某换流变压器现场局放试验数据异常的分析及处理论文_黄大银

摘要：特高压输电技术的广泛应用已经为中国能源调配、大气污染治理、大规模新能源并网接入发挥了巨大作用。本文主要是对某换流变压器在进行局放试验时出现的数据异常情况的分析处理过程进行了阐述，并最终找到了导致局放数据异常的原因。

关键词：换流变；局放试验；数据异常；原因分析；

引言

在当前的电力系统的供给与运输过程中，变压器可以帮助我们将电力能量进行相应的转换，方便电力能源的使用与运输。而变压器在运行过程中一旦发生故障，不仅会造成电力系统的崩溃，还有可能会导致一些危险的事故发生。因此，变压器的运行安全就是我们需要时刻注意和关心的问题。当前，脉冲电流法在变压器局部放电试验中的应用最广。脉冲电流法是通过在变压器绝缘介质的两极施加适当的电压使得变压器的薄弱绝缘的地方产生了非贯穿性的放电，进而产生了脉冲电流信号。在产生脉冲电流信号后，在回路中串入检测阻抗，就可测得表征变压器局放量的视在放电量。在进行变压器局部放电试验中，通常会出现干扰信号，所以在变压器局放试验现场所检测出的波形可能是许多干扰共同作用得出的。常见的干扰信号有空间磁场干扰、电源干扰、地网干扰等。这些干扰有时候会将局部放电产生的信号完全覆盖住，对试验结果产生了很大的影响，所以在变压器局部放电试验中，对干扰的排查非常重要。

1 局部放电干扰的排除方法

如果发现了局部放电的异常信号，就应当先判断异常信号是外部干扰信号还是内部局部放电信号。相关试验人员应当从信号表现出的波性特征、纵向横向比较、电压值等进行综合分析，来排除干扰。

1.1 空间电磁场干扰和地网干扰

空间电磁场干扰和地网干扰和试验电压没有明显的相关性，通常在基线图谱的4个象限都有分布。在试验准备的阶段应当暂时关闭周围的无线电发射器和一些高频信号源，并且远离高压带电设备。

1.2 试验电压干扰

在升压过程中，如果出现了局部放电信号，可根据局部放电的信号波形特征以及正弦波相关性、稳定性来判断。如果在局部放电的波形在正负半周最大处有不稳定的放电波形，可能变压器的高压侧的均压帽存在毛刺和尖端。通常情况下，三相共体变压器可在高低压侧分布测量局部放电量，也可采用换相检测的方法进行横向的对比和分析，进而确定局部放电信号的来源。

2试验介绍

某特高压工程中，某换流站在对28台换流变压器中的一台200kV换流变进行局放试验时，出现了典型的局放信号。现场试验接线如图1所示。

图1 局放试验现场接线

具体试验过程如下：

（1）首先将网侧绕组的电压升高至，保持5分钟，并测量此时的局放量；

（2）继续升压，升至，保持5分钟，并测量此时的局放量；

（3）继续升压，升至，保持时间为试验时间6000/f（s），其中f（s）为试验频率。

（4）降压至继续升压，升至，保持60分钟，并测量此时的局放量；

（5）接下来，每5min读一次局部量；

（6）降压至，保持5分钟，并测量此时的局放量。

试验过程示意图如图2所示：

图2 换流变局放试验过程

为了节约成本和降低工作难度，现场采用的是对称法加压。现场试验接线原理图如图3所示：

图3 换流变局放试验对称法加压接线原理图

L为补偿电抗器；D为分压器；P.D为局放仪；C为耦合电容（套管电容）；ZK为检测阻抗；a，x为阀侧绕组首末端；A，X为网侧绕组首末端

3缺陷分析与处理

某日，对某换流站的一台200kV换流变压器进行局部放电检测，分接开关处于额定档位，在阀侧绕组开始升压。在160kV额定电压处网侧开始出现局放信号，视在放电量为4000pC，到了170kV时，视在放电量急剧增加，达到14000pC，超出了标准中的时不超过300pC的要求，此时的熄灭电压为105kV。第二次升压时的局放起始电压有原来的160kV降到了106kV，当电压升至120kV时，视在放电量达到5000pC，此时的熄灭电压也从105kV降到了97kV。

在出现局放故障以后，现场试验人员检查了试验的一次及二次接线，并对周围接地状况进行了检查，均为发现异常状况。在加压至出现局放信号时，试验人员同时用紫外检测仪对设备进行带电检查，也没有发现异常状况，这就暂时排除了由于外部因素干扰引起的局放数据超标。

改变换流变的档位，由原来的额定档20档调节至4档，将变比调大了20%以后，再次进行试验。在阀侧电压升至100kV时，局放信号出现，图谱如图4所示，经分析，初步判断可能是气泡放电。于是，决定先进行放气，第二天在进行试验。

图4 换流变处于4档时的局放图谱

第二天，对换流变油进行了抽真空处理，然后进行了局放试验。局放的起始电压和熄灭电压为85kV、75kV。相对之前有所降低。局放图谱与图4相同。试验后在升高座中出现大量气体，经过几分钟的放气后，压力释放阀开始大量渗油。由于加压时间较短，所以判断升高座中的气体不可能是加压造成的，经过查找，发现是由于压力释放阀密封圈密封不到位造成负压吸入气体造成。

之后更换了密封圈并进行了真空注油处理，再次进行局放试验，数据合格。从而判断，本次局放数据超标是由于压力释放阀密封不良造成负压吸入气体导致加压过程中气泡放电引起的。

4 试验感悟

在实践中，大型变压器局部放电试验的各种干扰十分普遍，在查找原因的时候，相关试验人员应当从干扰现象出发，有针对性地排除干扰源，进而得出变压器的真实局部放电量。在试验的准备阶段，应仔细检查夹件、铁芯、变压器各绕组套管末屏端子的接地情况以及变压器高压侧均压帽表面是否光滑无尖端等情况，确保电流的稳定输送和电力的稳定工作。相信随着大型变压器局放试验技术的不断完善，局放试验将会在更多领域发挥作用。

结束语

换流变压器作为换流变中的重要一次设备，应加强对其检测。对于发现的问题应进行深究，查找到问题的根源，保障换流变压器的安全运行。

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论文作者:黄大银

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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