SF6油气套管变压器现场局放试验研究

摘 要：对高压为SF6油气套管引出结构变压器的现场局放试验进行了尝试性的研究。

关键词：SF6油气套管;现场;局放试验;视在放电量

中图分类号：TM

1 背景

随着我国经济的发展，电力供应需求日益增大，对于城市改扩建空间有限以及特殊环境要求的地区，对GIS连接变压器的需求日益增多。虽然该类变压器具有外绝缘距离小，占地面积小、电磁辐射小，维护工作量小等优点，但缺点也比较突出：一是成本高;二是变压器高压部分不外露，涉及变压器高压侧的交接试验以及预防性试验难以开展，对日后的变压器运行维护带来不便。为了尝试解决该类产品现场连接GIS以后不能进行局放试验的问题，笔者展开了相关试验研究。

2 局放试验

在变压器局放试验中所测得的放电量称为视在放电量Q，它不同于实际放电量q。无论是气泡（气隙）放电、尖端放电、绝缘放电或是悬浮放电，都没有办法对其实际放电量进行直接测量，都是通过电气或超声等手段从套管或油箱壁进行间接测量，目前变压器的局放测量多采用电气测量的脉冲电流法。

（1）对于高压绕组是通过电容式套管引出的变压器，局放测量的接线如图1（以YNd11联结变压器C相局放测量为例）：

常规产品高压套管直接暴露在空气中，进行C相局放测量时，高压套管的末屏与地之间接入阻抗单元，信号线接入测量仪器，然后从C相套管端部注入标准方波进行局放量的标定，这样在进行局放试验时，仪器中显示的放电量即为放电源传递到套管端部的视在放电量。而当高压套管为SF6油气套管时，现场安装完毕后，高压侧套管为封闭状态，只有套管末屏可以采集信号，但却无法实现高压侧的方波校正，这也就无法达到准确测量套管端部视在放电量的目的。

（2）对于SF6油气套管产品，高压首端没有裸露在空气中，但一般中性点是通过普通瓷套管引出的，在此我们尝试利用中性点监测高压绕组的放电量。现场进行局放测量，通常需要高压的中性点接地，这样高压绕组就没有可以进行方波校正的部位了，为了实现中性点可以进行方波校正，中性点就不能是零电位，但也不允许悬浮，需要有一定的钳制电位，因此利用低压被试相电压钳制高压中性点电位的方法在此得到了应用，如下图：

考虑到中性点电位有所提高，要调整合适分接位置以符合高压首端对地电压的考核要求。那么我们怎么通过高压绕组中性点来监测高压各相绕组的局放呢？具体方法如下：

首先，低压c相与高压中性点的连線先不接，对中性点注入方波100pC，然后对高压C相油气套管末屏进行校正，局放仪标定为100pC，由于高压绕组此时完全悬浮，传递到C相首端的放电量可以认为接近高压绕组的放电;然后连接低压c相和高压中性点的连线，再次对高压中性点进行方波注入100pC，此时对高压C相末屏的信号进行采集，记录下的数据即为高压C相首端相对中性点未与低压端相连接的衰减率（百分数）。方波标定后便可对产品激磁进行局放试验，C相套管末屏测得的放电量通过方波校正时的衰减率折算出高压放电量。

（3）为了验证该方法的可行性，我们根据上述方法，统计了5台产品的的验证情况，数据见下表：

数据显示，通过该方法在中性点进行测量到的局放量基本接近常规方法从套管末屏监测到的放电量，应用该方法能够解决现场没有瓷套管的局放试验问题。

3 结语

变压器的局部放电通常都是通过套管末屏监测视在放电量，对于实际放电传递特征，无论是向被测绕组首端传递还是向中性点方向传递，我们都能利用不同的检测手段进行测量。经过试验验证，对于连接GIS断路器的变压器现场安装完毕后，虽然高压套管不能像常规套管一样进行局放测试，但通过中性点监测同样可以达到测量局放的目的。

参考文献：

[1]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，2010.

[2]GB/T1094.3-2017 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙[S].

作者简介：黄宝新（1977-），男，河北丰润人，高级工程师，保定天威集团特变电气有限公司副总工，主要从事变压器试验研究工作。