(xù)時間短，不足以產(chǎn)生乙烯和乙炔，因此無法依據(jù)油色譜分析結(jié)果判定故障點是否在變壓器本體外。

為了尋找故障點，依次進行絕緣故障電氣位置的判定和故障物理位置的判定。首先從傳遞比的角度考慮，采用“多端子測量”和“讀數(shù)分布對比”的方法來確定故障點的電氣位置，依次單獨從2a、2x、x套管上加壓試驗，同時從2a、2x、x、X套管末屏取局放信號，三次試驗分別從相應(yīng)端子注入500pc脈沖信號，校準(zhǔn)各端子輸出信號。試驗數(shù)據(jù)如表2、表3、表4所示：

在各繞組進行方波校準(zhǔn)時，當(dāng)輸出方波位置不在2a端時，2a局放值隨輸入方波位置的變化而變化，且除自身校準(zhǔn)外并不為最大值。但是當(dāng)各端子分別施加電壓時，2a處測得的局放值總為最大，可判斷局放電氣位置位于2a端子所連引線及相應(yīng)繞組上。

局部放電源的物理位置可以通過聲學(xué)定位法來確定。采用西安中亞公司的UHF-ERA&AE-PD-8型超聲局部放電定位系統(tǒng)，對故障點進行定位，對2a繞組加壓，以2a端套管末屏信號作為觸發(fā)信號源，超聲探頭測量信號作為輸出信號，以每三個探測點為一組，依據(jù)每組數(shù)據(jù)中局放信號幅值、延遲時間和聲波在絕緣油中傳播速度近似計算出故障點所在物理位置，沿2a套管升高座至調(diào)壓變勵磁繞組間的引線進行超聲定位，判定局放點在2a引線出頭的第一個導(dǎo)線夾附近。

綜上分析，局放原因可能是2a引線出頭附近導(dǎo)線夾松動、絕緣油紙中存在小氣泡或懸浮放電，由此將目標(biāo)鎖定在2a引線出頭附近。

對變壓器進行放油、吊罩處理，檢查2a引線出頭位置，在導(dǎo)線夾和引線絕緣紙中未發(fā)現(xiàn)異常。分析可知由于試驗中局放量較小、且持續(xù)時間很短，因此未造成明顯燒蝕痕跡。更換該導(dǎo)線夾同時更換并重新包裹導(dǎo)線夾附近的2a引線絕緣紙后，變壓器順利通過外施工頻耐壓局放監(jiān)測復(fù)試。

5 結(jié)論與建議

經(jīng)故障查找分析可知，本次外施工頻耐壓試驗中局放超標(biāo)故障是由2a引線包裹絕緣紙和導(dǎo)線夾存在部分絕緣缺陷或工藝缺陷所致，廠家對變壓器進行解體更換絕緣件之后，試驗通過。

特高壓工程調(diào)壓補償變壓器在實際運行中和主變保持電氣連接，其運行狀況會直接影響到主變，因此有必要從各部分絕緣材料、組部件的檢驗到生產(chǎn)工藝流程實行質(zhì)量控制，加強對調(diào)補變生產(chǎn)的全過程管控，同時通過出廠試驗嚴格考核變壓器各方面性能指標(biāo)，對發(fā)現(xiàn)的缺陷及問題及時查找改進，防止出現(xiàn)隱患。

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