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浅谈电力变压器局部放电的电气定位及诊断

2018-06-22杨旭廖金木

科学与财富 2018年15期
关键词:局部放电电力变压器

杨旭 廖金木

摘要:电力高压器局部放电实验是对变压器结构进行检验的重要方式之一,通过局部放电的电气定位和诊断,能够对其结构的合理性、工艺水平好坏,以及变压器内部是否存在局部放电都能够予以实验检验,从而保证变压器的合理安全运行。基于此,本文就电力变压器局部放电的电气定位及诊断进行分析研究,希望可以为电力变压器的更好应用提供借鉴。

关键词:电力变压器;局部放电;电气定位;电气诊断

一、电力变压器局部放电的电气定位

关于局部放电定位技术方面,其主要包括超声波定位法、电声联合定位法以及电气定位法三种。

在超声波定位法中,在变压器由箱外壳位置处,对多个超声波传感器进行安装,一旦变压器内部出现局部放电情况,传感器就能够对超声波信号进行检测。由于所处的空间不同,对局部放电所形成的超声波信号,检测时间也就有所不同,利用所测量超声波大小以及传播时延,就能够对局部放电源的空间位置进行确定。

在电声联合定位法中,以电声联合检测法为前提,在变压器油和箱壁中,超声波的传播速度分别为1400m/s与5500m/s,相比较于电信号传播速度,其传播速度非常低。一旦变压器内部出现局部放电情况,电信号就会首先将监测器触发,然后依据超声波信号到达的时差,进而对变压器内部局部放电位置做出相关推理。

通过电器定位法,除了能够对局部放电进行敏锐检测之外,还能够对放电的强弱程度作出相关判定,在局部放电检测的定量分析工作中,通常会对其进行运用。假设在某种特定频率的范畴之中,变压器的等值电路属于纯容性电路范畴,然而,针对实际的变压器而已,可以计算纯容性电路。一旦变压器内部产生局部放电情况,首端与末端的电压比值,以及放电点位置,就会对特定函数关系的要求与规定相符合,进而就可以对其绕组首端与末端电压进行测量,进一步对放电位置做出判定。

二、电力变压器局部放电的电气诊断技术

1.局部放电试验电源的频率、电压及持续时间和判断

(1)电压频率、电压以及持续时间

针对被试验变压器开展加试验电压工作的过程中,在确保铁心处于不饱和状态的基础上,应当最大限度实现试验电源频率的降低,这样能够对补偿电感的容量,起到一定的缩减作用。因为局部放电试验属于非常敏感的电压试验。只有在内部缺陷的场强与起始放电场强相符合的情况下,方能对放电情况进行观察。所以,针对加压幅值、持续时间以及试验接线等方面,在相关试验标准的内容中,都对其进行了明确的规定,应当根据相关标准的要求与规定,来开展加压试验,只有这样,才能对设备局部放电性能,开展准确的评估工作。

(2)判断变压器局部放电水平

关于变压器局部放电水平的判定工作方面,通常来说,在所规定的施加电压及持续时间中,其中,持续时间不应当超过30min,在低于相应规定放电标准的前提下,针对起始与熄灭电压,以及随所施加电压的发展趋势,开展认真观察。在开展相关试验工作的过程中,应当确保变压器中性点处于接地状态之中。

2.变压器局部放电故障的判断

在任何电厂集中或绝缘不良的位置处,都有可能出现变压器局部放电故障,例如,变压器油中气泡、固体绝缘材料、高壓电引线、高压绕组静电屏出线、绕组匝间以及相间围屏等。从严格意义上来说,在变压器内部设计中,基本都存在着局部放电情况,只是程度方面存在一些差别。该放电故障还未贯通于电极内部之中,倘若与固体绝缘存在联系,情况严重的情形下,会在绝缘位置处留下痕迹,并发展成电极间的击穿。情况严重的,还会出现电极间击穿情况。对于一些情况比较严重的局部放电故障而言,由于击穿生成时间不长,并且不存在鲜明的有色谱分析特征,在相关诊断工作开展起来存在很大难度。

针对变压器,在对其开展油色谱分析工作的过程中,在电压器的放电故障中,都会存在乙炔与氢的成分,应当对这一情况进行认真考量,在总烃的相关比重中,倘若乙炔所占据的比重超过30%,亦或是达到十pL/L,然而变压器仍处于运行工作状态之中,可以将其判定为电位悬浮放电。倘若乙炔和氢的成分出现增加情况,并且在这个过程中二氧化碳数量会增多,可以推测出存在绝缘局部放电情况,应当在第一时间内将原因查明,并迅速采取相关措施,确保问题得到妥善处理。

关于局部放电测试封方面,主要包括两种方法,即电气法与超声波法。在开展相关测试工作的过程中,应当根据国家标准,所规定的加压方法来进行,无论是变压器的主绝缘,还是纵绝缘,都应当对比较高的电压进行承受,进而将明显的放电缺陷显露出来。利用超声波法,能够对放电位置的明确起到一定的辅助作用,该实验方法有着非常良好的应用前景,当前,该测试仪器的性能存在一些缺陷与不足之处,关于放电量的确定方面存在很大难度,进而对其单独运用范围起到了一定的限制作用。

为了确保诊断结果的准确性,应当对有关实验方法与判断标准进行熟练掌握,在此基础上,针对变压器的结构情况,应当强化开展熟悉工作,确保对其进行充分了解并掌握,在此前提下,能够利用多样化的实验手段,对其开展初步分析与判断工作,进而将故障部位查找出来。

在对故障部位进行查找的过程中,针对变压器附件,例如,套管、冷却器等,应当率先对其开展认真检查工作,进而对其所存在故障的可能性进行明确。关于包括分接开关在内的电压器本体,关于其有关检查方法方面,主要包含放油进箱检查与吊罩检查两种。在开展相关检查工作的过程中,应当优先对放油进箱检查法进行应用,该方法操作起来比较简单快捷,在节省大量时间的同时,也能够减少人员的应用。但是该方法也存在一些缺陷与不足之处,就是,关于检修检查人员技术素质方面所提出的要求比较严格,针对部分部位的检查方面,所存在的难度系数比较高,不利于有关检查工作的开展。

针对所发现的电力变压器局部放电故障,可能是在开展运行工作的过程中油色谱谱分析,出现异常导致的,也可能是轻瓦斯保护动作所致,亦可能与其他预试中结果超标情况,存在一定关联。但是,关于局部放电故障与击穿故障方面,不能将二者等同对待,二者之间存在着根本差别。其中,击穿故障是由于电极之间的击穿所造成的,比如,高压对地或者相间等,并且已经对电压器绝缘产生严重的损坏情况。在局部放电故障中,未将电极的放电故障贯穿进来,该故障还有可能演变成击穿故障。

结语:

局部放电故障的产生极容易造成电气变压器的损坏,其在电场集中或者绝缘材质不良部位极容易产生。如高压绕组静电屏出线、高电压引线、相间围屏以及绕组匝间等处,都是局部放电故障产生的重要部位。相关人员更加需要结合实际情况就电力变压器局部放电的电气定位及诊断予以深入研究,为电力变压器的更好应用提供借鉴。

参考文献:

[1]董杰.电力变压器局部放电在线监测系统的研究与设计[J].电工文摘,2017(01):22-25.

[2]丁诗洋,沈庆,陈源.电力变压器局部放电的电气诊断技术[J].科技展望,2016,26(33):54.

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[4]李舜.电力变压器局部放电的电气定位及诊断浅析[J].企业技术开发,2011,30(24):115-116.

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