(中国能源建设集团广东火电工程有限公司 广东广州 510000)
摘要:在电网运行过程中,变压器安全可靠在电力系统运行上有着重要作用,所以其在制造、安装过程中的各项指标的控制都有较高的要求,因此,通过变压器局部放电交接试验可对其各方面的指标进行综合性的检验,从而保证变压器安全投运及电网的安全运行。
关键词:变压器;局部放电;交接试验
前言
随着电力系统等级的逐渐提高,这就要求供电力的设备必须要有更高的安全性、可靠性,要保障供电系统高效、平稳的安全运行是与电力变压器良好的绝缘性直接相关。变压器在运输及现场安装过程中,可能造成内部潜伏性缺陷,变压器的现场交接验收试验是设备投运前对设备状况进行的最后一个关口,对于及时发现设备内部缺陷,避免由于运输、安装过程中的设备缺陷导致的系统在启动调试或正常运行时的突发性系统停电事故,提高系统的安全稳定性能具有重要作用。变压器的现场特殊试验,同时涵盖了试验设备参数研究、选型;试验设备制造、性能考核试验;现场抗干扰因素分析、措施研究;现场电晕控制;大件设备运输;设备现场试验;同时由于设备使用地区、地理位置各不相同,试验中所遇到的问题也具特殊性,需要对试验装备和试验方法等进行进一步的研究,因此技术人员应认真进行每一台变压器的交接试验,确保变压器无缺陷投入运行。
1 变压器交接试验的意义
变压器试验通常分为出厂、交接、大修以及预防性等类别试验。其中交接试验是对变压器阶段性安装工作是否合格的检验,它主要内容是变压器在投运前按照厂家的技术要求和《交接规程》等对其进行检验来确定是不是存在某种缺陷,决定能不能直接投入运行,同时要做好试验的各项参考数据保存等。
在变压器试验方法的过程中,实际情况进行合理的分析,最重要的是有绝缘试验和特性试验。同时,这样会对变压器不破坏的基础上,进行整体的试验分解,如果试验过程中否存在的问题,这就可以全面进行运用,因此,可以更好的进行试验交接的整体实现。还有特性试验就是指绝缘试验以外的所有试验。
2试验概况
某厂使用的主变压器为单相组合式500 kV电力变压器,该变压器额定的电压是(525/ ±2×2.5%)/27kV,额定的容量是350000kVA,根据GB50150-2006标准中有关电力变压器安装后规定要对变压器完成局部放电试验;因此,现场结合试验设备容量采用400kVA变频电源方式进行,从变压器低压侧励磁,在低压侧进行补偿,在高压侧的管套测量端实现对局部放电信号的检测。在这种加压形式下,变压器需要接受的电压强度会大范围减少,并且试验情形和实际的使用情形是非常相近的,对于抑制干扰十分有效。图1就是用到的试验接线情况。
2014年7月14日在完成的局部放电的交接试验中,观察到A相的高压侧在1.3Um 时出现的局部放电量达到900-1100pC(标准中要求放电量要在300pC内),且局放试验后取油样进行色谱分析,发现油中有乙炔含量。在B相与C相试验中,处于同样电压情形下的局部放电量都在100pC内且整个测验程序结束后油样检测均未发现乙炔含量。
3试验分析
该变压器在离开厂区前进行的测验中,在同样电压情形下的局部放电量三相都是在100pC内的,这是符合要求的;在现场装配成功后与整个测验程序相连通的测验中,各项常规参数也是满足要求的。为判断使用的变压器中A相在1.3Um 情况下,发出局部放电信号的部位与原理,检测者需要先了解清楚放电图谱的有关情况,考虑检测中不同环境条件带来的信号影响,从而初步确定发出局部放电的部位。
图1局部放电测试的接线情况(以A相为例)
3.1干扰排查
该变压器是在装配现场完成局部放电检测时,可能因为周围环境条件的影响而带来各样的干扰情况,这就要求检测者要在检测到信号的情况下,要先排查这些有可能出现的干扰情况。
(1)关停邻近厂房正在运行屋顶风机以及在完成了阻抗的校准等操作后,发现局部的放电还是存在,从此可以判断空间中的信号以及测验体系是没有产生干扰的。
(2)同样的测试情况,对B相的测验结果发现,B相以及C相的局部放电量都在100pC内,也没有放电脉冲的存在,只有在A相发现了一些放电脉冲有关的信号,从这些能够判断用于检测的设备接线以及电源等是没有产生干扰的;
3.2局部放电用到的图谱特征
在实施了一系列的升降电压操作的过程中,使测试电压一直维持在1.3Um ;同时对A相中用到的高压套管尾处的局部放电情况加以观测,发现局部放电得到的图谱(见图2)特点是:
(1)同样的周波里面得到的放电信号是呈对称的形式显现的,有着很明显的相位特点。
(2)得到的放电信号开始的电压是1.3Um ,进行更多的测验中得到的电压是1.2Um ;而观测到的熄灭电压是1.1Um ,可知开始电压是要比熄灭电压高的。
(3)在设定的电压是1.3Um 且加压时间是30min的情况下将局部的放电量保持在900-1100pC左右;再次进行的这种测试发现局部的放电量并没有显著的升降情况出现。
对比标准的图谱情况可以理解到这里的放电特点有可能是悬浮电位的放电以及介质内部与电极表面的气体空隙引起的。考虑到变压器离开厂区以及B相与C相的测验中都没有发现显著的放电情况,故而能够确定放电不是由绕组匝间材料气体空隙引发的。A相测验中用到了紫外检测仪以及超高频率的放电检测仪都没有发现有放电出现,故而能够确定放电不是由A相的高压管套引发的尖端以及磁浮放电。综上初步确定变压器出现局部放电的位置应该是在管套中。
图2 A相在中压部分出现的放电图(图中的箭头指向的是旋转方向)
3.3确定局部放电位置
为了判断出放电的部位,需要对A相完成放电测试,这要用到中性点支撑的测验方法。使用这一方法需要把要检测部位的管套端点处和中点处的接线形式保持相同,绕组匝部位的电压差值是中点的2/3;然后在测试管套中加上同样的感应电压,比较出现放电量时的开始熄灭电压情况,这就能够初步确定出现脉冲放电的部位。当得到的放电量是相同的时候,说明出现放电与绕组匝间存在的电位差没有关系,出现放电的部位可能是在引线或是管套的外面。当得到的放电量是不相同的时候,说明出现放电与绕组匝间存在的电位差是有关系,出现放电的部位就是在绕组中。测试发现放电量是相同的,说明放电的部位应该是在A相的高压部分由绕组到管套尾部的地方。
考虑到该变压器套管在离开厂区的检测以及后面的转运中都没有出现差错,故而确定套管自身没问题。高压引线与套管连接有一段为软股引线,考虑到要在现场安装,且变压器油检出现乙炔含量,故能够分析出放电出现的可能因素是:
(1)在进行穿缆操作的时候,用于高压引线进入到套管的加强绝缘强度的球包位置出现变化,使得防护范围不够而放电。
(2)在进行穿缆操作的时候,因为阻力等影响使得操作者用力过度,而磨损了A相部分引线的绝缘。
3.4缺陷处理
检测变压器的高压引线与套管连接是否正常,需要确定A相用到的引线进入到套管的地方有没有移动、引线的绝缘是不是正常、使用的垫块有没有松弛。在这中间遇到下面情况:
用于高压引线进入到套管的加强绝缘强度的球包位置出现变化,使得防护范围不够而出现场强很高的情况,有可能因此出现放电现象。重新调整绝缘球包对高压引线覆盖面。
(2)A相引线的绝缘不正常,出现有一处绝缘材料损坏。在其中损坏的地方处理时,需要加厚并且再次接入到套管中。整个处理工作完成后的再次放电测验中未发现有放电出现。
图3 A相用到的中压引线损坏的绝缘层
4结束语
在整个的变压器离开厂区直到投入使用安装的过程中,会受到很多因素的干扰,需要在使用交接中通过试验判断即将投入于使用的变压器是可靠的;如何快速有效的找到局部放电的位置与原理,不单单要有对图谱情况的分析,还要充分考虑历史以及技术情况;在对变压器的设计里要重视引线部分的绝缘工作,并且保证整个安装工作是符合要求的,这样方能使因为引线的问题而出现的不需要的损失。
参考文献
[1]宋瑞东.高压电气交接试验分析[J].机电信息,2011.
[2]张 铎. 电力配置高压电气交接试验问题探究[J].机电信息,2014.
[3]张柏雄.分析电力设备高压电气交接试验[J]. 中国新技术新产品,2014.
[4]王慧军. 电力变压器局部放电交接试验研究及异常分析[J].中国电业,2014.
论文作者:庄木鹏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/18
标签:变压器论文; 局部论文; 引线论文; 电压论文; 电量论文; 高压论文; 情况论文; 《电力设备》2016年第8期论文;