变压器局部放电检测技术.pdf

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第2期
水力采煤与管道运榆
2010年6月
HYDRAULIC COAL MINING PIPELINE TRANSPORTATION
Jun.2010
变於器局部放电检测术
孙敬鹤
(唐山开热电公司河北唐山063000)
摘要:电力变压器局部放电成因,测量原理及实验方法。
关键词:电力变压器局部放电检测方法
中图分类号:TM571.2文献标识码:B文章编号:1006-0898(2010)02-0033-03
0前言
分、油中杂质、电极表面完整化等。
测量局部放电时,采用的电源一般有100周
局部放电量变压器绝缘系统中局部区域发倍频电源、250周同步发电机组,40~300周的大
生局部桥接的一种放电是不能直接测量的,只能功率变频电源等,电源容量可根据被试变压器容
通过变压器套管上的电容式外加电容分压器耦量的大小进行估算,容性无功可用电抗器补偿。
合得到放电信号,常称为视在放电量,即Q=CU.
°1变压器局部放电试验电压和持续时间
目前IEC标准规定,1.5Um/3电压下,
30min放电量不大于500pC。大量局部放电试验
根据国家标准GB311.1-1983和GB1094
表明,局部放电量大主要发生在高压引线处,匝1996的规定对220kV及以上变压器进行局部放
和饼间较少。
电试验的施加电压与EC标准等同,即:
油中杂质、气泡是影响局部放电量的主要因
试验电压:1.5Um/√3→1.7/Um/√3→1.5/
素,纸中含水量2%时,局部放电量将迅速增加。
Um/√3
测測量局部放电量时,应要求高压套管的局部
试验时间:5min~5s~30min
放电量有较低的水平。一般套管所测的局部放
注:新IEC2000标准500kV级变压器为
电量较大,但测到的局部放电量将不是内部绝缘
60min
的放电量。
新IEC60076.3-2000规定,>72.5kV的变2局部放电的判断标准
压器进行局部放电量测量时,施加对地的电压和
在持续的30min或60min内,放电量不大于
时间程序,如图1所示。
300~500pC,实际测量中,仅对变压器220kV及
以上端部线圈作要求,其他各点未作规定。根据
经验,在局部放电测量时还要观察其起始和熄灭
1.7(
电压以及随电压的发展趋势。
3変压器局部放电试验电源
图1施加对地的电压和时间程序
1)倍频试验电源。在现场作变压器感应耐
不大于1/3U2的电压接通电源,降至1/3U2压试验时,多采用提高电源频率的办法,如中频
付切断电源。
发电杋组、三倍频发生装置、绕组式异步电机的
从上升至U2到下降至U2可能出现局部放反拖、变频电源等,借用这些电源装置则可方便
电起始和熄灭电压,应予以记录。1.1Um/3下地进行局部放电试验。
应不大于100Pc,在第2个U2,5min不大于
①有功功率的估算
300pC。对于三相变压器分级绝缘应进行相对
P=P
S
地,相间试验标准:局部放电量不大于500pC。
局部放电试验受多种因素影响,如电磁场强式中:P为感应试验时,被试变压器的有功损耗;
控制、工艺质量、油中含水含气量大小、纸中水Po为被试变压器的额定空载损耗;,为试验时电
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水力采煤与管道运输
第2
源频率/。为额定频率;U,为试验电压;。为额
当所供电源波形畸变量大,则所需功率还要
定电压;m为热轧钢片1.3,冷轧钢片1.6;n为热小,但要注意电压值应以峰值除以互来计量。
轧钢片1.8,冷轧钢片1.9。
(3)局部放电的测量。
②容性无功功率估算
1)局部放电的取样。局部放电测量结线如
采用支撑相的绕组,则
图3所示,被试变压器在规定的试验电压和时间
Q。=1/3oC,(7+UlUo+6)×10
内,读取局部放电仪上的读数。将此值乘以标定
式中:1为被试绕组首端对地电压,kV;Uo为被系数,观察起始放电电压及熄灭电压值。
试绕组末端对地电压,kV;o为放电源角频率;C
为绕组对地电容,pF
中性点接地时,被试绕组的容性无功,则
JFD
Q。=1/3oC,G72×10
此外,应考虑纵向电容及电容套管的无功,
将上述无功相加之后,即为被试相容的无功功
率
2)工频试验电源。若现场因设备条件限
(a)地线上取样()端线上取样
制,只能采用工频电源进行局部放电试验。为使
图3局部放电测量结线
电压达到1.5倍最高工作电压,常用变压器自身
2)测量装置。局部放电的测量装置应具备
相对相支撑,如图2所示。
下列特性:①能将放电电荷作为测量值;②能够
观察放电电荷随时间变化;③具有频带宽的放大
器(50~200kHz)和明应特性;④能显示出局部
放电脉冲和施加电压的相位关系。
目前,国内常用的局部放电仪有英国的Mod
el-5型;瑞士的 HAEFELY-57型及国产的
JFK-3R型,均能满足测量要求。
3)测量回路校正。包括被试变压器、测量电
图2相对相支撑法
缆、测量装置在内的回路,在试验之前按下列顺
这种结线使对地电压达到1.5倍相电压,而序进行校正。①将标准脉冲发生器的输出电压
匝间只有1.0倍。
通过C。作为已知电量(qo=C。U。)注人变压
试验时,一般采用单相励磁、各相磁通不是器的被试端和地之间;②在被试端注人电量时
向量和而是代数和,所以a相磁通是相加,b、c相同时读取测量装置的读数;③算出测量装置的读
是相减。设a相的励磁电流为la,则
数和注入电量的换算系数(qo/读数);④脉冲发
==1/2。
生器的C。值应远小于试品电容C、,这样校正脉
の。=nl。+nl+nI.=2nl
冲与放电量C,U。方能等效,脉冲的上升时间应
令
控制在0.1us内。衰减时间小于1ms,且试前不
2
应有明显振荡。
=1/2Io
4)干扰的抑制。现场进行局部放电测量时,
因此,单相励磁的全磁通电流为/2,两个千扰能否抑制是保证测试顺利进行的关键。
般干扰来源有以下几类:①来自广播、载
半磁通的电流和为
总电流所功率为=波、电晕、电焊及尖端放电的空间于找。防止办
法是因地制宜地选择放大器的频带,通常用40
P=1.5LxU。/2=1.5/。xU。/2x3
200kHz,较40~80kHz为好。②来自电源及试验
=0.13Io
内部的放电。为抑制这种干扰可采用以下措施:
式中:。为额定电压;/o为额定电压下空载电在电源侧加装电容器,使电源干扰旁路掉。利用
流
中间变压器的衰减作用。降低中间变压器自身