500kV变压器局放试验故障和处理

陈权锋

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714187

摘要：文章首先对500kV电力变压器相关情况进行了简单的概述，接着阐述了其故障问题，比如进行第一次的诊断；进行吊芯检查；相关因素分析。最后提出了处理故障的方法，以供参考。

关键词：500kV变压器；局放试验故障；处理

本文简单阐述了某一个500kV的变压器在进行出厂试验短时感应耐压测验的时候，出现了局部放电量高于相关标准这一现象。所以，针对这样的情况对变压器做了诊断以及油样分析试验，进而将其试验的结论与油样分析相结合，判断出这个现象出现都是由于变压器里面存在着不良隐患。接着相关操作工作人员做了吊芯检查工作，首先依据检查到的一些现象，以此构建变压器电场仿真模型，进行计算和分析，进而提出了相应的举措来解决问题。

1 500kV变压器相关概述

此类型的变压器就是500kV的油浸式单相自耦三绕组无载的调压电力变压器，参数为：额定电压（525/3）/（230/3±2×2.5%）/36kV；而其额定容量为250/250/80MV.A；短时感应试验电压高压是680 kV、中压是395kV、低压是85 kV。而变压器的型号是ODFS250000/500；Um是550 kV；联结组标号是Ia0i0。当对变压器开展出厂试验工作的时候，必须要依据有关程序开展全部的低压检测项目以及所有的空载试验、冲击试验、工频耐压等等。开展试验的这一流程与结果并没有发生任何异常的事情。

接着相关操作人员开展试验，也就是短时感应耐压工作的途中，需要监督以及测验相关局部放电水平，并且还需要在正式开展试验的时候开关位于中压1分接。当进行短时感应耐压试验工作时，应当根据相关规定把电压升到1.5Um/3kV，这时候中压以及高压局放量是正常的。当五分钟过去以后，试验电压从1.5Um/3kV上升到680 kV，这个时候的外部电晕声开始逐渐加大，高压和中压侧均发生了一些不太稳定的放电信号，也就是局部放电信号。如果680KV的电压持续时间是20多秒，那么变压器高压中性点必定会发生外部闪络的情况。这时应当即刻把电压降低且开展分闸工作。检查发现，中性点套管法兰螺栓处有放电迹象。

2 关于局放试验问题分析

2.1 开展头一次诊断工作

当相关操作人员开展680KV的短时感应耐压试验的时候，发现变压器中压与高压侧部分都存在着非常多的局部放电信号。如果680KV的试验电压所保持的时间是20多秒，则就会出现中性套管外部闪络的情况。把电压降低，分闸以后，查看试验设施以及试验接线，都没有任何异常。当相关操作人员进行测量中性点套管的时候并没有发现任何损失、且电容这一参数并没有一些比较大的改变。依照相关试验的详细情况进行仔细的分析以后发现，很有可能是由于变压器里面有击穿放电的问题。要明确故障的类型以及方位，需要再一次确认设施与接线没有任何不正常之后，开展第二次短时感应试验。进行试验的时候，如果低压侧电压升到了38 kV的时候，出现局放信号，那么高压侧放电量是3600PC，而中压侧的放电量是3100PC，中性点放电量则是400PC，熄灭的电压是32.6 kV。从这里可以判断出，其实变压器出现局部放电信号根本不是由于中性点套管所引发的。

然后，相关操作人员把支撑变压器拆了，然后开展长时感应电压试验工作。在進行试验以前，要进行校正方波与电压，然后就可以开始测量各端子间的传递比。相关操作人员开展长时感应电压试验工作的过程中，一开始试验不会产生任何异常。可是电压上升到1.5Um/3kV，且持续2分钟以后，出现局放信号，这个时候高压侧放电量是488PC，而中压侧的放电量是415PC。在时间过去一分钟以后，局放信号消除。等到五分钟以后，把电压升高到1.7Um/3kV，维持20秒，发现局部放电信号再一次出现了，并且此时的高压侧局部放电信号是468PC，课时低压侧的局部放电信号就是380PC，局部放电信号不怎么稳定，有时候有有时候没有，而熄灭电压是0.86Um/3kV。

当降低电压分闸完成之后，有关操作人员应当重新合闸把电压上调。通常，刚进行放电电压是1.42Um/3 kV，此时此刻的高压侧放电量是450PC，而中压侧放电量是5860pc，中压侧放电量是3600PC，停止工作。如果试验做好以后，就需要测量中性点套管介损、电容等，最后发现并没有任何不正常。在变压器第一次短时感应试验以后的16、4、2.5小时，需要相关操作人员分别取油样来进行仔细分析，从而了解到变压器短时感应试验以后出现了乙炔。在经过大半天的油样分析结果显示故障气体乙炔体积分数高达22.70μL/L。这个时候将短时和长时感应试验相结合，可以评定出变压器内部出现击穿放电，所以需要进行吊芯检查处理。

2.2 进行吊芯检查

相关工作人员进行吊芯检测之后，相关工作人员发现高压出头最外边的绝缘围屏表层存在着放电的迹象，而高压出头右上方500多米的位置调压引线绝缘木螺杆也有被烧灼的迹象，而对应的油箱磁屏蔽绝缘件上有着爬电的迹象。相关操作人员把高压线圈外围板进行拆分，可以看见高压线圈中部出头偏下三饼线的地方居然也存在着放电的迹象，而相应的围屏位置同样出现了放电击穿的迹象。把器身干燥且脱油以后，按照次序拔出高压线圈和调压线圈等，相关操作人员将其进行检查以后，并没有发现别的异常情况。

2.3 因素分析

按照解体的情况，可以判断出放电路径是：油箱磁屏蔽、油缝隙、层压木螺栓、油缝隙、高压外边围屏表层、高压出頭位置成型绝缘件、高压绕组外的第一层围、油隙、高压线圈下半部首端的三个线饼。依照相关试验与开展吊芯检查工作的真实情况，对短时感应试验680kV试验电压以下的变压器中性点套管和放电路径上电场的真实情况等进行仔细的分析和计算。分析中性点套管，操作人员进行680kV短时感应试验的时候，变压器里面出现了局部放电的情况，且中性点套管也有外部闪络的情况发生，问题出现以后测量中性点套管电容等没有任何的不正常。两次开展短时感应耐压，发现中性点局放量和传递比相符，所以并没有发现有什么损害到中性点套管的问题。进行短时感应耐压试验使用的是支撑试验的方法，就是采用外加支撑变压器提高试端试验电压，那么支撑变压器的等效感抗R是1300Ω。假如高压发生对地击穿的时候，电流变化速度di/dt很大，且中压和中性点处在不一样的波阻抗联结处，都出现了较大的波反射，让其对地电压很高，进而让中性点套管出现外部闪络的问题。

3 关于故障处理分析

第一，相关人员在高场强地区运用了贯穿性长木螺栓这一构架，因此把隔板绝缘的作用破坏了，把纯油隙变成了爬电距离，将绝缘强度缩小了。第二，由于油箱壁上磁屏蔽的纸板太短了，没有覆盖故障木螺栓，引发此螺栓正对油箱磁屏蔽，缩小了绝缘性的强度。按照故障产生的因素，可以采用这样的方式来处置：首先，使用新购买的绝缘性强度好的木螺栓代替变压器上全部的木螺栓。其次，相关操作人员应当在结构的设计这一层面，消除高压引线出头地区所使用的外隔板的木螺栓，并且外隔板最好采用悬挂式进行紧固，如此就可以避免螺栓在高长强地区的击穿放电，还可以有效预防发生隔板贯穿性问题。再次，在结构设计这一层面，相关操作人员必须要将覆盖在油箱磁屏蔽上面的纸板厚度加大，可以在油箱以及高压触头地区增添一个隔板，进而提升绝缘度。清理和替换绝缘件，最后重新绕制高压线圈。

4 结语

通过上述分析，因为在生产以及制造分级绝缘变压器的时候，生产商依照真实的绝缘性能有关要求，运用了不一样的绝缘强度绝缘件。为防止绝缘件被错误使用，需要厂方增强绝缘件入厂监督工作和检测方面的工作，且检查绝缘件运用的效果。最后在木螺栓运用的这一层面，应当严格把控螺栓端部长度，并且防止把螺栓使用到高场强地区，避免油隙构架被损害，造成绝缘性减弱。

参考文献：

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