一起 220kV 三相三绕组电力变压器局放
异常的原因 分析
摘要：介绍了一起220kV三相三绕组电力变压器的局放试验异常及排查过程，分析了该变压器局放异常的原因。
关键词：电力变压器；局放试验；异常；分析 1前言
变压器是电力系统中最为核心的设备之一。 特别是对高电压等级、大容量电力变压器来说，一旦发生故障，将对整个电网系统造成极大的影响，给社会日常生产生活造成巨大损失。因此，掌握变压器故障发展变化机理，通过多种手段及时发现变压器内部安全隐患，扼制变压器故障的上升势头， 已成为保障电力系统安全运行的关键。
变压器的局部放电试验是发现变压器内部绝缘缺陷的重要手段。 由于其敏感程度高、破坏性小，已经成为变压器交接、大修、故障诊断等工作中的重要试验项目。 然而， 由于局部放电多发生于变压器内部，只能通过视在放电量来作为故障判断依据，同时超声等故障定位手段各自有着不同的缺陷， 使局放缺陷的准确判断有着一定困难。 因此， 在实际生产中， 一般需要通过局部放电试验和其他试验数据结合的方式进行综合判断， 对技术人员的专业水平提出了极高要求。 总结各类局部放电超标问题的发生原因和处理措施， 对指导各类变压器隐患分析与处理有着重要意义。
2试验基本情况
本文中试品为一台180MVA容量的三相三绕组电力变压器，主要参数如下： 型号：SFSZ11-180000/220 额定容量：180/180/90MVA
额定电压：220±8*1.25%/110/37kV 联结组别：YNyn0d11
绝缘水平：LI950AC395-LI400AC200/LI480AC200-LI325AC140/LI200AC85 上述变压器按照正常的生产工艺流程制作完成送试验站进行例行出厂试验，按照正常试验流程顺利完成所有例行绝缘特性试验和除局放试验外的所有例行绝缘强度试验，最后按计划进行局放试验。局放试验前取油样化验，油样化验结果正常。
按照标准局放试验要求从低压侧加压对试品进行三相加压局放试验，试验电压加至1.0UN/√3电压下，局放为背景值；试验电压逐步升至1.2UN/√3电压下，局放开始出现，具体数据如下表：
局放量(pC) 位置 A相 B相 C相 高压 243 322 421 中压 639 1432 1962 初步判断该局放试验异常，决定先排查试品故障点。 3.试验验证排查故障源
3.1对试品进行取油样化验，油样化验结果正常。
3.2对试品采用异相支撑法进行单相局放试验。按照单相局放的方法和流程进行分别对三相进行单相局放试验，试验结果正常。排除高压首端、中压首端绝缘异常的可能性。
3.3采用三相加压进行三相局放试验，试验电压加压至1.0UN/√3正常，试验电压加压至1.22UN/√3局部放电起始，高压、中压局放量和前面试验测量得到的局放量基本一致，高压与中压对应相局放信号均同极性，中压Bm局放信号与中压Cm局放信号极性相反，高压B相局放信号和高压C相局放信号极性相反。逐步降低试验电压，局放在1.13UN/√3时熄灭。
3.4继续采用三相加压进行三相局放试验，取高压O相信号，试验电压加压至1.2UN/√3局部放电起始。试验电压加压至继续加压至1.58UN/√3下，测量局放信号具体数据如下表：
局放量(pC) 位置 A相 B相 C相 高压 456 620 838 中压 639 4000 5468 低压 4510 高压中性点 1981 铁芯 5533 夹件 8155 其中，Cm局放信号与低压c相局放信号极性相反，Cm局放信号与Bm局放信号极性相反，Cm局放信号与夹件极局放信号性相反，Cm局放信号与高压C局放信号极性相同。
根据上述局放量信号可以排除高压侧故障的可能，另外也可以初步排除A相故障的可能性。
3.5取消高压测量，加测低压信号，采用三相加压进行三相局放试验，试验电压加压至1.2UN/√3局部放电起始，测量局放信号具体数据如下表：
局放量(pC) 位置 A相 B相 C相 中压 342 2012 2780 低压 1728 10716 2012 夹件 6111 低压b相局放信号和低压c相局放信号极性同，低压b相局放信号与夹件局放信号极性同；中压Cm相局放信号与低压c相局放信号极性反，低压b相局放信号与低压c相局放信号同极性，B相中、低压侧局放信号同极性。缓慢降低试验电压，局部放电在1.13UN/√3时熄灭。
根据上述局放量信号分析，低压B相局放量达到10716pC，同时根据信号极性分析可以初步判断故障源应该就在低压B相。另外，分析过程中发现试品的起始放电电压一直稳定在1.2UN/√3，而熄灭电压也稳定在1.13UN/√3。根据这种情况我们可以进一步排除了试品内部的绝缘材料和绝缘距离这方面的绝缘故障的可能性。为此，我们对试品进行了排油钻箱检查，未发现异常。
将试品低压升高座连同套管拆下并对升高座内抽真空、注油。按照试品局放试验电压对低压套管分别加压并检测局放，低压B相在试验电压加至1.2UN/√3时起始局放量过万，其余两相正常。为了验证系统测量的影响，将系统B相接低压A相套管，系统C相接低压B相套管，系统A相接低压C相套管后再次加压测量局放，结果低压A相套管在试验电压加至1.2UN/√3时起始局放量过万，其余两相正常。经过此次验证，排除了低压套管故障的可能性，发现系统B相在试验电压加至1.2UN/√3的情况下存在局放，进而对试验结果产生影响。
在复装后按照正常工艺抽真空、注油、静放。
3.6根据前面的试验情况我们发现系统低压B相故障源在试验电压加至1.2UN/√3时即开始起始放电，当试验电压低于1.13UN/√3时，局部放电熄灭。为了将试品及时进行试验并发运，决定在系统和试品间设置一台已试验合格的变压器作为中间升压变压器，从而降低系统的加压电压，也避免了系统对试品的影响。
中间升压变压器参数如下：
型号：SZ11-50000/110 额定容量：50MVA 额定电压：110±8*1.25%/35kV 联结组别：YNd11 绝缘水平：LI480AC200-LI325AC140/LI200AC85 具体试验接线原理图如下图：
按照标准规定的试验要求对试品进行局放试验，试品顺利通过试验。 4.试验系统故障源的排查
试验结束后，经过对整个发电机系统的彻底排查发现，该机组所配备的互感器中的一个互感器发生绝缘故障，从而导致上述试品试验异常。从这个实例可以发现，系统故障相对比较隐蔽，当试品发生试验异常时，一般很难准确判断出这是由于发电系统的故障引起的。所以，在我们日常是试验设备的维护过程中就需要定期的对发电系统、试验设备及其它的测量工具进行检查、核准，确保在变压器试验过程中系统的可靠性。
参考文献： 1.
谢毓城. 电力变压器手册[M], 北京：机械工业出版社，2003 2.
保定天威保变电气股份有限公司. 变压器试验技术[M], 北京：机械工业出版社，2000
