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摘要：局部放电试验能有效测试变压器内部的绝缘情况，但会受到各种因素的影响，为此，本文就对变压器局部放电试验的影响因素进行分析与探讨，通过介绍局放的试验原理及主变等效电容的计算，分析了分接开关档位设置问题、现场干扰对局放试验的影响，并对此提出具体解决方法，以保证变压器的安全使用。
关键词：变压器；局部放电；干扰
引言
在电网运行过程中，变压器作为电能输送的重要设备之一，其运行的安全性和稳定性直接影响着电网的安全。近年来，尽管变压器出厂的质量有了较大程度的提升，但对其绝缘性能的弱点并不能很好的控制，因此需要利用局部放电试验来对变压器绝缘缺陷进行检测，以便及时发现变压器绝缘结构及制造工艺中的缺陷，并加以消除，避免由于局部放电而导致变压器绝缘击穿和短路事故的发生，从而有效提高了变压器运行的可靠性。基于此，本文结合实例，就变压器局部放电试验的影响因素进行分析。
1.局部放电试验原理
1.1试验原理
局部试验作为变压器验收投运前的最后一项试验，采用自激发加压方式，通过在主变低压侧加压，在高压侧感应出规程要求的电压值，测量主变内部的局部放电量，确定变压器整体绝缘状况。
图1 试验电压及加压程序
1.2主变等效电容的计算
通常试验频率在150Hz以上，在150Hz试验电压作用下，变压器等值感抗是工频试验电压下的3倍，而容抗是工频试验电压下的1/3，此时变压器的容性电流增大，变压器呈现容性负载特性。为保证试验能输出最大电压，应是电抗并联和变压器电容匹配，使回路工作在谐振状态。计算公式：
（1）
试验中频率一般为150Hz左右。计算局放并联电抗值，必须先知道主变电容大小，以往试验都是通过估算主变电容大小来选择并联电抗的大小，通过加压调频来确定所加电抗是否符合局放要求，如果发现频率太小，需再并联电抗以提高频率，频率太大，需再串联电抗以降低频率，这样使得试验变得繁琐，试验时间更长。针对该问题，根据以往经验及试验数据提出一个计算主变电容的经验公式，并通过多次试验验证公式的精确度，能很好地帮助计算并联电抗值。公式如下：
（2）
式中，C1为高对中、低及地电容；C2为中压侧对高、低及地电容；C3为低压侧对高、中及地电容；C4为高压侧、中压侧和低压侧对地总电容。C1、C2、C3、C4可通过试验获得
2.分接开关档位设置
3.现场干扰分析
3.1现场干扰的来源
扩建变电站局放干扰按试验设备划分主要有变频电源本体干扰、试验回路干扰、运行设备干扰、UＰs逆变电源干扰、现场各种施工用电干扰，按照干扰特性和传播途径划分主要有线路传导、空间辐射。
3.2抑制干扰源的措施
（1）针对变频电源本体干扰，采用同步电源的方法来消除变频电源本身的干扰。局放仪电源采用变频电源输出的220V交流电源可以较好地抑制来自变频电源的干扰。
（2）对于试验回路干扰，可采取所有仪器在同一接地点良好接地，让所有仪器处于同一等电位上，以较好地抑制试验回路引入的干扰。
（3）对于现场各种施工用电干扰，最好的办法是试验时关闭所有施工用电设备，使施工用电设备对局放的干扰降到最低。
（4）对于运行站内的用电设备和UPs逆变电源等持续干扰，无法关闭或屏蔽的设备，可在局放仪输入端串入滤波器。对于这种持续性白噪声干扰，串入滤波器能过滤大部分干扰。
3.3去噪前后波形对比
通过现场局放实例分析采取抑制干扰源措施前后的波形，来验证这些措施的有效性。局放前采取措施干扰信号的波形如图2所示，局放试验前信号输入口接入滤波器后干扰信号的波形如图3所示，局放前关闭所有现场施工电源后的输入信号波形如图5所示，所有试验设备接地后输入信号如图4所示。四个波形证明现场采取的措施是有效的。
4.实例分析
4.1 某110 kV 变电站#4 主变的现场局放试验
4.1.1 被试变压器参数
被试变压器参数如表1所示。
表1 被试变压器参数
4.1.2 变压器局部放试验接线
变压器局部放试验接线如图6 所示。
图6 变压器局部放试验接线
4.1.3 试验电压计算
以A 相试验为例，高压侧分接档位“1”，低压ac加压，
4.2 试验条件
试验电压与监测电压对照如表2 所示。
表2 试验电压与监测电压对照
4.2.1 现场环境条件
（1）现场有足够的场地放置试验设备。
（2）现场至少能提供不小于380 V/150 A 的试验电源。
4.2.2 试验对象
（1）变压器其他电气常规试验均已完成并合格。
（2）高、低压绕组应与系统线路断开。
（3）变压器应注油后静置72 小时以上，升高座及
套管应充分排气。
（4）变压器套管TA 二次绕组必须短路接地,铁心、夹件可靠接地。
（5）变压器与周围物体保持足够的距离，且周围悬浮物体可靠接地。
4.3 试验方法、步骤、流程
4.3.1 试验方法
变压器局部放电测量采用感应加压的方式进行试验，由变频电源装置提供试验电源。试验利用高压套管电容做测量信号的耦合电容。先进行外施耐压合格后，然后进行长时间感应电压带局放测量试验。
4.3.2 试验步骤
（1）按图7 进行试验接线。经检查无误后，校正局部放电刻度系数。
图7 110 kV 主变长时感应耐压及局放试验接线示意
（2）合上试验电源，启动变频电源装置。
（3）在变频装置运行稳定状态下，对变压器升压进行局部放电试验。
（4）升压调频中，必须将试验频率控制在125~250 Hz，否则，应重新调节补偿电抗。
4.3.3 试验流程
试验流程如图8 所示。
图8 试验流程
4.4 试验数据
长时感应电压及局部放电测量试验数据如表3所示。
表3 长时感应电压及局部放电测量试验数据
5.结语
总而言之，局部放电试验能有效地检测出变压器在生产、使用等过程中存在的问题，并有针对性制定相应的安全防范措施，这对变压器的安全运行有着极其重要的意义。变压器局部放电试验涉及的内容很多，为确保局部放电试验能够顺利进行，则需要对变压器的装配工艺、每道工序的合格施工及其试验的方法进行严格要求，只有这样才能有效保证变压器的质量，并通过试验为变压器其他各项工作的进行提供重要的数据支撑，从而确保电力系统的持续发展。
参考文献
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[3]彭韶敏.110kV电力变压器局部放电试验及实例分析[J].现代制造,2013(18):15-15.
论文作者:陈敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/11
标签：变压器论文; 干扰论文; 局部论文; 电压论文; 电容论文; 电抗论文; 所示论文; 《基层建设》2018年第13期论文;