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变压器局部放电超声定位测量案例分析点击次数:511 发布时间:2018-04-26

1某台150000kVA/220kV电力变压器局部放电测量实例  
1.1*次局部放电测量结果  
*次局部放电测量结果如表1所示。  
表1*次局部放电测量结果单位:pC  
端子    A相    Am相    B相    Bm相    C相    Cm相  
局部放电量    2000    1200    90    400    100    400  
A、Am相均大于500pC,超过标准要求。分析B、Bm、C、Cm相的测量结果,局放量B、C相较小,Bm、Cm相较大。其原因与低压侧套管有关,因低压电压为38.5kV,使用的穿缆式套管下部所涂半导体材料与压紧套管的装置产生带声响的局部放电,其放电波形的特征为单性。  
1.2分析A、Am相的局部放电波形  
Am相的放电信号由A相传递过去,这从波形的特征和幅值、局放信号出现的时间可以确定。A相的局部放电的特征为:起始放电电压很高,接近试验电压;信号出现有滞后性,当施加于该变压器的电压达到试验电压的水平时,放电信号将滞后1~5min出现。在出现局部放电信号的同时,伴随着可以听见的放电声,其放电声比较单调、清晰,放电面积范围很小。放电波形一周期内出现两处,如图3所示,略带一点小尾巴,放电信号整齐,一出现放电时放电量达到1000pC以上。  
图3局部放电波形图  
1.3查找与处理过程  
首先放油吊心检查A相周围环境,重包A相引线,严格按照工艺抽真空注油。经试验无任何改善,A相放电水平、放电起始电压等参数均不变。  
1.4采用超声定位系统测定放电源过程  
(1)先用1个探头扫描,在油箱表面寻找超声信号较大的部位,经多次移动探头在油箱表面的安装位置,测得A相引出线下部的超声信号较大。  
(2)在所测得的超声信号较大的油箱表面处,安装4个探头①、②、③、④成矩形分布,如图4所示。  
图4探头安装顺序图  
矩形长(①、②之间)为235mm,宽(②、③之间)为210mm,坐标原点定为①探头处,坐标方向x、y、z如图4所示,其z正方向指向油箱内,按照前面所述的超声定位测量系统工作原理进行定位测量,测得两组坐标数据为:  
x1=124y1=-144z1=367  
x2=127y2=-142z2=367  
(3)旁证测试:探头②位置不变,仅用探头②测量其所在点到放电源的距离,并改变超声定位测量系统中“波存”的采样速度分别为0.1μs/字、0.2μs/字、0.5μs/字,测得探头②到放电源的距离均接近403mm,与利用x、y、z坐标数据计算结果仅差10mm。  
(4)据试品设计图查得局部放电源位置如下:  
辐向位置:靠近B相,位于A相高压绕组与调压绕组之间。  
轴向位置:高压出线之下,下半部调压绕组之上。  
(5)将变压器吊心,拔出铁轭片,并更换A相高压与调压绕组间的主绝缘。在更换主绝缘的过程中未发现主绝缘损坏和有较为明显异物(有可能在拆卸绝缘件时异物被抖落)。经更换局部放电源处的主绝缘后,测量的局部放电结果见表2。  
表2第二次局部放电测量结果单位:pC  
端子A相    Am相    B相    Bm相    C相    Cm相  
局部放电量    60    250    50    180    70    250  
1.5结果评价  
通过对上述变压器一系列的试验及处理过程的分析,我们可以得出:在查找变压器局部放电问题时,超声定位测量较电气测量优越。  
2某台120000kVA/(220/121/38.5)kV电力变压器局部放电测量实例  
2.1采用常规的电测法测量结果  
B、Bm、C、Cm相均符合标准要求,A相放电量为3000pC,Am相为2000pC。我们采用电测法,查找局部放电源历时一年之多,试验十几次,测试结果如下:  
(1)反复测定起始放电电压,起始放电电压随加压时间的增加而逐渐变低,由额定工作电压的110%降到90%,但加压到试验电压时,局部放电量一直为3000pC。  
(2)放电波形在一个加压周期为单性,A、Am相放电信号同时出现,属同一放电源的放电信号。  
(3)采用多端测试法,A相加压,从A、Am、B相测得局部放电同A相等量,为3000pC,其放电波形如图5所示。  
(4)在多次测试局部放电过程中,当局部放电量高达3000pC时,始终未听见有异常的声音。  
(5)改用支撑法加压测试A相局部放电,结果相同。  
2.2利用超声定位系统测定局部放电源位置的试验结果  
利用超声定位测定局部放电源的工作原理特征是:当局部放电源越单一,放电波形越清晰的情况下,测试的结果将越准确。基于本产品上述的放电特征,认为采用定位系统测定其局部放电源位置成功率较大。  
采用一个超声探头,A相加压时,在本产品的油箱表面仔细扫描。当用电测法测到3000pC放电量时,整个油箱表面全部扫描完毕,找不到与3000pC放电信号对应的超声信号,且超声探头测到的超声信号较小,仅与电测法测到的小于50pC的局部放电信号相对应。由此,可以排除变压器器身内有局部放电的可能性,认为局部放电发生在变压器的组件中。  
2.3验证试验  
(1)在A端屏蔽帽外挂一根Φ2mm细铜线,A相加压,由细铜线产生的放电信号与A相本身的放电信号同相位,数量接近,仅起始放电电压不同,有响声。  
(2)在C端屏蔽帽外,挂一同样的细铜线,C相送电,测C、B相的局部放电,C、B相测得放电量相同为2500pC,波形类似于图5。  
2.4综合分析  
A相局部放电由A相之套管所致,局部放电源在A相套管的首端。本例说明,如果只采用电测法等手段,难以确定变压器器身内有无问题,也难以将局部放电信号传递的复杂性分析清楚。采用超声定位系统进行定位,从本例测定结果分析属一种排除法。在实际试验中,曾多次采用排除法,解决过数台大型电力变压器的局部放电问题,具有较高的可靠性。

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