220kV变压器局部放电故障判定探讨

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年第4月11期   作者:赖锦超
[导读] 随着时代发展,电在生活中的作用越来越重要,
        赖锦超
        广东电网有限责任公司茂名供电局   525000

        摘要;随着时代发展,电在生活中的作用越来越重要,保证电力能够准确无误的输送到各家各户非常重要。在实际的电力输送过程中会遇到各种问题,变压器局部放电故障就是其中故障之一。局部放电现象是指,在两个电极之间发生的一种未贯穿电极的现象,发生的主要原因是因为原材料的问题,在生产过程中,设备绝缘内部发生了故障,在受到高电压的影响时,会发生击穿和贯穿的现象,局部放电故障主要表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿等。本文对220kV变压器局部放电故障进行了判定和分析,提出了故障原因和解决办法。
        关键词;220kV;变压器;局部放电;故障分析,解决办法
引言
        为了保证变压器能够安全稳定的运行,对变压器各方面的功能和质量进行检验是十分重要的,局部放电实验是变压器安装运送检验内容的重要一项实验,能够有效的检测出设备绝缘中微小的缺陷,避免变压器在正常使用过程中出现问题,保证变压器在投入运行后,安全稳定的工作。正确掌握和应用局部放电的分析技术手段,提高鉴定的水平,具有重大的现实意义,只要能够使变压器局部放电,在正常使用过程中,大大减少,从而提高变压器的稳定性,避免在运输过程中出现局部放电现象,造成不必要的经济损失和安全隐患。
一、放电故障的判定
1、对于电压器本身放电现象的影响的判定
        对于变压器局部放电故障的判定,我们可以根据一个实例进行分析,在某220kV变压站中安装了一台变压器进行现场局部实验,对此过程进行了分析。
        实验发现,当电压达到一定值时,会出现明显的放电现象,继续加压后,其放电量会越来越高,这种现象的出现,可能和周围有未接地的金属引发悬浮放电导致的,经过对绝缘杆进行必要的处理之后,放电量恢复正常;将电压加到1.1UN时,有偶然的放电现象存在,其电量很高,为了消除电磁干扰,将电缆杆拉至距离地面一定的高度,利用绝缘胶布将其拴在绝缘杆上,干扰就会消失,当实验加到1.5UN时,放电量仍然超标,在对变压器进行多次反复的加压时,在靠近电压器时会发出异常的声响,对火花放电局部进行观察,发现变压器三个引出端位置,全部存在放电现象,由此判定长时间未对端帽进行及时的清理,使得灰尘全部聚集在引出端口,从而实现与接出端口的连接,经过处理之后恢复正常,放电量在规定范围之内。
        由上综述可知,变压器局部放电的故障判定,首先可以检查变压器周围有无未接地的金属引发悬浮放电,然后再去判定变压器重要接触端口是否有灰尘聚集,从而导致灰尘与引出端口直接连接的现象。
2、对于电源的判定
        220kV变压器,主要的试验电源有三种,第一是工频电源,第二是变频电源,第三是中频发电机。
        工频电源在220kV变压器局部放电实验中应用较少,经过大量的实验和研究发现,当220kV变压器居然内部有较大的局部放电故障时,使用工频试验电源,能够对局部放电故障和绝缘情况实现有效的分析和判断。
        变频电源在变压器应用诊断中是非常常见的,他能够借助电力变导体变频电路,将50Hz的工频转换为中频交变电源,这种电源具有一定的复杂性,对元件参数有较高的要求,但这种设备元件的体积较小,在运输和安装方面,以及输出频率连续调节等方面有着很大的优势,变频电源能够输出频率不同的交流电压,在对220kV变压器放电诊断过程中能够有效的降低高压电压的出现,从而避免电容击穿现象,对合适补偿电抗器实现利用,能够使得验收回路接近并联谐振情况下进行工作,从而使得所需要的电源容量得到很大程度的降低。


        中频发电机方式是220kV变压器局部放电故障诊断的一种常见的电压方式,它同时也适用于其它等级变压器使用,电动发电机所提供的实验电源具有维护方便、输出电压稳定,安全性高,结实耐用等特点,但这种设备的体积和重量过大,在运输过程和安装过程中,具有一定的难度,发电机定子容性电流会产生助磁现象,这对于变压器容性负载较大的情况下,就会出现自激现象,从而影响变压器正常的运行,所以中频发电机方式,对于作为试验电源来说是很不理想的。
        综上所述,为了更好的对220kV变压器局部放电故障进行判定,需要使用变频电源作为变压器诊断过程中的主要电源,这样能够更好的对变压器故障进行判定,但可以根据不同环境和实际情况进行其他电源的选择。
3、发生电压器放电故障,实际情况下的其他干扰
        高压电晕放电干扰是导致220kV变压器局部放电故障检测过程中主要干扰之一,为了避免220kV放电故障的产生,需要对其进行有效的屏蔽,它会在高压套管的端口产生较高的电压,从而导致220kV变压器发生放电现象,另一方面,高压引线涉及不当,也会引起引线尖端电场集中位置发生电晕放电现象,所以在现实中,应尽可能采取光滑的圆柱体或者直径较大的蛇形管来代替之前的引线。
        对某变电所中的220kV变压器A相进行加压实试验,当电压升至0.7E的时候,在图谱上出现了放电波形,对其进行分析和量值计算之后认为放电量的绝对值较小,继续加压,发现放电量无明显增长;当升至1.5E的时候,高压侧放电量为250pc,中压侧则为1000pC。在实际操作中,为了避免地线接触对220kV变压器放电故障的干扰,应该选择可靠的单点接地,且接地线应该尽可能的粗壮,同时要采用放射状的引线端口,试验电源,局部放电测试仪的接电应该相互分开,这样能够更加有效地对220kV变压器故障进行检验和分析。
二、解决办法
        对于解决220kV变压器局部放电故障,可以从以下两个方面入手。
        第一是购进比较先进的220kV变压器,选用性能好,接地线粗,从而避免由于电器本身出现放电故障现象,在购进220kV变压器时,还应注意电容的参数,尽量保证所加电压在其击穿电容范围之内,避免由于出现过高电压,造成电容击穿的现象。
        第二是对220kV变压器后期的管理,要及时的清理变压器上面的灰尘,避免由于灰尘与端口接触,形成短路现象,从而击穿电容导致放电现象的出现,在进行220kV变压器故障检验中,要选择合适的电源,尽量避免电压器由于不同情况的干扰而导致试验结果的差错。
        在对220kV变压器局部放电故障判定过程中,会遇到很多问题,一般分为内部和外部两个因素,对于内部因素来说,应极力避免选用价格和性能较合适的变压器,对于外部的影响来说,必须要避免,要选用合适的环境,避免高电压对220kV变压器局部放电故障判定的影响,这对在解决220kV变压器局部放电故障判定过程中出现误差,有着非常重大的作用。
三、结束语
        由上面的分析可以看出,我国电力行业迅猛发展,当下科学技术水平的提升,使得电力配套监测技术和设备等方面也随之发生了更新和优化,局部放电是220kV变压器运行过程中最为常见的一种故障,其问题的出现可能由于内部绝缘存在问题或外部干扰因素,对220kV变压器局部放电故障分析过程中,应谨慎处理,仔细分析研究,避免外部干扰因素的出现,做出最准确的判断,这样才能够使得系统能够更加安全可靠的运行。总之,变压器局部放电实验研究具有非常深远的理论和实用价值,我们要根据实验的数据与常规实验数据相互对比的方式进行诊断,查找变压器的故障所在,成功消除成功消除局放超标缺陷,保证变压器的正常运行,也为类似故障提供经验借鉴。
四、参考文献
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[3]甘强;吉亚民;陈轩.一起220kV变压器局部放电试验异常情况分析[J].江苏电机工程.2013(03)
[4]谷小博;林晓宇.一起220kV变压器现场局部放电试验异常的分析与处理[J].浙江电力.2008(06)
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