变压器局部放电故障及处理

张国云

摘要：在电力系统中变压器极其重要，其肩负着稳转换电流电压、稳压等多方面的重要责任，如果变压器出现故障，依然会影响工业生产和人民大众的生活工作。在众多变压器故障中，其中尤其以局部放电故障最为严重，所有变压器在生产或者维修后都必须通过局部放电实验检测，以此来保障变压器性能完好和功能的正常。因此文章就对变压器局部放电试验的原理及危害进行了分析，并对其在实验中的故障展开了进一步探究，同时提出了相应的处理方法，以供参考。

关键词：变压器;局部放电;故障;处理方法

引言

现阶段国内各行各业依靠于国家良好的环境和政策，发展速度非常快，并且人民大众受益于不断发展的科技水平，越来越多的电气设备也应用到生活工作之中，这就对于电力供应提出了更高的要求和标准，供电量和供电质量也必须跟随时代发展趋势不断提升。变压器在电力系统中极其重要，电压的稳定和调整都需要借助变压器来开展，所以做好对变压器局部放电故障的检测对于保障电力供应安全稳定，提高电能质量有着非常重要的意义和作用。

1变压器局部放电原理

在生产变压器时所用的绝缘材料，由于其结构可能会出现某些问题，存在细小缺陷或者结构不均匀的情况，这样就导致这些绝缘材料在电场工作时就会出现局部负荷超载，进而出现局部放电情况。其根本原因就是在电场中出现不均匀区域，进而导致放电问题的出现，分析变压器局部放电问题其根本原因主要包括下述两种：（1）设备电极不对称，此类情况多数出现在有圆柱体、针状体的区域，或者是在变压器套管出现位置和连接位置，如果线路发生接触不良，产生局部放电问题，对于此类问题必须及时进行处理，否则就会进一步引起表面、尖端放电。（2）绝缘介质不均匀。在变压器中有许多结构都是由绝缘介质组成的，比如绝缘油、树脂类材料、云母类材料、塑料材料等等，其中尤其以原油最为重要，液体固体的接电常数值都要高于气体，所以在绝缘油中存在气泡或者固体胶原材料中存在空隙时，在电场内这些气泡和空隙位置就会承受超过其他区域的电场，然而该区域的介质耐压程度非常低，在大负荷的作用下，就会导致局部放电情况[1]。通常情况下，绝缘油气泡多数都是因为绝缘油处理存在问题或者绝缘老化所引起的。

2变压器局部放电的工作危害

在变压器运行中，某个变压器出现局部放电情况对电力系统的运行产生的影响非常小，这是因为局部放电所产生的能量较小，不会对整个电力系统的供电或者运行带来不良影响，与此同时，变压器局部放电是在非常短的时间内出现的，所以对于绝缘设备的绝缘强度也不会产生较大影响，因此在试机的变压器运行管理中，经常会存在忽视该方面问题的情况。但是随着局部放电问题的不断发展，就会对变压器性能和结构产生更大的破坏和影响，进而导致击穿程度和危害的增加，致使变压器绝缘区域功能失效，局部放电问题越来越严重，最终致使变压器停止工作，影响电力系统的正常供电。

3变压器局部放电试验中的故障分析及其处理方法

3.1接地测试的方法分析

在变压器局部放电测试中，因为变压器属于大型能源转换装置，所以在具体试验测试中所受到的电压干扰非常大，存在各种不可控因素，在测试中甚至还会存在回流问题，那就给局部放电测试工作的安全开展带来了较大风险，无法保证测试人员的安全，所以在具体的局部放电测试中必须做好各种设备的接地处理，这样为实验检测工作的开展营造安全稳定的环境。与此同时，应该尽可能采用一点接近和使用较短的接地线，避免产生线路环流影响。此外，禁止在测试现场使用电焊机这种高功率用电设备，因为此类设备工作时对局部放电试验产生电流干扰。

3.2高压端绕组的特殊检测

在电力系统中短路问题是比较普遍的，并且危害非常大，在出现短路时，流会突然增加，这时就会对变压器产生较大冲击，此时变压器绕组就可能因为冲击而产生失稳问题，具体会呈现为变压器绕组变形或者扭曲，该类情况所造成的后果非常严重，不仅会损坏变压器，甚至还会引起严重安全事故。所以，通过研究大量局部放电测试结果发现，高压变压器的高压套管要远高于其他普通变压器，测试时人力攀爬难度非常大，必須通过吊车等工具的协助，因此在具体的试验检测中，一般都会通过套管末屏来截取信号的方式来检测变压器绕组[2]。

3.3剩磁的去除

国家明文规定变压器在出厂前、安装后以及修理后都需要经过各种试验检测，比如直流电阻试验、局部放电试验等等。再通过绕组直流电阻试验后，变压器铁芯会因为以往试验的作用而存在磁通量，并且会随着安匝的增多而不断增加。虽然剩磁的存在能够使电磁吸盘的磁作用力增加，提高工件的稳定性和稳固性，但是如果剩磁含量过高，在此情况下，开展局部放电试验就有可能会破坏变压器，影响试验的正常开展。所以在具体的变压器局部放电试验检测中，必须通过去磁试验来消除剩磁的不良影响。

3.4电感性的无功补偿

在具体的局部放电试验检测中，高压变压器如果在250HZ下来开展试验，变压器等值感抗和容抗会分别是工频试验电压的5倍和1/5，在此情况下，高压变压器容性电流会不断提升，变压器会出现容性负载情况，这就会导致局部放电试验中产生做异常问题，而要想避免参数异常问题的出现，就需要通过电感性无功补偿来有效防止上述问题的出现。同时对于不同类型的变压器器，补偿量也是有所不同的，一般性的变压器在开展局部放电检测时，补偿一般需要超过10%，但是在高压变压器局部放电试验中，容性电流会超过50A，如果补偿过多，就需要额外增添更多的电抗器，在此情况下，电源的容量根本不能达到理论上的要求，所以一般情况下需要控制其补偿在5%[3]。

3.5悬浮电位和电晕放电情况的分析

通过分析大量局部放电试验数据，在局部放电试验中，变压器的局部放电电压一般会达到其工作电压的2倍，所以被测试仪器在试验中需要施加更高的电压，所以这就会导致仪器设备在试验中的工作性能无法得到保障，并且还会因为高压管道电压的升高而产生电晕放电，这就会影响最终测试试验的结果。此外，在测试中测试仪器附近存在为充分接地的金属元件时，还会引起悬浮电位放电，这也会严重影响测试结果的准确性。对于此类问题，必须在局部放电，试验开始前就进行全面有效地处理，由于其原因是因为金属元件接地不完全所引起的，所以在实验开始前需要对测试仪器附近金属元件进行全面检查，确保其接地的充分性[4]，以此来防止悬浮电位放电问题的出现。此外，对于电晕放电问题，则需要做好高压管道两端屏蔽工作。

结语

综上所述，变压器局部放电试验检测及其关键，对于确保变压器功能作用的发挥，保证电力系统的安全稳定供电有着极其关键的作用和意义。因此作为相关部门和试验人员必须做好对变压器局部放电故障的分析研究，明确故障的原因，并采取切实有效地处理措施，确保变压器局部放电试验检测结果的准确性和真实性，为电力行业的健康稳定发展作出有效贡献。

参考文献

[1]许琛，王钦.变压器局部放电试验问题及处理建议研究[J].企业文化（中旬刊），2015（12）：315，359.

[2]塔晓龙.高压变压器局部放电试验及故障处理分析[J].科技创新与应用，2014（28）：168.

[3]刘拉.110kV变压器局部放电试验研究[J].中国战略新兴产业，2017（48）：156.

[4]龙腾.对变压器局部放电及其现场试验的相关问题的分析及处理[J].电子测试，2015（12）：100-102.