500kV变压器局部放电异常的分析及处理

黄振民

摘要：局部放电试验可综合考核变压器主、纵绝缘结构中存在的隐患。国家标准及电力行业标准要求， 变压器例行试验、现场交接试验及大修后都应进行局部放电试验。但在变电站内对变压器进行局部放电试验时干扰源较多， 主要有高压测量回路干扰、电源侧侵入干扰、高压带电部位接触不良引起的干扰、试区高压电场作用范围内金属物处于悬浮电位或接地不良的干扰、空间电磁波干扰 （包括电台、高频设备的干扰等） 、地中零序电流从入地端进入局部放电测量仪器带来的干扰[1]。为此， 在变电站内对变压器进行局部放电试验时， 一旦出现局部放电异常信号， 首先应排除干扰源， 以确保检测信号的有效性， 准确判断设备状态。本文将针对某500kV变压器在交接试验中进行局部放电测试时出现异常信号的现象进行分析。

关键词：500kv;局部放电;分析

1 情况简介

某施工单位人员对型号为ODFS-250000/500， 电压等级为 的变压器进行局部放电交接试验时， 出现异常信号。该变压器进行局部放电试验前的绝缘电阻、介损电容量、直流电阻、变比、油中溶解气体分析等试验正常。

局部放电试验过程：电压升到1.1 时5min无异常;继续升压， 电压升到 时5min无异常;继续升压， 电压升到 时异常信号出现， 局放量达到1500pC， 异常信号在椭圆基线的二、四象限， 不属于典型波形。

2 异常信号分析排除

在进行变压器局部放电试验时出现异常信号， 异常信号有两簇， 分布在椭圆基线的第二象限和第四象限。依据局部放电的原理， 放电信号一般出现在交流的上升沿， 即椭圆基线的第一象限和第三象限， 因此不能确定 电压下的异常信号为内部放电还是外部干扰。由于变电站现场干扰因素多， 因此变压器局部放电试验易受到外界干扰源的影响。为进一步分析、查找局部放电试验时检测到的异常信号， 制定出专项试验方案。

变压器再次进行局部放电试验前， 进行零标校准， 以确保相位准确。加压试验时， 用紫外线成像仪对试验变压器、试验仪器、试验接线及相邻设备进行检测， 未检测到电晕放电现象， 由此排除外界悬浮、引线电晕干扰。但是， 当试验电压升到 时， 在椭圆基线的第二、四象限出现异常信号。为排除附近负载及工厂大型设备运行等的干扰， 在不同时间段进行了试验， 但连续两天的测试结果显示异常信号依然存在。为排除试验设备因素， 协调试验仪器再次对变压器进行局部放电试验， 但异常信号仍存在。由于此次试验现象及放电波形特征不符合试验室局部放电波形测量的基本特征， 不符合相关标准对局部放电波形的汇总和类比， 也不符合现场测试人员多年来对测量结果的相关总结， 因此分析本次监测到的放电信号应为干扰所致。现场通过紫外成像仪检测排除试验线、外部电晕干扰后进行升压试验， 异常信号仍存在。综上分析， 可初步判断异常信号有可能来自变压器内部。

由于异常信号可能来自变压器内部， 业主要求变压器厂家、施工方详细汇报试验、安装、运输过程及工艺控制。施工方汇报， 在进行变压器直流电阻试验后未对主变进行消磁。由于变压器进行直流试验后铁芯中存在不同程度的剩磁， 因此变压器在投运过程中可能跳闸甚至绕组变形。为此， 对变压器进行剩磁检测， 检测结果显示重叠系数为1.1699 （如图1所示） ， 建议消磁。首先采用直流法消磁， 消磁后重叠系数为1.0593 （如图2所示） ， 建议消磁;随后采用交流法消磁， 消磁后重叠系数为1.0292 （如图3所示） ， 不需要消磁。消磁后， 重新进行变压器局部放电试验， 异常信号消失。重新投运变压器顺利， 没有因励磁涌流过大等原因而跳闸， 变压器至今运行正常。

3 结语

对于本文所述变压器局部放电时出现的异常信号， 相关单位应深入研究， 準确判断设备状态。变压器进行直流电阻试验后， 应进行消磁并检测剩磁系数， 将此项工作列入安全控制卡和质量控制卡， 确保设备检修后顺利投运。

本次试验现象及放电波形特征不符合试验室局部放电波形测量的基本特征、相关标准对局部放电波形的汇总和类比及现场测试人员多年来对测量结果的相关总结。虽然在变压器消磁后局部放电试验时再未检测到异常信号并不能说明是变压器铁芯中的剩磁导致了变压器在局部放电试验时出现异常信号， 但是变压器直流电阻试验后， 如果不对变压器铁芯中的剩磁进行消除， 在变压器送电时就会产生很大的涌流， 将导致变压器的继电保护装置动作， 影响变压器正常投运， 甚至导致变压器损坏的重大事故， 因此变压器直流电阻试验后应进行消磁并检测剩磁系数， 以确保设备检修后顺利投运。

参考文献

[1]米西岩， 蔡亮.一台变压器局部放电问题的分析判断[J].变压器， 2010， 47 （6） ：70-71.

[2]李秀广， 韩四满.一起750kV变压器局部放电故障原因分析[J].电气技术， 2014， 15 （11） ：107-108.

[3]Q/GDW 1168—2013输变电设备状态检修试验规程[S].