变压器局部放电综合判断分析

1、变压器局部放电综合判断分析 在变压器局部放电的测量中，经常会遇到局放量超出标准的情况，一旦局放量超标，制造厂就必须尽快对局放进行定位，以便采取相应的措施如增加绝缘距离、更换绝缘件、增加屏蔽等。但若无法确定局放位置，往往会出现产品反复处理而局放量得不到改善(有时一台产品的局放处理历时半年以上)。有时也会出现局放量改善，却不知何故。因此，局部放电的定位重要。局部放电测量方法 在长期的试验工作中摸索并总结出一套定位方法，主要有：电测法和声测法(即超声波定位法)。 电测法定位具体分为3种，即多端子测量多端子校正、变电位多端测量和脉冲极性鉴定法。电测法一般用来判定放电是否发生在线圈引线端头、铁心、油箱，

2、或是匝间、相间、端头对地等。 多端子测量多端子校正：由于变压器任何部位的放电，都会通过不同的耦合途径向各个部位传递，油箱上各个端子都能接收到它的信号，因而可以依次在各个端子对地注入脉冲电荷，以模拟不同端子或部位的放电，此时其它端子也会有各自的响应。通过若干组模拟，可以得到一校正矩阵，将每个端子实测的放电信号与之比较，它与哪一组校正结果相近则表明放电源与这一对校正端子相关。 变电位多端测量：采用不同的试验接线和加压方式，改变诸如变压器个别端子的电位、变压器相间和高低压之间的电位差及线圈匝间的电位差等，结合在各种接线方式下所得到的各线端实测数据变化规律，从而推断放电发生的部位。脉冲极性鉴定法：该方

3、法应用得也较多，而且直观方便。图1为脉冲极性法的原理和应用。图中：E为假设的放电源，ZD为测量阻抗；图1(a)为高压和低压绕组之间发生局部放电时测得的脉冲极性，即低压阻抗，高压绕组阻抗测得的极性相同，而高、低压绕组测得的极性相反；图1(b)为高压绕组中发生局部放电时测得的脉冲极性；图1(c)为高压绕组和地之间发生局部放电时测得的脉冲极性。 超声波定位法：它是一种有效的局部放电故障诊断方法，只要能收到信号，使用该方法就可以确切地定出放电源的几何位置。变压器中局部放电故障的产生和发展将伴随着声发射现象，放电源也就是声发射源。因此，根据声测原理对变压器的内部放电予以定位时，可将若干个超声探头放置在变

4、压器箱壳上相分离的几点上，组成声测阵列，测定出由声源到各探头的直接波传播时间或各探头之间的相对时差，然后将这些时间或相对时差代入满足该声测阵列几何关系的一组方程中求解，即可得到放电源的位置坐标。实例1：SSZ8-50000/110变压器局放定位及解决方法某台变压器型号为SSZ8-50000/110，额定电压为110 ±8 ×±2 ×2.5% /10.5，联结组别为Ynyn0dll。该变压器成品试验时，冲击、工频、感应耐压等试验均一次通过，而在局放试验时发现三相局放量严重超标，远远大于国家标准规定的500 pC值。由于该变压器不仅三相高压线端局放量大，而且

5、高压中性点及中压线端的局放量也较大，所以给局放故障分析带来了极大困难。该变压器为降压变压器，其高、中、低及调压线圈的排列见图2(以B相为例)。 针对该变压器的结构特点，综合运用了电测法中的多端校正多端测量法、变位多端测量法以及超声定位法，找到了该变压器高、中压线端局放超标的原因，并对其三相的局放故障进行如下分析： (1)第1次局放测量与分析情况 A相：正常法加压时，A端电压为1.5 p.u.( 1p.u.=Um/=126/kV )时，A端局放量为6000 pC，O端为12500 pC， Am为5000 pC；采用高压支撑法保持A端对地电压为1.5 p.u.时，A端局放量降为50pC，可见高压绕

6、组与调压绕组间存在放电源，其电位向量关系见图3(b)。B相：正常法加压时，B相对地电压为1.3 p.u.时，B端局放量为1000 pC ，O端为2250 pC ，Bm端为3500 pC； 1.5 p.u.时，B端为1000 pC，O端为4000 pC, Bm端为6250 pC。从校正情况看，高压B端1000 pC局放量系中压Bm端传递所致。采用中压变电位法，正常送电保持B端对地电压不变，而把Bm对地电位由38.2 kV降到29.2 kV，保持B端电压为1.5 p.u. (218.1 kV)，此时B端局放量降到100 pC，O端95 pC，Bm端35 kV，因此可认为Bm存在对地局放。试验时各点

7、电位变化关系见图3(c). (2)第2次局放测量与分析情况由于第1次试验发现A，B相局放量较大，故未按国标要求的保持测试电压(1.5 Um/=1.5 p.u.) 30 min对三相局放进行考核，而先进行了分析试验。间隔两天后重做试验，延长各相加压时间发现，三相局放量均有大幅度的上升，具体测量结果见表1。 从该变压器前后两次的试验情况并结合其绝缘结构可以看出，高压三相均存在有高压线圈与调压线圈之间的放电，高压-调压之间主绝缘结构存在问题；同时B相中压Bm端存在对地放电。而Bm对地放电有两种可能：或者是Bm引线对油箱，或者是Bm本身套管问题，从放电脉冲波形看，正负半周幅值稍不对称，像是套管放电。为

8、了确认Bm套管问题，利用一台单通道局放超声测试仪在Bm套管上进行了搜索，发现其下部压钉与瓷裙接触处存在严重的局部放电。经对三相调压线圈结构进行处理并更换了Bm的35 kV级加强型套管后，三相局放复试合格。 从该例局放故障定位分析情况看，针对不同的情况应采取不同的方法或者是多种方法并用综合分析判断，以提高局放故障定位的准确性。实例2 OSFPS8-120000220变压器局放定位及解决方法 某台变压器型号为OSFPS8-120000/220，联结组别为Yn,do,yno,(+d)，额定电压为220+3/-1×±5% kV。在局放试验中，出现B，C相局放异常，测量结果见表2 从多端测量的结果分析，局部放电源存在于Bm附近的可能性较大，但又不像Bm对地放电。 为了做进一步的分析，对C相采用了二相支撑一相的变电位法，测量结果为局放激发电压略有升高，放电波形相似，局放量基本不变。同时，从绝缘结构上寻找可疑点，发现C相无载开关周围电场非常复杂，且其电气位置靠近Cm，见图4，故列为重点怀疑对象。 根据电气距离状态，C相分接开关与B相距离较小，且B相的局放极有