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1、变压器局部放电试验中的故障应用分析 变压器局部放电试验中的故障应用分析 【摘 要】局部放电是电极之间并未贯穿电极的放电，它主要是因为设备绝缘内部存在弱点，在高电场强度的作用下，最终出现击穿和熄灭。本文分析了变压器局部的危害和产生原因，并就变压器局部放电试验中的故障处理和应用进行了分析。 【关键词】变压器；局部；放电；试验；故障 变压器局部放电试验是对电力变压器各项质量性能的综合检验。根据我国电力行业相关规定，除了对新变压器进行安装前的局部放电试验测试外，必须对220kV及以上电压等级的变压器，开展各方面性能的检测。局部放电试验因为灵敏度高、精度准，得到了广泛的运用。但是，由于局部放电的累积，会
2、破坏变压器的绝缘，必须重视放电中的故障处理。 1.变压器局部放电的危害 局部放电是一种小能量放电，在短时间内不会影响电力变压器的绝缘强度，但是如果变压器在运行中不断出现局部放电，长此以往，会弱化绝缘材料的介电性能，导致局部缺陷扩大，最后击穿整个绝缘。局部放电通过以下集中作用方式逐步破坏绝缘。 局部放电会产生臭氧，臭氧是强氧化剂，会使含双键的大分子起加成反应破坏双键，材料发生臭氧裂解，聚合度下降，丧失绝缘性能。 局部放电还产生氮的氧化物，它与潮气相结合会生成硝酸，对绝缘材料及导线产生腐蚀作用。 局部放电又能产生高速粒子，会导致绝缘材料表面产生树枝放电。 局部放电还会使绝缘材料的介质损耗增大，局部
3、过热，造成绝缘材料的老化。 2.变压器局部放电起因 局部放电可能出现在固体绝缘的空隙和液体绝缘的气泡中，或发生在不同介电特性的绝缘层间，或金属表面的边缘、尖端部位。 2.1绝缘内部的气隙 变压器的绝缘结构较为复杂，所使用的绝缘材料既有变压器油，又有绝缘纸板、层压木等，干式变压器中还有环氧树脂绝缘。这些绝缘材料在生产时可能会存在一些气隙，这些气隙就使得电力变压器内部局部出现放电。一般而言，气体的来源主要有变压器绝缘中存在残余气体、变压器内部绝缘使用的层压制品工艺不完善、线圈在干燥工艺真空度控制不好、固体绝缘变压器环氧树脂真空浇注工艺中真空度不够高，这些原因都会导致气隙的出现，在运行时最终会导致变
4、压器出现局部放电。 2.2变压器结构缺陷 某些变压器在结构设计方面不够合理，绝缘结构中电场分布不均匀，从而造成特定部位的电场强度高于相应绝缘材料的起始游离电压水平产生局部放电。例如复合绝缘中介电系数相差较大，电场分布不均匀；出线结构布置不合理等，均会使变压器发生局部放电。另外设计选用的许用电场强度偏高也是产生局部放电的重要因素。 2.3材料方面的原因 变压器所使用的铜（铝） 导线、铜（铝） 箔表面不光滑，有毛刺，绝缘材料的电气性能不满足设计要求，起始游离电压偏低等。 2.4加工工艺问题 变压器中所使用的金属部件如夹件等在加工过程中未能彻底消除毛刺；电屏蔽、磁屏蔽接地不良；托板、角环等绝缘件未倒
5、角或消除毛刺；绕组中导线和引线焊接部位处理不光滑，有尖角和毛刺；铁芯剪裁和叠装时形成毛刺等，均会造成电场集中，产生局部放电。 2.5变压器器身不够干净 由于生产过程中的金属微粒、油箱焊接是遗留的焊渣、生产环境的降尘都可能落入变压器绕组或器身中。 3.变压器局部放电试验中的故障处理及应用 3.1控制外界干扰环境 进行油枕与变压器的分离，保证变压器内部各个部位的协调，保证螺丝连接处的协调，保证接地的可靠性。保证局部放电试验的开展，进行相高压的局部放电量的控制，进行不同油枕工作模块的优化，实现整体放电试验模块的优化。 在工作模块中减少放电量的是很有必要的，这就需要控制底座螺丝，进行不同高压测试模块的
6、工作协调。要确保控制好局部放电试验时底座和局部放电，优化测量结果，确保接线的有效处理，进而提升整体局部放电试验效益，控制放电量，优化综合应用方案。 3.2提升高压套管的底座的螺丝链接效益 排除放电波形的外部干扰，确保控制外部放电点，进行内部故障的良好判定，保证放电波形的优化。这也需要考虑不同电压下的放电波形，以满足不同的变压器局部试验需要。保证不同局部放电模块的有效开展，保证局部放电量的传递及其控制。在波形分析模块中，有必要进行放电波形和局部放电量控制。因为中压和高压的放电波形是相同的，但是高压绕组的放电量大于中压绕组，所以，不能确定是在高压侧发生了放电，因为中压和低压侧有局部放电也会被传递到
7、高压侧去。所以，当测出的变压器高压侧局部放电，且放电电荷较大时，有可能是由低压或中压侧传递过去的，应重视传递局部放电的放电量。 测量时要优化测量局部放电，控制电压的放电信号，保证高压中性点的首端信号的局部放电测量优化。进行电压的放电信号的控制，保证电压工作过程中的绕组放电点的控制。如果有可能是高压绕组的下半部分与夹件附近的地方接触不良，应该实施吊罩，先用万用表的欧姆档检查夹件上的螺丝是否接地良好，螺丝是否有松动，特别是对C相附近的螺丝更要仔细检查。 在工作模块中，也要分析螺丝的松动情况，优化局部放电试验，确保控制好悬浮电位及其放电情况，协调好放电量及其波形测量模块，压偶保证螺丝的仔细检查，保证
8、各个螺丝的接地良好性。保证放电量模块及其波形测量模块的优化，保证各个螺丝的接地良好性，保证焊接模块的绝缘控制。 在进行局部放电试验时，松动的螺丝会造成悬浮电位，产生放电，影响放电量。所以，这时应该在对高压C相的出头与引线的焊接处重新缠上绝缘纸，在处理完毕后，用万用表测量变压器本体上的所有螺丝是否接地良好，即每个螺丝应与地之间的电阻应为0，包括木夹件的螺丝和本体与底座连接的螺丝。 3.3螺丝的连接控制 通过连接控制螺丝，更有利于提升绝缘电阻表的应用效益，优化绝缘电阻和测量结果，实现不同电压侧引线的控制。进行变压器主体故障模块的分析，解决主体缺陷，保证控制装配过程中的电压，实现优化整体工作模块的调
9、换。这就需要通过一系列的主体缺陷控制方案来处理。在装配中调换高压C相和B相的TA，安装后进行真空注油。真空注油可以把气泡和杂质处理干净，防止在局部放电试验中产生悬浮电位，确保数据的准确性。真空注油的方法是在底部注油，上部抽真空。在当前的铁心控制模块中，必须分析放电原因，控制接地方式和冲剪过程，优化小三角片和金属异物，做好不同紧固部件的公差配合，保证金属异物的铁心控制，进行局部放电量的控制及其优化，保证生产车间的密闭性。保证降尘量标准的控制，提升应用效益，确保满足工作的需要。在将变压器故障处理完毕后重新安装，变压器的出厂试验需要重新测量的试验数据有：绕组连同套管的直流电阻；绕组连同套管的绝缘电阻
10、，吸收比；绕组连同套管的直流泄漏电流；绕组连同套管的介质损耗角的正切值及电容量；铁心绝缘电阻；高压侧套管的介质损耗角的正切值及电容量，绝缘电阻。 3.4控制空载试验，优化局部放电试验 确保优化不同电压交流耐压试验和三相空载试验方案，保证局部放电试验模块的有效开展，有效控制放电量，以满足工程的规范需要，保证各个部分的放电合格性，保证局部放电的有些测量，实现放电量的整体控制，从而满足规程的设计需要，保证变压器的出厂试验模块的优化，从而满足出厂工作的需要。事实说明，铁心与夹件的虚接是造成故障的直接原因，即夹件中有螺丝松动的地方接地不良。在局部放电试验中，接地不良最易引起夹件的共振和悬浮电位，悬浮电位容易使铁心放电，从而影响放电在变压器的装配工艺。所以，必须严格控制每一道工序，在制造时采用高压试验方法检测制造工艺的合格性。 科 【参考文献】 【1】刘宏.电力变压器现场局部放电试验应注意的事项J.云南电业，2008（9）. 【2】宁瑞德.电力变压器局部放电及其现场试验J.山西电力，2009（4）. 【3】李军浩，司文荣，王颂.电力变压器局部放电定位方法的现状及发展J.变压器，2007（6）.
