溧陽抽水蓄能電站500 kV變壓器局部放電試驗淺析

林 峰，陳忠賓，杜大禹，宋 濤，蔣文杰

(江蘇國信溧陽抽水蓄能發(fā)電有限公司，江蘇溧陽213334)

0 引 言

高壓電力變壓器主要采用油一紙屏障絕緣，這種絕緣由電工紙層和絕緣油交錯組成。由于大型變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、絕緣不均勻，當(dāng)設(shè)計不當(dāng)、工藝不良或外界原因等因素造成內(nèi)部缺陷時，在變壓器內(nèi)必然會產(chǎn)生局部放電。這種微弱的放電在短時間內(nèi)并不會影響到電氣設(shè)備的絕緣強度，但若電氣設(shè)備在運行電壓下不斷出現(xiàn)局部放電，這些微弱放電產(chǎn)生的累積效應(yīng)會使絕緣不斷劣化從而導(dǎo)致整個絕緣擊穿，最終造成變壓器的損壞。對于新安裝的變壓器而言，必須要進行局部放電試驗來判斷變壓器的絕緣是否合格[1]，因為新出廠的變壓器在長途運輸和現(xiàn)場安裝的作業(yè)過程中，其絕緣很有可能受到破壞，所以在變壓器現(xiàn)場交接驗收時，對其整體的絕緣情況進行檢查判斷尤為重要。目前，局部放電試驗已成為衡量電力變壓器質(zhì)量的重要手段之一，對電力設(shè)備的安全運行有著積極的作用。

1 主變局部放電試驗的目的和意義

局部放電測量是確定變壓器絕緣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性的重要指標(biāo)之一，它不但能證明變壓器內(nèi)部有沒有破壞性的放電源存在，同時還可分析變壓器內(nèi)部是否存在介電強度過高的區(qū)域。普通的耐壓試驗所施加的試驗電壓值，只是考核了設(shè)備能否經(jīng)受住各種過電壓的作用，但這種試驗施加的過電壓與運行中長期工作電壓的作用是有區(qū)別的，經(jīng)受住了過電壓試驗的產(chǎn)品，能否在長期工作電壓作用下保證安全運行，還需要通過局部放電試驗來檢查設(shè)備絕緣是否存在薄弱點，以避免在長期運行電壓下，局部放電引起的絕緣損壞不斷發(fā)展，最終導(dǎo)致絕緣事故發(fā)生。所以測量設(shè)備局部放電是絕緣監(jiān)督的重要手段之一，也是判斷用電設(shè)備長期安全運行的有效方法。

2 局部放電試驗情況

2.1 試驗準(zhǔn)備

本次局部放電試驗儀器采用的是TCD-2004局放儀校正脈沖發(fā)生器以及 HVFP- 450變壓器局部放電及串聯(lián)諧振綜合試驗車。試驗的現(xiàn)場準(zhǔn)備工作主要有①檢查設(shè)備狀態(tài)滿足局部放電試驗要求，并在試驗區(qū)域內(nèi)布置好安全措施。②對局放儀進行方波校正。③在主變高壓套管與GIS相連的套筒內(nèi)充入質(zhì)量合格的SF6氣體至額定壓力，并靜置24 h后檢測氣體微水含量合格。

2.2 試驗步驟

本次局部放電試驗分別對變壓器的A相、B相、C相進行了局部放電量的檢測，來判斷變壓器的絕緣是否合格。下面以變壓器A相局放檢測為例，對試驗的主要步驟做簡要介紹。

(1)按照局部放電試驗的基本接線圖連接好試驗儀器和被試變壓器之間的回路，試驗基本接線見圖1。

圖1 試驗基本接線

(2)按照A相試驗接線圖連接好試驗回路，并在變壓器高壓側(cè)A相裝設(shè)好屏蔽裝置，A相試驗接線見圖2。

圖2 A相試驗接線

(3)啟動調(diào)頻電源，調(diào)整諧振頻率，按照局部放電試驗加壓程序從變壓器低壓側(cè)(AC相)加壓，進行局部放電試驗，試驗加壓程序見圖3。

圖3 局部放電試驗加壓程序

2.2 試驗結(jié)果

表1 主變局部放電試驗數(shù)據(jù)

3 局部放電試驗中需重點關(guān)注的問題

3.1 環(huán)境濕度大，粉塵相對多

由于試驗環(huán)境是在地下廠房，且試驗期間廠房內(nèi)還存在土建施工面，因此廠房內(nèi)空氣的濕度和粉塵含量相對較高，變壓器長時間放置于這種環(huán)境中導(dǎo)致其低壓套管表面受潮且灰塵略多，不滿足規(guī)范對于被試變壓器表面應(yīng)干燥清潔的要求[2]。為降低環(huán)境帶來的影響，現(xiàn)場通過在主變洞內(nèi)附近區(qū)域裝設(shè)防塵隔擋阻斷粉塵來源；然后在主變洞內(nèi)安裝除濕機降低試驗區(qū)域的濕度，將區(qū)域濕度控制在51%RH；最后在試驗區(qū)域的濕度和粉塵含量滿足試驗要求后，使用高純度酒精對被試變壓器的低壓套管表面進行清潔，最終解決了由于地下廠房環(huán)境問題對本次局放試驗造成的影響。

3.2 主變高壓側(cè)套筒氣室內(nèi)SF6微水含量超標(biāo)

由于主變高壓側(cè)套管與GIS套筒的聯(lián)接完成到局放試驗前方波校準(zhǔn)后再注氣的這一段時間內(nèi)設(shè)備一直處于地下廠房相對潮濕的環(huán)境中，導(dǎo)致注入到套筒內(nèi)的SF6氣體微水含量超標(biāo)，大于300 uL/L。針對該問題，公司組織試驗單位及設(shè)備廠家進行研究后，確定了如下的處理方案：將主變高壓側(cè)與GIS相連的套筒內(nèi)的SF6氣體全部抽完，并向氣室內(nèi)充入足量的99.999%的N2，待靜置一段時間后，重新抽真空注入成品SF6氣體，靜置24 h后測試其微水含量。經(jīng)過以上措施處理后，再次檢測氣室內(nèi)的SF6氣體微水含量均小于300 uL/L，滿足試驗要求。另外，在SF6氣體回收過程中一定要避免發(fā)生氣體泄露，確保安全。

4 結(jié) 語

在進行變壓器局部放電試驗時，必須按照變壓器的技術(shù)參數(shù)和相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行，試驗前根據(jù)現(xiàn)場實際情況布置好安全措施，確保試驗安全。主變的局部放電試驗是主變投運前的一個重要環(huán)節(jié)，通過試驗可以對主變的整體質(zhì)量進行一個比較全面的檢查，對主變的安全穩(wěn)定運行意義重大。