變壓器局部放電故障及處理

張國云

摘要：在電力系統(tǒng)中變壓器極其重要，其肩負著穩(wěn)轉(zhuǎn)換電流電壓、穩(wěn)壓等多方面的重要責任，如果變壓器出現(xiàn)故障，依然會影響工業(yè)生產(chǎn)和人民大眾的生活工作。在眾多變壓器故障中，其中尤其以局部放電故障最為嚴重，所有變壓器在生產(chǎn)或者維修后都必須通過局部放電實驗檢測，以此來保障變壓器性能完好和功能的正常。因此文章就對變壓器局部放電試驗的原理及危害進行了分析，并對其在實驗中的故障展開了進一步探究，同時提出了相應(yīng)的處理方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：變壓器;局部放電;故障;處理方法

引言

現(xiàn)階段國內(nèi)各行各業(yè)依靠于國家良好的環(huán)境和政策，發(fā)展速度非?？?，并且人民大眾受益于不斷發(fā)展的科技水平，越來越多的電氣設(shè)備也應(yīng)用到生活工作之中，這就對于電力供應(yīng)提出了更高的要求和標準，供電量和供電質(zhì)量也必須跟隨時代發(fā)展趨勢不斷提升。變壓器在電力系統(tǒng)中極其重要，電壓的穩(wěn)定和調(diào)整都需要借助變壓器來開展，所以做好對變壓器局部放電故障的檢測對于保障電力供應(yīng)安全穩(wěn)定，提高電能質(zhì)量有著非常重要的意義和作用。

1變壓器局部放電原理

在生產(chǎn)變壓器時所用的絕緣材料，由于其結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)某些問題，存在細小缺陷或者結(jié)構(gòu)不均勻的情況，這樣就導(dǎo)致這些絕緣材料在電場工作時就會出現(xiàn)局部負荷超載，進而出現(xiàn)局部放電情況。其根本原因就是在電場中出現(xiàn)不均勻區(qū)域，進而導(dǎo)致放電問題的出現(xiàn)，分析變壓器局部放電問題其根本原因主要包括下述兩種：（1）設(shè)備電極不對稱，此類情況多數(shù)出現(xiàn)在有圓柱體、針狀體的區(qū)域，或者是在變壓器套管出現(xiàn)位置和連接位置，如果線路發(fā)生接觸不良，產(chǎn)生局部放電問題，對于此類問題必須及時進行處理，否則就會進一步引起表面、尖端放電。（2）絕緣介質(zhì)不均勻。在變壓器中有許多結(jié)構(gòu)都是由絕緣介質(zhì)組成的，比如絕緣油、樹脂類材料、云母類材料、塑料材料等等，其中尤其以原油最為重要，液體固體的接電常數(shù)值都要高于氣體，所以在絕緣油中存在氣泡或者固體膠原材料中存在空隙時，在電場內(nèi)這些氣泡和空隙位置就會承受超過其他區(qū)域的電場，然而該區(qū)域的介質(zhì)耐壓程度非常低，在大負荷的作用下，就會導(dǎo)致局部放電情況[1]。通常情況下，絕緣油氣泡多數(shù)都是因為絕緣油處理存在問題或者絕緣老化所引起的。

2變壓器局部放電的工作危害

在變壓器運行中，某個變壓器出現(xiàn)局部放電情況對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生的影響非常小，這是因為局部放電所產(chǎn)生的能量較小，不會對整個電力系統(tǒng)的供電或者運行帶來不良影響，與此同時，變壓器局部放電是在非常短的時間內(nèi)出現(xiàn)的，所以對于絕緣設(shè)備的絕緣強度也不會產(chǎn)生較大影響，因此在試機的變壓器運行管理中，經(jīng)常會存在忽視該方面問題的情況。但是隨著局部放電問題的不斷發(fā)展，就會對變壓器性能和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的破壞和影響，進而導(dǎo)致?lián)舸┏潭群臀：Φ脑黾?，致使變壓器絕緣區(qū)域功能失效，局部放電問題越來越嚴重，最終致使變壓器停止工作，影響電力系統(tǒng)的正常供電。

3變壓器局部放電試驗中的故障分析及其處理方法

3.1接地測試的方法分析

在變壓器局部放電測試中，因為變壓器屬于大型能源轉(zhuǎn)換裝置，所以在具體試驗測試中所受到的電壓干擾非常大，存在各種不可控因素，在測試中甚至還會存在回流問題，那就給局部放電測試工作的安全開展帶來了較大風險，無法保證測試人員的安全，所以在具體的局部放電測試中必須做好各種設(shè)備的接地處理，這樣為實驗檢測工作的開展營造安全穩(wěn)定的環(huán)境。與此同時，應(yīng)該盡可能采用一點接近和使用較短的接地線，避免產(chǎn)生線路環(huán)流影響。此外，禁止在測試現(xiàn)場使用電焊機這種高功率用電設(shè)備，因為此類設(shè)備工作時對局部放電試驗產(chǎn)生電流干擾。

3.2高壓端繞組的特殊檢測

在電力系統(tǒng)中短路問題是比較普遍的，并且危害非常大，在出現(xiàn)短路時，流會突然增加，這時就會對變壓器產(chǎn)生較大沖擊，此時變壓器繞組就可能因為沖擊而產(chǎn)生失穩(wěn)問題，具體會呈現(xiàn)為變壓器繞組變形或者扭曲，該類情況所造成的后果非常嚴重，不僅會損壞變壓器，甚至還會引起嚴重安全事故。所以，通過研究大量局部放電測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高壓變壓器的高壓套管要遠高于其他普通變壓器，測試時人力攀爬難度非常大，必須通過吊車等工具的協(xié)助，因此在具體的試驗檢測中，一般都會通過套管末屏來截取信號的方式來檢測變壓器繞組[2]。

3.3剩磁的去除

國家明文規(guī)定變壓器在出廠前、安裝后以及修理后都需要經(jīng)過各種試驗檢測，比如直流電阻試驗、局部放電試驗等等。再通過繞組直流電阻試驗后，變壓器鐵芯會因為以往試驗的作用而存在磁通量，并且會隨著安匝的增多而不斷增加。雖然剩磁的存在能夠使電磁吸盤的磁作用力增加，提高工件的穩(wěn)定性和穩(wěn)固性，但是如果剩磁含量過高，在此情況下，開展局部放電試驗就有可能會破壞變壓器，影響試驗的正常開展。所以在具體的變壓器局部放電試驗檢測中，必須通過去磁試驗來消除剩磁的不良影響。

3.4電感性的無功補償

在具體的局部放電試驗檢測中，高壓變壓器如果在250HZ下來開展試驗，變壓器等值感抗和容抗會分別是工頻試驗電壓的5倍和1/5，在此情況下，高壓變壓器容性電流會不斷提升，變壓器會出現(xiàn)容性負載情況，這就會導(dǎo)致局部放電試驗中產(chǎn)生做異常問題，而要想避免參數(shù)異常問題的出現(xiàn)，就需要通過電感性無功補償來有效防止上述問題的出現(xiàn)。同時對于不同類型的變壓器器，補償量也是有所不同的，一般性的變壓器在開展局部放電檢測時，補償一般需要超過10%，但是在高壓變壓器局部放電試驗中，容性電流會超過50A，如果補償過多，就需要額外增添更多的電抗器，在此情況下，電源的容量根本不能達到理論上的要求，所以一般情況下需要控制其補償在5%[3]。

3.5懸浮電位和電暈放電情況的分析

通過分析大量局部放電試驗數(shù)據(jù)，在局部放電試驗中，變壓器的局部放電電壓一般會達到其工作電壓的2倍，所以被測試儀器在試驗中需要施加更高的電壓，所以這就會導(dǎo)致儀器設(shè)備在試驗中的工作性能無法得到保障，并且還會因為高壓管道電壓的升高而產(chǎn)生電暈放電，這就會影響最終測試試驗的結(jié)果。此外，在測試中測試儀器附近存在為充分接地的金屬元件時，還會引起懸浮電位放電，這也會嚴重影響測試結(jié)果的準確性。對于此類問題，必須在局部放電，試驗開始前就進行全面有效地處理，由于其原因是因為金屬元件接地不完全所引起的，所以在實驗開始前需要對測試儀器附近金屬元件進行全面檢查，確保其接地的充分性[4]，以此來防止懸浮電位放電問題的出現(xiàn)。此外，對于電暈放電問題，則需要做好高壓管道兩端屏蔽工作。

結(jié)語

綜上所述，變壓器局部放電試驗檢測及其關(guān)鍵，對于確保變壓器功能作用的發(fā)揮，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供電有著極其關(guān)鍵的作用和意義。因此作為相關(guān)部門和試驗人員必須做好對變壓器局部放電故障的分析研究，明確故障的原因，并采取切實有效地處理措施，確保變壓器局部放電試驗檢測結(jié)果的準確性和真實性，為電力行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展作出有效貢獻。

參考文獻

[1]許琛，王欽.變壓器局部放電試驗問題及處理建議研究[J].企業(yè)文化（中旬刊），2015（12）：315，359.

[2]塔曉龍.高壓變壓器局部放電試驗及故障處理分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（28）：168.

[3]劉拉.110kV變壓器局部放電試驗研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（48）：156.

[4]龍騰.對變壓器局部放電及其現(xiàn)場試驗的相關(guān)問題的分析及處理[J].電子測試，2015（12）：100-102.