1某臺(tái)150000kVA/220kV電力變壓器局部放電測量實(shí)例
1.1*次局部放電測量結(jié)果
*次局部放電測量結(jié)果如表1所示。
表1*次局部放電測量結(jié)果單位：pC
端子 A相 Am相 B相 Bm相 C相 Cm相
局部放電量 2000 1200 90 400 100 400
A、Am相均大于500pC，超過標(biāo)準(zhǔn)要求。分析B、Bm、C、Cm相的測量結(jié)果，局放量B、C相較小，Bm、Cm相較大。其原因與低壓側(cè)套管有關(guān)，因低壓電壓為38.5kV，使用的穿纜式套管下部所涂半導(dǎo)體材料與壓緊套管的裝置產(chǎn)生帶聲響的局部放電，其放電波形的特征為單性。
1.2分析A、Am相的局部放電波形
Am相的放電信號(hào)由A相傳遞過去，這從波形的特征和幅值、局放信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間可以確定。A相的局部放電的特征為：起始放電電壓很高，接近試驗(yàn)電壓；信號(hào)出現(xiàn)有滯后性，當(dāng)施加于該變壓器的電壓達(dá)到試驗(yàn)電壓的水平時(shí)，放電信號(hào)將滯后1～5min出現(xiàn)。在出現(xiàn)局部放電信號(hào)的同時(shí)，伴隨著可以聽見的放電聲，其放電聲比較單調(diào)、清晰，放電面積范圍很小。放電波形一周期內(nèi)出現(xiàn)兩處，如圖3所示，略帶一點(diǎn)小尾巴，放電信號(hào)整齊，一出現(xiàn)放電時(shí)放電量達(dá)到1000pC以上。
圖3局部放電波形圖
1.3查找與處理過程
首先放油吊心檢查A相周圍環(huán)境，重包A相引線，嚴(yán)格按照工藝抽真空注油。經(jīng)試驗(yàn)無任何改善，A相放電水平、放電起始電壓等參數(shù)均不變。
1.4采用超聲定位系統(tǒng)測定放電源過程
(1)先用1個(gè)探頭掃描，在油箱表面尋找超聲信號(hào)較大的部位，經(jīng)多次移動(dòng)探頭在油箱表面的安裝位置，測得A相引出線下部的超聲信號(hào)較大。
(2)在所測得的超聲信號(hào)較大的油箱表面處，安裝4個(gè)探頭①、②、③、④成矩形分布，如圖4所示。
圖4探頭安裝順序圖
矩形長(①、②之間)為235mm，寬(②、③之間)為210mm，坐標(biāo)原點(diǎn)定為①探頭處，坐標(biāo)方向x、y、z如圖4所示，其z正方向指向油箱內(nèi)，按照前面所述的超聲定位測量系統(tǒng)工作原理進(jìn)行定位測量，測得兩組坐標(biāo)數(shù)據(jù)為：
x1=124y1=-144z1=367
x2=127y2=-142z2=367
(3)旁證測試：探頭②位置不變，僅用探頭②測量其所在點(diǎn)到放電源的距離，并改變超聲定位測量系統(tǒng)中“波存”的采樣速度分別為0.1μs/字、0.2μs/字、0.5μs/字，測得探頭②到放電源的距離均接近403mm，與利用x、y、z坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果僅差10mm。
(4)據(jù)試品設(shè)計(jì)圖查得局部放電源位置如下：
輻向位置：靠近B相，位于A相高壓繞組與調(diào)壓繞組之間。
軸向位置：高壓出線之下，下半部調(diào)壓繞組之上。
(5)將變壓器吊心，拔出鐵軛片，并更換A相高壓與調(diào)壓繞組間的主絕緣。在更換主絕緣的過程中未發(fā)現(xiàn)主絕緣損壞和有較為明顯異物(有可能在拆卸絕緣件時(shí)異物被抖落)。經(jīng)更換局部放電源處的主絕緣后，測量的局部放電結(jié)果見表2。
表2第二次局部放電測量結(jié)果單位：pC
端子A相 Am相 B相 Bm相 C相 Cm相
局部放電量 60 250 50 180 70 250
1.5結(jié)果評(píng)價(jià)
通過對(duì)上述變壓器一系列的試驗(yàn)及處理過程的分析，我們可以得出：在查找變壓器局部放電問題時(shí)，超聲定位測量較電氣測量*。
2某臺(tái)120000kVA/(220/121/38.5)kV電力變壓器局部放電測量實(shí)例
2.1采用常規(guī)的電測法測量結(jié)果
B、Bm、C、Cm相均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，A相放電量為3000pC，Am相為2000pC。我們采用電測法，查找局部放電源歷時(shí)一年之多，試驗(yàn)十幾次，測試結(jié)果如下：
(1)反復(fù)測定起始放電電壓，起始放電電壓隨加壓時(shí)間的增加而逐漸變低，由額定工作電壓的110%降到90%，但加壓到試驗(yàn)電壓時(shí)，局部放電量一直為3000pC。
(2)放電波形在一個(gè)加壓周期為單性，A、Am相放電信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)，屬同一放電源的放電信號(hào)。
(3)采用多端測試法，A相加壓，從A、Am、B相測得局部放電同A相等量，為3000pC，其放電波形如圖5所示。
(4)在多次測試局部放電過程中，當(dāng)局部放電量高達(dá)3000pC時(shí)，始終未聽見有異常的聲音。
(5)改用支撐法加壓測試A相局部放電，結(jié)果相同。
2.2利用超聲定位系統(tǒng)測定局部放電源位置的試驗(yàn)結(jié)果
利用超聲定位測定局部放電源的工作原理特征是：當(dāng)局部放電源越單一，放電波形越清晰的情況下，測試的結(jié)果將越準(zhǔn)確。基于本產(chǎn)品上述的放電特征，認(rèn)為采用定位系統(tǒng)測定其局部放電源位置成功率較大。
采用一個(gè)超聲探頭，A相加壓時(shí)，在本產(chǎn)品的油箱表面仔細(xì)掃描。當(dāng)用電測法測到3000pC放電量時(shí)，整個(gè)油箱表面全部掃描完畢，找不到與3000pC放電信號(hào)對(duì)應(yīng)的超聲信號(hào)，且超聲探頭測到的超聲信號(hào)較小，僅與電測法測到的小于50pC的局部放電信號(hào)相對(duì)應(yīng)。由此，可以排除變壓器器身內(nèi)有局部放電的可能性，認(rèn)為局部放電發(fā)生在變壓器的組件中。
2.3驗(yàn)證試驗(yàn)
(1)在A端屏蔽帽外掛一根Φ2mm細(xì)銅線，A相加壓，由細(xì)銅線產(chǎn)生的放電信號(hào)與A相本身的放電信號(hào)同相位，數(shù)量接近，僅起始放電電壓不同，有響聲。
(2)在C端屏蔽帽外，掛一同樣的細(xì)銅線，C相送電，測C、B相的局部放電，C、B相測得放電量相同為2500pC，波形類似于圖5。
2.4綜合分析
A相局部放電由A相之套管所致，局部放電源在A相套管的首端。本例說明，如果只采用電測法等手段，難以確定變壓器器身內(nèi)有無問題，也難以將局部放電信號(hào)傳遞的復(fù)雜性分析清楚。采用超聲定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，從本例測定結(jié)果分析屬一種排除法。在實(shí)際試驗(yàn)中，曾多次采用排除法，解決過數(shù)臺(tái)大型電力變壓器的局部放電問題，具有較高的可靠性。
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