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1、三相干式变压器试验方法一开展变压器局部放电的重要性1与变压器局部放电有关系的参数主要有两个，一个是施加在变压器绝缘体上电场强度，第二个是绝缘材料的介电强度。当介电强度电场强度时，是不会发生放电的。但电力设备在实际运行中，电场强度不是任何地方都均匀相等的，绝缘体的介电强度也不是均匀相等的，当某个地方刚好电场强度偏强，而介电强度偏弱，也即电场强度介电强度时它就很可能产生局部放电，所以局部放电的原因基本上可归结为两大类：电场不均匀电介质不均匀。2变压器的绝缘内部也会存在着气隙（气泡），这些气隙通常是在制造过程中形成的，比如电木筒和电木板的各纸层之间，由于真空浸漆干燥工艺不好，就会在内部形成空腔，从而
2、形成了气隙3电介质不均匀有：绝缘体中含有气泡或杂质不同固体组合的复合介质另外变压器绝缘结构中由于设计或制造上的原因内部有些部位存在针尖状的导体或导体表面有毛刺则在针尖附近电场集中，会使某些区域的电场过于集中，在此电场集中的地方，就可能使局部绝缘击穿或沿固体绝缘表面放电。绝缘试验在高压试验中占有非常重要的地位，它直接关系到电力设备的安全运行。4 .现有的绝缘试验有很多种，基本上可以归为两类，一类是耐压试验：如交流耐压、直流耐压、串联谐振耐压，操作冲击波和雷电冲击波试验等。一般耐压试验都属于考核试验，它只能判断试品的好和坏，如果试品被击穿并且不是接头或引线等能修复的，那么试品基本上也就报废了，即使
3、试验通过如果设备有缺陷有可能加剧设备的老化和损坏程度，因此属于破坏性试验。另一类是特性试验：如绝缘电阻测试、极化指数，吸收比测试、泄漏电流测试、介质损耗测试、变比试验以及局部放电测试。由于绝缘电阻、介质损耗和泄漏电流的测试电压一般偏低，比较难发现一些的存在的异常隐患。5局部放电试验是有着它独特的优点的,局部放电测试的基本上是绝缘损坏的前期过程，而且局部放电电压比耐压试验电压低的多，因此在试验过程损伤被试物的可能要小得多。但比常规试验电压要高的多，并且时间可以长达数小时，因此它可以有效地发现常规试验发现不了的初期刚开始出现的一些缺陷，它可以提前告之检修人员有关设备的缺陷与老化程度，使检修人员及早
4、进行维修或采取相应措施，从而延长设备的使用寿命，防止事故发生。二局放放电试验测试局部放电测试技术有脉冲电流法、超声波法、超高频法、光测法、红外热像、色谱分析等等。但目前世界上90%的局放仪都是采用脉冲电流法（ERA），因为它是目前灵敏度最高、最成熟的测试手段，也是IEC和我国有关标准推荐的测试方法。局部放电时会产生电、光、热、声等现象，而这些现象都可以检测到局部放电；1脉冲电流法：脉冲电流法的基本原理：如果将试品接入高压回路，当试品加上高压如果发生局部放电，试品Cx两端将产生一个几乎瞬间的电压U1变化，试品两端的电压变化在检测回路中形成一脉冲电流I，此时利用耦合电容和检测阻抗可以与试品构成回路
5、，回路中就有一个脉动电流流过检测阻抗，脉冲电流I流经检测阻抗产生的脉冲电压予以采集，放大和显示等处理，就可测定局部放电视在放电量q（皮库pc表示）。脉冲电流法主要利用局部放电频频谱中的较低频段部分，一般为数kHz至数百kHz，以避免无线电干扰；而局部放电测试仪一般均配有脉冲峰值表指示脉冲峰值，并有示波管显示脉冲大小，个数与相位、一般局放仪放大器增益可以做得很大，其测试灵敏度相当高，可用已知电荷量的脉冲注入到试品中进行校正定量，从而可测出放电量q。实际测试时，我们采用的是对比法，首先在试品上加一标准电荷来调节局放仪的灵敏度，并建立标尺，然后将实际加压时检测到的试品放电脉冲与标尺进行对比，从而得出
6、视在放电量。2校准的基本原理直接校准 将已知电荷量Q0注入试品两端称为直接校准，其目的是直接求得指示系统和以视在放电量Q表征的试品内部放电量之间的定量关系，即求得换算系数K。接好整个试验回路，将已知电荷量Q0=U0C0注入被试变压器高压线圈对地两端，则指示系统响应为L。取下校准方波发生器，加电压试验，当试品内部放电时，指示系统响应为L。由此则可得换算系数 Kh为 Kh=L/L/则视在放电量Q为 Q=U0C0Kh 式中 Q视在放电量，pC； U0方波电压幅值，V； C0电容，pF； Kh换算系数。校准方波发生器每次使用前应检查校准方波发生器电池是否充足电。从C0到CX的引线应尽可能短直，C0与校
7、准方波发生器之间的连线最好选用同轴电缆，以免造成校准方波的波形畸变。3.当更换被试变压器相位时或变试验回路任一参数时，必须重新校准。 4. 测定回路的背景噪声水平。背景噪声水平应低于试品允许放电量的50%，现场试验时，如以上条件达不到，可以允许有较大干扰，但不得影响测量读数。5.在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q。，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U2的第二阶段的30（60）min内，所有测量端子测得的放电量Q，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合
8、格。 如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后3min的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。四表征变压器局部放电参数局部放电：在电场的作用下电气设备中绝缘只有部分区域发生放电现象，而没有贯穿施加电压的导体之间（尚末击穿），这种现象称为局部放电。主绝缘：变压器相间的绝缘、绕组之间的绝缘、以及绕组对地绝缘、高压套管对外壳的绝缘纵绝缘：变压器绕组匝间、层间、段间绝缘全绝缘：高压、中压、低压绕组间和对油箱、铁心等接地部分的绝缘。分级绝缘：降低了中点绝缘水平的变压器叫做分级绝缘变压器（即中性点绝缘水平与线端不同）起始放电电压：当施加于试品上的试验电压从
9、还末在测量仪器上观察到局部放电（放电量刚刚超过局放规定值）的较低电压遂渐上升，到刚好到能观察到局部放电信号时的最低电压称为局部放电起始放电电压。熄灭放电电压：当施加于试品上的试验电压从开始在测量仪器上观察到局部放电电压（起始放电电压）继续上升到较高电压后（一般高10），在将电压缓慢均匀下降到局部放电测量仪器上观察不到局部放电信号刚好消失时的试验电压称为局部放电熄灭电压背景噪声：在局放试验中检测到的不是由试品产生的信号干扰：是除设备的局放信号以外的一切信号。当噪声信号达到对测试产生不良反应的程度时就成为干扰。测量回路的背景噪声水平应低于允许放电水平的50%。当试品的允许放电水平为10PC或以下时
10、,背景噪声水平可达到允许放电水平的100%。电晕：若导体附近的电场强度达到了周围大气的击穿场强，于是就在导体附近出现电晕。电气设备主要的特征就是在绝缘体表面且周围是气体的，我们则称之为电晕。电晕的放电脉冲就出现在外加电压负半周的900相位附近，几乎是对称于900，出现的放电脉冲几乎是等幅值、等间隔的，随着电压的提高，放电大小几乎不变，而次数增加，当电压足够高时，在正半周也会出现少量幅值较大的放电，正负半周波形是极不对称的。局部放电：在电场的作用下电气设备中绝缘只有部分区域发生放电现象，而没有贯穿施加电压的导体之间（尚末击穿），这种现象称为局部放电。局部放电可以发生在绝缘结构内部气隙、油膜、或导
11、体（电极）边缘电场比较集中的部位，但在电极之间末形成贯穿性放电通道。内部放电：一般来说，如果局部放电是在绝缘体内部发生的，则称之为内部放电表面放电：如果局部放电是在绝缘体表面的，我们称之为表面放电。五干式变压器试验标准对于三相干式变压器来说,根据GB1094.112007、22规定：干式变压器的预加电压相间要升到1.8Un,时间为30s,试验电压相间1.3Un,时间为3min,局放要求小于10pc,Un 额定电压U(kV)U130秒3分U20tU1=1.8UnU2=1.3Un六.目前我国进行变压器局部放电试验一般常采用下列试验方法：1发电机组产生的中频电源，一般在100或250Hz ,频率是固
12、定的，它的优点是比较可靠，在试验中很少发生电源装置的故障，缺点是笨重 体积大，由于频率固定，在容量较大的变压器试验时需要的补偿电抗器较多，另外由于起动电流较大，所以需要的站用变容量也要较大。早期国内采用最多的电源装置。一般在变压器厂家使用得较多。2变频电源：频率在30300Hz可调 输入电压380V 输出电压0360V可调，目前使用的变频电源装置最大的容量为600kW，输出电流为1667A，已能完成国内目前各个电压等级各种容量变压器局放试验，国内电压等级最高的第一台1000kV变压器局放试验就是用变频电源完成的， 即1000kV电压等级单相1000MVA变压器局放及感应耐压试验。其优点为操作方
13、便、调压方便，整套装置体积小、运输方便、一张5吨卡车就可以将全部设备（包括中间变压器）拉到现场，但早期产品可靠性较差，主要原因是所选用晶体管由于技术问题即功耗较大，因此电流大了后会损坏晶体管，造成变频电源在试验中突然跳闸，现在晶体管容量增大了，再加上改善了散热条件，因此可靠性增加了。已为国内现场变压器局放试验首选电源装置。3早期还采用过其它形式产生的中频电源装置，如用三台单相配电变压器构成开口三角形接线方式产生的150Hz电源，这也是早期在现场开展局部放电试验的常用的方法。异步电动机反拖方法，用一台异步电动机反拖同步电机产生频率超过100Hz的电源进行局部放电试验，如湖南电力试验研究院开发的电
14、源装置（114Hz）。七.三相干式变压器试验局放试验试验按GB1094.112007.22进行，即电压为相间1.3Un,而预升压电压为1.8Un.即三相变压器相间局部放电试验电压可按相间1.3Un考虑。在相间试验1.3Un下不超过10pC。,但最高电压要考虑1.8Un.预升压相间电压1.8Un相对地电压1.8Un/3试验相间电压1.3Un相对地电压1.3Un/3试验接线见下图：Zma，Zmb，Zmc：检测阻抗；Ca，Cb，Cc：耦合电容T1：中间变压器；T：被试变压器图中三相交流电源通过中间变压器加压在被试变压器低压端，在高压端感应出所需要的电压，并且三相直接接检测阻抗进行测量，用一台局放仪轮
15、流进行测量。如用三通道局放仪,则可一次完成.2）加压顺序： 先升压到U2，观察局部放电水平，然后上升到U1=1.8Un,保持30s后,降到U2再保持3min；读取局放值.在电压上升到U2或由U2下降的过程中，应记录可能出现的起始和熄灭电压，在施加U1期间内不要求给出视在电荷量值。试验结束后，当电压降至在U2/3以下时，方可切断电源。如果在试验电压不产生突然下降，并且在U2下的3min试验期间，局部放电量的连续水平不大于10pc,则试验合格。在U2下，局部放电不呈现持续增加的趋势偶然出现的较高幅值脉冲可忽略不计。3）各点电压计算10kV干式变压器(100005%/400V)相间高压1.3Un应为 1.310000=13000V预升压相间高压1.8Un 1.810000=18000V预升压相对地高压为18000/3=10392V额定档被试变压器变比为10000/400=25低压相间1.3Un 1300025=520V低压预升压1.8Un 1800025=720V中间变压器变比为800/400=2发电机输出电压为线
