220 kV变压器局放量超标原因分析

郭 铁，应 勇，赵义松

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

220 kV变压器局放量超标原因分析

郭 铁，应 勇，赵义松

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

某220 kV变压器在现场安装后，在交接试验过程中发现局放量超标，针对该问题进行了分析，通过现场多次试验和吊罩处理，在变压器高压侧压板上方发现金属异物，该异物造成以金属悬浮放电为主的局部放电，处理后放电现象消失，变压器局部放电试验对发现设备内部绝缘缺陷具有重要意义。

变压器；局部放电；悬浮放电

电力变压器绝缘结构较复杂，内部易产生局部放电，将产生累积效应，一般在运行2个月至2年表现出来，使绝缘材料介电性能逐渐劣化，局部缺陷扩大［1－3］，最后导致整个绝缘击穿，给设备运行带来严重的安全隐患。

国内某风电场1号主变在交接试验过程中，C相局放量严重超标，未满足投运条件。通过现场反复试验和处理，找出了设备存在的问题。

1 故障情况

被试变压器参数：型号为SZ11－100000／220，容量为100 000 kVA，额定电压为230±8× 1.25%）／37 kV，接线组别为YNd11，空载电流为0.14%，空载损耗为60.7 kW，阻抗电压为13.55%，负载损耗为288.9 kW，生产日期为2014年9月。

试验采用变频电源频率为30～300 Hz，由大功率晶体管组成的线性矩阵放大网络，并运用最新DSP控制器及光纤传输技术，工作在线性放大区，从而获得与信号源一致的标准正弦波形，由于其内部没有工作在开关状态下的电路，因此不产生严重的干扰信号，适合作为感应耐压及局部放电试验电源。变频电源通过中间试验变压器升压，对被试变压器低压绕组进行励磁，并采用低压侧双边加压的方法，对应相的高压绕组感应出试验电压，高压套管末屏处接有检测阻抗［4－6］。当变压器内部产生放电脉冲，通过高压套管作为耦合电容，产生电流脉冲，该电流脉冲经过检测阻抗转为电压信号传输到局放仪，试验接线如图1所示（以A相局部放电试验为例）。

图1 试验接线图

根据标准规定［7］，交接试验中，变压器局部放电试验的施加电压为1.5Um，并逐相进行试验。A相和B相局放试验顺利通过，在C相局放试验过程中，当变压器C相感应电压达到0.65Um时产生局部放电，此时局部放电量达到500 pC，随着电压的升高，局放量逐渐升高，试验电压和局放量的关系如表1所示。

表1 试验电压和局放量关系

当C相感应电压达到1.5Um，局放量达到120 000 pC，放电波形如图2所示，已远超电力行业标准DLT596—1996《电力设备预防性试验规程》规定。

图2 C相局部放电波形

经过多次升压与降压过程，可以确定此次局部放电的起始电压为0.65Um、熄灭电压为0.4Um。

2 原因分析

为排除局放量源于低压侧，对低压套管进行了清洁，并采用中性点支撑法进行加压［8］，试验接线如图3所示。

图3 中性点支撑法试验接线

采用中性点支撑法时，当高压绕组感应电压达到1.5Um，低压绕组电压下降了1／3，但局放量依然高达120 000 pC。

试验人员发现在放电过程中，变压器C相升高座和箱体衔接处有明显的放电声，通过上述试验和放电波形可以确定，变压器高压侧内部存在金属悬浮放电，具体原因还不能确定。

确定设备内部存在缺陷后，厂家对变压器进行现场吊罩处理，在C相绕组压板上方发现长约3 cm的金属异物，其他位置均未发现异常，如图4～图6所示。该变压器经过处理后，重新进行了局放试验，放电现象消失，局放量仅为130 pC。

图4 金属异物位置（示意图）

图5 金属异物位置（照片）

图6 金属异物实物

3 结束语

通过现场试验和吊罩处理可见，被试变压器因内部存在金属异物导致金属悬浮放电。由于金属异物在油中的位置不固定，悬浮放电过程可能产生油中放电，且变压器内部绝缘结构复杂，因此，放电波形不是典型的等高、等间距波形。该案例说明变压器局部放电试验对设备整体绝缘水平考核具有重要意义。

［1］ 于在明，应 勇，赵义松.220 kV变压器局放量超标原因分析与诊断［J］.东北电力技术，2009，30（5）：32－34.

［2］ 刘 旸，韩洪刚，赵义松.一起220 kV变压器事故分析与处理［J］.东北电力技术，2014，35（1）：41－43.

［3］ 牛 李，应 勇，赵义松.某220 kV变压器长时感应电压带局部放电测量试验局放量超标分析［J］.东北电力技术，2013，34（8）：34－35.

［4］ 保定天威保变电气股份有限公司.变压器试验技术［M］.北京：机械工业出版社，2000.

［5］ 王川波.高压电气绝缘及测试［M］.北京：中国水利水电

［6］ 王世阁，钟洪璧.电力变压器故障分析与技术改进［M］.北京：中国电力出版社，2004.

［7］ DL／T 596—1996，电力设备预防性试验规程［S］.

［8］ 张永跃.变压器现场局放试验的几种接线方式［J］.变压器，2001，38（9）：35－37.

Reason Analysis on Partial Discharge Over⁃standard of 220 kV Transformer

GUO Tie，YING Yong，ZHAO Yi⁃song
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

This paper analyses the problems of a 220 kv transformer＇s partial discharge exceeding the standard after field installation. Through many tests and hanging over the transformer，one metal foreign body is found above pressplate of high voltage side for the transform，the metal suspended discharge due to the metal foreign body is disappeared after processing.Partial discharge test of the transformer is useful to the discovery of internal insulation defect.

Transformer；Partial discharge；Floating discharge

TM407

A

1004－7913（2015）10－0036－03