電力變壓器局部放電故障定位案例分析

田倩財(cái)

摘 要：變壓器局部放電試驗(yàn)是變壓器出廠試驗(yàn)中最重要的一項(xiàng)檢測項(xiàng)目，關(guān)系到變壓器能不能安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文主要介紹變壓器局部放電試驗(yàn)方法、變壓器局部放電試驗(yàn)遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)、變壓器局部放電故障定位以及分析方法等。

關(guān)鍵詞：局部放電；故障定位；質(zhì)量控制

1 變壓器局部放電檢測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

局部放電測量方法在：GB/T-7354-2003/IEC 60270：2000中給出明確要求，現(xiàn)場測量也在DL417-2006給出要求。該標(biāo)準(zhǔn)將局部放電試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)結(jié)合到一起進(jìn)行，根據(jù)設(shè)備最高電壓Um的不同，分別規(guī)定進(jìn)行長時(shí)耐壓試驗(yàn)（ACLD）和短時(shí)耐壓試驗(yàn)（ACSD）。

對于設(shè)備最高電壓Um≤72.5kV的全絕緣變壓器正常情況下不需進(jìn)行局部放電測量。對于設(shè)備最高電壓Um>72.5kV的全絕緣變壓器，一般情況下在進(jìn)行短時(shí)耐壓試驗(yàn)時(shí)需進(jìn)行局部放電測量。在不大于試驗(yàn)電壓（U2）的三分之一下接通電源并升壓至1.1保持5min；將試驗(yàn)電壓升至U2保持5min；然后，立即將電壓降至U2保持5min，同時(shí)進(jìn)行局部放電測量；再將電壓降壓至1.1保持5min；最后將電壓降至試驗(yàn)電壓（U2）的三分之一以下切斷電源。為保證相間電壓不超過額定外施耐壓值，試驗(yàn)電壓U2規(guī)定為：1.1相對地和1.3Um相對相。

如果在上述試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)電壓不產(chǎn)生突然下降，并在施加電壓U2的5min內(nèi)，所有測量端子上的視在電荷量的連續(xù)水平，低于300pC，沒有出現(xiàn)明顯地、不斷地向接近這個(gè)極限方向增長的趨勢，且在1.1電壓下視在電荷量的連續(xù)水平低于100pC，則試驗(yàn)合格。如果視在電荷量的讀數(shù)超過規(guī)定的限值，則可進(jìn)行長時(shí)間耐壓試驗(yàn)，當(dāng)滿足長時(shí)間耐壓試驗(yàn)的相應(yīng)要求時(shí)，則證明產(chǎn)品合格。

2 案例分析

2.1 背景

待出廠交貨內(nèi)蒙某電廠的一臺220kV變壓器局放量超標(biāo)，B相高壓繞組檢測視在放電量達(dá)到1800pC。該廠經(jīng)過更換繞組、開關(guān)處理，局放量依然超標(biāo)。針對此局放量超標(biāo)問題，采用電聲定位技術(shù)對變壓器進(jìn)行局放源定位。

2.2 檢測方法

2.2.1 脈沖電流法 利用耦合單元截取變壓器高壓套管末屏接地線上的局放脈沖電流信號。

2.2.2 超聲檢測法 利用局部放電超聲探測器在變壓器油箱壁上探測變壓器內(nèi)部的局部放電超聲波信號。在變壓器箱壁檢測局部放電的超聲信號，原理是變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電就要產(chǎn)生超聲波信號，在油箱壁上局部放電超聲探測器可以接收到變壓器內(nèi)部的局部放電產(chǎn)生的超聲波信號。

2.2.3 使用儀器

TWPD-2E多通道數(shù)字式局部放電綜合分析儀。

TWPD-1-4耦合單元。

US-040MEE1局部放電超聲探測器。

2.3 視在放電量檢測

2.3.1 單相電源 采用單相電源供電，測試B相局部放電值，試驗(yàn)結(jié)果如表1。

2.3.2 三相電源

三相電源對稱加壓，同時(shí)監(jiān)測A、B、C相局放。輸入電源校準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方式，HFCT為間接校準(zhǔn)方式。升壓至1.5Um/時(shí)，相間電壓達(dá)到1.5Um=378kV。（如表2）

2.4 電聲定位

通過對該臺變壓器重新進(jìn)行局放試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)B相放電量較大，A、C兩相放電量較小。超聲傳感器

在B相中下部H點(diǎn)接收到放電源產(chǎn)生的聲波信號，H點(diǎn)距離箱底870mm，距離高壓B相加強(qiáng)筋170mm。應(yīng)用電聲定位法定出放電點(diǎn)距離箱壁500mm。

高壓面超聲點(diǎn)位置圖

通過定位分析，最終確定的放電區(qū)域與A相開關(guān)、B相高壓繞組重疊，由于該廠已經(jīng)將B相高壓繞組全部更換過，但局放量并沒有發(fā)生變化。從局放試驗(yàn)結(jié)果分析，懷疑是A相開關(guān)引線對B相高壓繞組放電。

將A相開關(guān)用地屏包裹再次做局放試驗(yàn)，放電現(xiàn)象消失。

3 結(jié)語

經(jīng)過對變壓器進(jìn)行吊罩檢查，發(fā)現(xiàn)A相分接開關(guān)柱下引線與B相高壓繞組下部絕緣距離過近。原因分析，主要由變壓器組裝人員對操作工藝流程控制不嚴(yán)，工作疏忽導(dǎo)致。為了杜絕此類缺陷再次發(fā)生，要求現(xiàn)場組裝人員熟記操作流程、精心細(xì)致、互相監(jiān)督，做到事后自檢與互檢相結(jié)合。

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