1某臺150000kVA/220kV電力變壓器局部放電測量實例
1.1*次局部放電測量結果
*次局部放電測量結果如表1所示。
表1*次局部放電測量結果單位: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,超過標準要求。分析B、Bm、C、Cm相的測量結果,局放量B、C相較小,Bm、Cm相較大。其原因與低壓側套管有關,因低壓電壓為38.5kV,使用的穿纜式套管下部所涂半導體材料與壓緊套管的裝置產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相的放電信號由A相傳遞過去,這從波形的特征和幅值、局放信號出現的時間可以確定。A相的局部放電的特征為:起始放電電壓很高,接近試驗電壓;信號出現有滯后性,當施加于該變壓器的電壓達到試驗電壓的水平時,放電信號將滯后1~5min出現。在出現局部放電信號的同時,伴隨著可以聽見的放電聲,其放電聲比較單調、清晰,放電面積范圍很小。放電波形一周期內出現兩處,如圖3所示,略帶一點小尾巴,放電信號整齊,一出現放電時放電量達到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相周圍環境,重包A相引線,嚴格按照工藝抽真空注油。經試驗無任何改善,A相放電水平、放電起始電壓等參數均不變。
1.4采用超聲定位系統測定放電源過程
(1)先用1個探頭掃描,在油箱表面尋找超聲信號較大的部位,經多次移動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較大。
(2)在所測得的超聲信號較大的油箱表面處,安裝4個探頭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,坐標原點定為①探頭處,坐標方向x、y、z如圖4所示,其z正方向指向油箱內,按照前面所述的超聲定位測量系統工作原理進行定位測量,測得兩組坐標數據為:
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測量其所在點到放電源的距離,并改變超聲定位測量系統中“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坐標數據計算結果僅差10mm。
(4)據試品設計圖查得局部放電源位置如下:
輻向位置:靠近B相,位于A相高壓繞組與調壓繞組之間。
軸向位置:高壓出線之下,下半部調壓繞組之上。
(5)將變壓器吊心,拔出鐵軛片,并更換A相高壓與調壓繞組間的主絕緣。在更換主絕緣的過程中未發現主絕緣損壞和有較為明顯異物(有可能在拆卸絕緣件時異物被抖落)。經更換局部放電源處的主絕緣后,測量的局部放電結果見表2。
表2第二次局部放電測量結果單位: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結果評價
通過對上述變壓器一系列的試驗及處理過程的分析,我們可以得出:在查找變壓器局部放電問題時,超聲定位測量較電氣測量*。
2某臺120000kVA/(220/121/38.5)kV電力變壓器局部放電測量實例
2.1采用常規的電測法測量結果
B、Bm、C、Cm相均符合標準要求,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一年之多,試驗十幾次,測試結果如下:
(1)反復測定起始放電電壓,起始放電電壓隨加壓時間的增加而逐漸變低,由額定工作電壓的110%降到90%,但加壓到試驗電壓時,局部放電量一直為3000pC。
(2)放電波形在一個加壓周期為單性,A、Am相放電信號同時出現,屬同一放電源的放電信號。
(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,當局部放電量高達3000pC時,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,結果相同。
2.2利用超聲定位系統測定局部放電源位置的試驗結果
利用超聲定位測定局部放電源的工作原理特征是:當局部放電源越單一,放電波形越清晰的情況下,測試的結果將越準確。基于本產品上述的放電特征,認為采用定位系統測定其局部放電源位置成功率較大。
采用一個超聲探頭,A相加壓時,在本產品的油箱表面仔細掃描。當用電測法測到3000pC放電量時,整個油箱表面全部掃描完畢,找不到與3000pC放電信號對應的超聲信號,且超聲探頭測到的超聲信號較小,僅與電測法測到的小于50pC的局部放電信號相對應。由此,可以排除變壓器器身內有局部放電的可能性,認為局部放電發生在變壓器的組件中。
2.3驗證試驗
(1)在A端屏蔽帽外掛一根Φ2mm細銅線,A相加壓,由細銅線產生的放電信號與A相本身的放電信號同相位,數量接近,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有無問題,也難以將局部放電信號傳遞的復雜性分析清楚。采用超聲定位系統進行定位,從本例測定結果分析屬一種排除法。在實際試驗中,曾多次采用排除法,解決過數臺大型電力變壓器的局部放電問題,具有較高的可靠性。