电力干式变压器局部放电故障检测技术

感应加压常用于检测干式变压器的局部放电，试验电压一般高于干式变压器的额定电压。为了防止铁芯过饱和，电源频率通常为150-250赫兹。

局部放电信号大多从高压套管的端屏引出。如果高压套管没有端屏，可以用耦合电容引出信号。通过将测试仪器连接到测试阻抗，通过与测试仪器上的校正放电量进行比较，可以知道局部放电的放电量。新标准GB1093.3-2003将延长局部放电试验电压的持续时间，增加短时工频感应试验电压。在预励磁下，还将测量局部放电量。

一、局部放电试验电源的频率、电压、持续时间和判断

(1)电压频率、电压和持续时间。为了保证测试电压施加在被测干式变压器上时铁芯不饱和，尽量降低测试电源的频率，以减小补偿电感的容量。

因为局部放电试验对电压非常敏感。只有当内部缺陷的场强达到初始放电场强时，才能观察到放电。因此，试验标准明确规定了加压的幅度和持续时间、试验接线等。必须严格按照标准进行加压试验，才能正确评价设备的局部放电性能。

根据标和IEC标准，干式变压器局部放电试验时，被测绕组中性点应接地，高压端电压应按规定程序施加。使用工频测试电源不可能在绕组中感应出这么高的测试电压。由于铁芯磁通密度饱和，励磁电流和铁磁损耗会急剧增加，所以提高工频是唯一可行的办法。同时，在测量电力设备的局部放电时，试验标准包括一个在短时间内高于规定试验电压的预电压过程。这是因为在实际运行过程中，局部放电往往是由过电压激发的，而预电压的目的是人为制造一个过电压阈值来模拟实际运行情况，从而观察绝缘在规定阈值下的局部放电水平；例如，在模拟过电压下发生局部放电后，局部放电在随后的30分钟加压时间内熄灭。

(2)判断干式变压器的局部放电水平。即在规定的外加电压和持续时间内，220千伏及以上的绕组线端的放电量一般不应超过相应的规定放电量标准，并观察起、灭电压及随外加电压的发展趋势；试验期间，干式变压器的中性点应接地。

二、干式变压器局部放电故障判断

干式变压器的局部放电故障可能发生在电场集中或绝缘不良的任何地方，如固体绝缘材料或干式变压器油中的气泡、高压绕组的静电屏出口、高压引线、相间屏蔽和绕组匝间等。

严格来说，干式变压器总是存在不同程度的局部放电。这种放电目前还没有穿透电极，如果涉及固体绝缘，会在绝缘上留下痕迹，较终发展成电极之间的击穿。然而，对于严重的局部放电故障，很难及时诊断，因为其中一些故障会在短时间内发展成故障，而且油色谱分析的特点往往不明显。 #p#分页标题#e#

在干式变压器油色谱分析中，考虑到放电故障总是伴随着乙炔和氢气，如果乙炔占总烃的比例很大(例如30%以上)，或者乙炔达到几十ppm，干式变压器还能运行(或轻气保护动作)，一般可以判断为潜在悬浮放电。如果乙炔和氢气的组成随着一氧化碳的增加而增加，局部放电包括

局部放电试验包括电气法和超声波法，试验应按家标准规定的加压方法进行，使干式变压器的主绝缘和纵向绝缘能承受更高的电压，放电缺陷明显暴露。超声波法有助于确定放电位置，是一种很有前途的测试方法。但目前检测仪器性能不尽如人意，排放量难以确定，也限制了其先立使用的范围。

为了做出准确的诊断，除了掌握相关的测试方法和判断标准外，还需要对干式变压器的结构有很好的了解，以便通过各种测试方法进行初步分析判断后找到故障位置。先先，仔细检查干式变压器的附件，如冷却器和套管，以确定故障的可能性。干式变压器本体(包括分接开关)的检查方法主要有两种，即油箱放油检查和吊盖检查。检查油箱进油省时省力，是优先检查步骤；缺点是来料检验人员技术素质高，部分零件不易检验。发现电力干式变压器局部放电故障可能是运行中色谱分析异常或轻气体保护动作引起的，也可能是其他预试验结果超标引起的。然而，局部放电故障和击穿故障有着根本的区别。击穿故障是电极之间的击穿(如对地或相间的高压等。)，对干式变压器的绝缘造成了严重的损害，而局部放电故障是一种可能发展为击穿但尚未穿透电极的放电故障。

第三，预试验程序中的局部释放要求

(1)测试周期。预试验规程规定干式变压器大修后(220千伏及以上)；绕组更换后(220kV及以上，120MVA及以上)；必要时，应进行局部放电试验。

(2)测试要求。当线路端电压为1.5Um/，放电量一般不超过500pc当端电压为1.3Um/，放电容量一般不超过300pc。

(3)测试中需要注意的问题。

1)采用宽带放大器，避免广播、载波和电晕的干扰。使用中频电源时，注意检测阻抗的频率下限值。

2)电流应对称输入，以减少供电设备的自放电干扰。

3)采用电学方法测量局部放电时，可以采用超声波方法对放电进行定位检测。

来源：北极星整理