500kV變壓器局部放電異常的分析及處理

黃振民

摘要：局部放電試驗(yàn)可綜合考核變壓器主、縱絕緣結(jié)構(gòu)中存在的隱患。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求， 變壓器例行試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)及大修后都應(yīng)進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。但在變電站內(nèi)對(duì)變壓器進(jìn)行局部放電試驗(yàn)時(shí)干擾源較多， 主要有高壓測(cè)量回路干擾、電源側(cè)侵入干擾、高壓帶電部位接觸不良引起的干擾、試區(qū)高壓電場(chǎng)作用范圍內(nèi)金屬物處于懸浮電位或接地不良的干擾、空間電磁波干擾 （包括電臺(tái)、高頻設(shè)備的干擾等） 、地中零序電流從入地端進(jìn)入局部放電測(cè)量?jī)x器帶來(lái)的干擾[1]。為此， 在變電站內(nèi)對(duì)變壓器進(jìn)行局部放電試驗(yàn)時(shí)， 一旦出現(xiàn)局部放電異常信號(hào)， 首先應(yīng)排除干擾源， 以確保檢測(cè)信號(hào)的有效性， 準(zhǔn)確判斷設(shè)備狀態(tài)。本文將針對(duì)某500kV變壓器在交接試驗(yàn)中進(jìn)行局部放電測(cè)試時(shí)出現(xiàn)異常信號(hào)的現(xiàn)象進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：500kv;局部放電;分析

1 情況簡(jiǎn)介

某施工單位人員對(duì)型號(hào)為ODFS-250000/500， 電壓等級(jí)為 的變壓器進(jìn)行局部放電交接試驗(yàn)時(shí)， 出現(xiàn)異常信號(hào)。該變壓器進(jìn)行局部放電試驗(yàn)前的絕緣電阻、介損電容量、直流電阻、變比、油中溶解氣體分析等試驗(yàn)正常。

局部放電試驗(yàn)過(guò)程：電壓升到1.1 時(shí)5min無(wú)異常;繼續(xù)升壓， 電壓升到 時(shí)5min無(wú)異常;繼續(xù)升壓， 電壓升到 時(shí)異常信號(hào)出現(xiàn)， 局放量達(dá)到1500pC， 異常信號(hào)在橢圓基線的二、四象限， 不屬于典型波形。

2 異常信號(hào)分析排除

在進(jìn)行變壓器局部放電試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)異常信號(hào)， 異常信號(hào)有兩簇， 分布在橢圓基線的第二象限和第四象限。依據(jù)局部放電的原理， 放電信號(hào)一般出現(xiàn)在交流的上升沿， 即橢圓基線的第一象限和第三象限， 因此不能確定 電壓下的異常信號(hào)為內(nèi)部放電還是外部干擾。由于變電站現(xiàn)場(chǎng)干擾因素多， 因此變壓器局部放電試驗(yàn)易受到外界干擾源的影響。為進(jìn)一步分析、查找局部放電試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)到的異常信號(hào)， 制定出專項(xiàng)試驗(yàn)方案。

變壓器再次進(jìn)行局部放電試驗(yàn)前， 進(jìn)行零標(biāo)校準(zhǔn)， 以確保相位準(zhǔn)確。加壓試驗(yàn)時(shí)， 用紫外線成像儀對(duì)試驗(yàn)變壓器、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)接線及相鄰設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)， 未檢測(cè)到電暈放電現(xiàn)象， 由此排除外界懸浮、引線電暈干擾。但是， 當(dāng)試驗(yàn)電壓升到 時(shí)， 在橢圓基線的第二、四象限出現(xiàn)異常信號(hào)。為排除附近負(fù)載及工廠大型設(shè)備運(yùn)行等的干擾， 在不同時(shí)間段進(jìn)行了試驗(yàn)， 但連續(xù)兩天的測(cè)試結(jié)果顯示異常信號(hào)依然存在。為排除試驗(yàn)設(shè)備因素， 協(xié)調(diào)試驗(yàn)儀器再次對(duì)變壓器進(jìn)行局部放電試驗(yàn)， 但異常信號(hào)仍存在。由于此次試驗(yàn)現(xiàn)象及放電波形特征不符合試驗(yàn)室局部放電波形測(cè)量的基本特征， 不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)局部放電波形的匯總和類比， 也不符合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員多年來(lái)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相關(guān)總結(jié)， 因此分析本次監(jiān)測(cè)到的放電信號(hào)應(yīng)為干擾所致?，F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)紫外成像儀檢測(cè)排除試驗(yàn)線、外部電暈干擾后進(jìn)行升壓試驗(yàn)， 異常信號(hào)仍存在。綜上分析， 可初步判斷異常信號(hào)有可能來(lái)自變壓器內(nèi)部。

由于異常信號(hào)可能來(lái)自變壓器內(nèi)部， 業(yè)主要求變壓器廠家、施工方詳細(xì)匯報(bào)試驗(yàn)、安裝、運(yùn)輸過(guò)程及工藝控制。施工方匯報(bào)， 在進(jìn)行變壓器直流電阻試驗(yàn)后未對(duì)主變進(jìn)行消磁。由于變壓器進(jìn)行直流試驗(yàn)后鐵芯中存在不同程度的剩磁， 因此變壓器在投運(yùn)過(guò)程中可能跳閘甚至繞組變形。為此， 對(duì)變壓器進(jìn)行剩磁檢測(cè)， 檢測(cè)結(jié)果顯示重疊系數(shù)為1.1699 （如圖1所示） ， 建議消磁。首先采用直流法消磁， 消磁后重疊系數(shù)為1.0593 （如圖2所示） ， 建議消磁;隨后采用交流法消磁， 消磁后重疊系數(shù)為1.0292 （如圖3所示） ， 不需要消磁。消磁后， 重新進(jìn)行變壓器局部放電試驗(yàn)， 異常信號(hào)消失。重新投運(yùn)變壓器順利， 沒(méi)有因勵(lì)磁涌流過(guò)大等原因而跳閘， 變壓器至今運(yùn)行正常。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于本文所述變壓器局部放電時(shí)出現(xiàn)的異常信號(hào)， 相關(guān)單位應(yīng)深入研究， 準(zhǔn)確判斷設(shè)備狀態(tài)。變壓器進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)后， 應(yīng)進(jìn)行消磁并檢測(cè)剩磁系數(shù)， 將此項(xiàng)工作列入安全控制卡和質(zhì)量控制卡， 確保設(shè)備檢修后順利投運(yùn)。

本次試驗(yàn)現(xiàn)象及放電波形特征不符合試驗(yàn)室局部放電波形測(cè)量的基本特征、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)局部放電波形的匯總和類比及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員多年來(lái)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相關(guān)總結(jié)。雖然在變壓器消磁后局部放電試驗(yàn)時(shí)再未檢測(cè)到異常信號(hào)并不能說(shuō)明是變壓器鐵芯中的剩磁導(dǎo)致了變壓器在局部放電試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)異常信號(hào)， 但是變壓器直流電阻試驗(yàn)后， 如果不對(duì)變壓器鐵芯中的剩磁進(jìn)行消除， 在變壓器送電時(shí)就會(huì)產(chǎn)生很大的涌流， 將導(dǎo)致變壓器的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作， 影響變壓器正常投運(yùn)， 甚至導(dǎo)致變壓器損壞的重大事故， 因此變壓器直流電阻試驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行消磁并檢測(cè)剩磁系數(shù)， 以確保設(shè)備檢修后順利投運(yùn)。

參考文獻(xiàn)

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