一起特高压调压补偿变压器局部放电试验异常的分析与处理

刘石++许昊++杜伟

[摘  要]介绍了安吉—福州特高压工程某1000kV主变压器的调压补偿变在出厂局部放电试验出现异常，分析并查找了局部放电超标的原因，对变压器试验时查找此类故障、保证电力设备的安全运行具有借鉴意义。

[关键词]特高压;调压补偿变压器;局部放电

中图分类号：D035 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0303-01

1 引言

局部放电试验属于非破坏性试验，不会损伤设备绝缘性能，且具有反映灵敏的特点，能够有效发现设备生产、运输和安装过程中导致的缺陷，已成为变压器出厂试验的规定项目。某特高压工程某1000kV主变压器的调压补偿变在出厂局部放电试验出现异常，针对这一问题，对故障点进行了分析和查找，厂家对设备吊罩处理后，通过了出厂试验。

2 变压器基本情况

调压补偿变绕组结构如图1所示，由补偿绕组、补偿励磁绕组、调压绕组和调压励磁绕组成。

3 试验情况

对调补变进行试验时，当电压升到130kV，局放信号出现异常，局放仪上出现二、三根针状局放信号，幅值达到1400PC，信号分布在一、三象限，当电压降到100kV左右时局放信号熄灭。

4 异常情况排查和处理方法

针对这一情况，根据电压降到100kV以下时，局放信号无异常，可排除外界电磁干扰对测量结果的影响。根据局放对称的波形特征，初步怀疑可能是变压器中局部绝缘内存在的小气泡击穿导致的放电或是由部分绝缘缺陷导致的悬浮放电。因此将铁芯、夹件串接CT后接地，从CT二次侧取信号，试验加压至150kV，依据如表1所示的局放测量结果，可基本排除由铁芯和夹件的绝缘缺陷导致故障的可能。对局放超标的试验前和试验后的油样进行色谱分析，无明显变化。由于此次外施耐压试验中监测到的局放量较小、持续时间短，不足以产生乙烯和乙炔，因此无法依据油色谱分析结果判定故障点是否在变压器本体外。

为了寻找故障点，依次进行绝缘故障电气位置的判定和故障物理位置的判定。首先从传递比的角度考虑，采用“多端子测量”和“读数分布对比”的方法来确定故障点的电气位置，依次单独从2a、2x、x套管上加压试验，同时从2a、2x、x、X套管末屏取局放信号，三次试验分别从相应端子注入500pc脉冲信号，校准各端子输出信号。试验数据如表2、表3、表4所示：

在各绕组进行方波校准时，当输出方波位置不在2a端时，2a局放值随输入方波位置的变化而变化，且除自身校准外并不为最大值。但是当各端子分别施加电压时，2a处测得的局放值总为最大，可判断局放电气位置位于2a端子所连引线及相应绕组上。

局部放电源的物理位置可以通过声学定位法来确定。采用西安中亚公司的UHF-ERA&AE-PD-8型超声局部放电定位系统，对故障点进行定位，对2a绕组加压，以2a端套管末屏信号作为触发信号源，超声探头测量信号作为输出信号，以每三个探测点为一组，依据每组数据中局放信号幅值、延迟时间和声波在绝缘油中传播速度近似计算出故障点所在物理位置，沿2a套管升高座至调压变励磁绕组间的引线进行超声定位，判定局放点在2a引线出头的第一个导线夹附近。

综上分析，局放原因可能是2a引线出头附近导线夹松动、绝缘油纸中存在小气泡或悬浮放电，由此将目标锁定在2a引线出头附近。

对变压器进行放油、吊罩处理，检查2a引线出头位置，在导线夹和引线绝缘纸中未发现异常。分析可知由于试验中局放量较小、且持续时间很短，因此未造成明显烧蚀痕迹。更换该导线夹同时更换并重新包裹导线夹附近的2a引线绝缘纸后，变压器顺利通过外施工频耐压局放监测复试。

5 结论与建议

经故障查找分析可知，本次外施工频耐压试验中局放超标故障是由2a引线包裹绝缘纸和导线夹存在部分绝缘缺陷或工艺缺陷所致，厂家对变压器进行解体更换绝缘件之后，试验通过。

特高压工程调压补偿变压器在实际运行中和主变保持电气连接，其运行状况会直接影响到主变，因此有必要从各部分绝缘材料、组部件的检验到生产工艺流程实行质量控制，加强对调补变生产的全过程管控，同时通过出厂试验严格考核变压器各方面性能指标，对发现的缺陷及问题及时查找改进，防止出现隐患。

参考文献：

[1] 中华人民共和国电力工业部.DL/T 596-1996，电力设备预防性试验规程[S].北京：中国电力出版社，1996.

[2] 原敏宏， 李忠全， 田庆. 特高压变压器调压方式分析[J]. 水电能源科学， 2008，26（4）： 172-174.

[3] 高文彪，赵宇亭，赵成运.特高压变压器两种调压方法及调压补偿变保护浅析[J]. 变压器， 2013，50（1）： 38-41.

[4] 邱昌容， 王乃庆. 电工设备局部放电及其测试技术[M]. 北京： 机械工业出版社， 1994.