浅谈变压器的局部放电问题
摘要：电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，其运行状态的好坏将直
接影响着电网的安全运行。当变压器使用处理不当的变压器油或制造工艺的原因，变压器中会有局部放电现象。电力变压器绝缘缺陷如果长时间不被解决，将会导
致其内部绝缘状况下降，严重时会引起局部电力系统发生崩溃，给人们的生产和
生活带来巨大损失。基于此，文章就变压器的局部放电问题进行简要的分析，希
望可以提供一个借鉴。
关键词：变压器；局部放电；问题
1.局部放电概述
理论上，变压器稳定运行的实现条件是要通过短时工频耐受电压以及冲击耐
压试验。在变压器技术发展的过程中，实际生产及试验总结出的经验显示，变压
器电压未超过额定值时，也难以避免绝缘故障现象产生。事实上，变压器因其制
造工艺或环影响不可避免地存在相对薄弱的部分，该部分在变压器工作时产生局
部放电，绝缘性能因此降低，长此以往最终导致击穿现象的发生，严重影响经济
和人身安全。由此可见，对于变压器特别是超高压变压器在长期工作电压下能否
正常稳定工作，除了要通过短时工频耐受电压以及冲击耐压实验，还要检验是否
会发生局部放电现象。
局部放电广泛存在于工业场合中，该现象可以发生在绝缘材料内部、表面和
置于气体环境中的电极。固体绝缘内部发生局部放电现象的原因是由于绝缘材料
在生产时技术水平不达标，绝缘材料内掺杂了气泡等杂质，或者是由于固体绝缘
材料在长期的工作中发生劣化分解出气泡和杂质，造成绝缘材料部分区域电气强
度下降。液体绝缘材料发生局部放电的主要原因是变压器油纸绝缘材料长期工作
发生电离产生气泡和杂质，在电场力的作用下形成小桥，局部放电沿小桥发生。
绝缘材料表面发生局部放电通常是绝缘材料表面工艺不达标，有毛刺、裂痕造成
电场分布集中产生放电现象，因此局部放电长期存在绝缘设备时会对其产生隐患。
局部放电的基本特征为分布不集中且产生的范围极小，因此它对绝缘介质本
身的击穿电压的影响可以忽略不计。但是在局部放电现象过程中的绝缘物质和运
动中的微观粒子发生多次碰撞而损耗，碰撞所产生的物质与绝缘介质发生化学反
应导致绝缘介质遭到侵蚀；同时。受损部分的场强增强导致温度升高，使绝缘物
质受损失去绝缘特性。有些绝缘物质因自身性能及外界环境影响在稳定工作时也
会发生局部放电现象，该现象就会在变压器运行过程中持续存在，将对变压器性
能产生显著影响。因此对设备绝缘状态检测是绝缘物质的性能及状态评估的判据
之一。
2.变压器产品产生局部放电的因素
2.1绝缘内部的气隙
（1）环氧浇注变压器，环氧树脂固化物中的气隙在环氧浇注中，通常采用的是真空浇注。不管是真空搅拌、真空混料、还是真空浇注，抽真空的目的就是抽
掉环氧树脂、固化剂、促进剂、增韧剂、色料、填料中的气体，使之环氧固化物
尽可能不存在气泡。但是，在浇注中由于真空度不够高、抽空的时间不够长，不
能较彻底地脱气，使之环氧树脂固化物中残存着一些气隙，在运行中这些气泡必
定会产生局部放电。
（2）油浸变压器油中的气体在注油前需要进行真空滤油，滤油的目的是为了滤掉油中的杂质并脱水脱气，对于110kV的产品而言，变压器油的含水量应小于
变压器局部放电故障定位几种方法的应用比 较 宋友（国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司） 摘要： 介绍了几种变压器局部放电故障定位常用的技术手段，并结合实际现场试验中几种方法的应用情况，对其进行比较。为各种变压器局部放电故障定位方法在现场的有效应用提供参考。 关键字： 变压器局部放电、UHF、超声波、电气定位 引言 目前，对于变压器局部放电故障的确定，已有多种方法可以有效做到。随着近年来计算机技术、数字信号处理技术的迅速发展，检测手段也越来越多，检测设备也越来越检测迅速、使用方便、功能强大。 对于制造厂家和现场试验、运行人员来说，仅仅确定局放故障是否存在是不够的，往往还要确定故障的位置，以便有的放矢的排除或者处理故障。在出厂试验、交接验收试验、预试及运行中迅速查明变压器的内部放电故障位置，对迅速修复故障、保证设备制造质量及安全运行有重要意义，并可以节约大量人力、物力、时间，也是目前国网公司一次设备带电检测的重要组成内容。 局部放电的检测和定位都是根据放电过程中的声、光、电、热和化学现象来进行的，故障定位方法有超声波定位、电气定位、光定位、热定位和DGA定位等。目前，国内外应用比较广泛的是超声波定位法和电气定位法，近几年，一些新的定位方法如UHF定位法也在国内外有较多的研究和应用。本文拟对超声波定位法、电气定位法、UHF定位法进行应用比较，并就实际应用中存在的问题和今后的发展趋势进行探讨。 超声波定位方法 当变压器内部发生局部放电故障时，会产生相应频率和波形特征的超声波信号，放电源成为声发射源。超声波信号在油箱内部经过不同介质传播到达固定在油箱壁上的超声波传感器。对应每一次放电，都会有相应的超声波产生；对应同一次放电，每一个超声波传感器接收到的相应超声波信号之间会表现出合理的、有规律的时差关系。根据到达超声波传感器的相对时差，通过相关的定位算法，就可以计算出局部放电故障点。 局部放电产生的超声波信号到达不同传感器的有规律时差现象分为两种，一种为局部放电电脉冲信号与各超声波传感器收到的声波信号之间的时差，称为电-声时差。第二种为同一次放电各超声波传感器收到的相应超声波信号之间的时差，称为声-声时差。利用两种时差现象可确立两种超声波定位技术：电声定位法（俗称球面定位）和声声定位法（俗称双曲面定位）。 电声定位方法
变压器局部放电试验内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
变压器局部放电试验 试验及标准 国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤，如图5所示。其试验步骤为：首先试验电压升到U 2下进行测量，保持5min ；然后试验电压升到U 1，保持5s ；最后电压降到U 2下再进行测量，保持30min 。U 1、 U 2的电压值规定及允许的放电量为 U U 2153=.m 电压下允许放电量Q ＜500pC 或 U U 213 3=.m 电压下允许放电量Q ＜300pC 式中 U m ——设备最高工作电压。 试验前，记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50%。 测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。 在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。 在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q 。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U 2的第二阶段的30min 内，所有测量端子测得的放电量Q ，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。 如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。利用变压器套管电容作为耦合电容C k ，并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。
浅析电力变压器故障原因及处理方法 摘要：随着我国不断完善的工业体系，电能是促进国民经济不断发展的重要基础，而且电能安全不仅与国民的生产和生活有着直接的关系，对整个国家的战略 安全还能造成一定的影响。电力系统非常重要的一部分就是电力变压器。因此， 只有其良好的运行，电力系统才可以可靠供电。 关键词：电力变压器；故障原因；处理方法 引文：电力变压器在长期的运行过程当中可能会有一些事故和故障出现，而 这些事故和故障又有很多方面的原因。而且，由于一些工作人员具有较低的业务 素质，以及技术不够或者违章违规作业等，都有可能使的事故发生或者扩大事故，从而对整个电力系统的运行造成影响。 1电力变压器故障类型及其原因 1.1电力变压器的冷却系统异常 运行所引起温度的异常电力变压器的冷却器发生了故障不能正常运行，例如 潜油泵停止运行，风扇出现了损坏，散热器管道发生堵塞，冷却的效果不好，温 度计指示出现失灵，散热器阀门闭合等，很多原因都会引起温度的升高，这种情 况下，应该即时的对冷却器进行检查和维修，以提高冷却系统的冷却效率。 1.2绝缘油的油位异常情况分析 在电力变压器运行时，出现渗漏油现象以及油位异常现象的情况，比较常见，应该进行不定期的检查和巡视，其中电力变压器的主要表现有这两个情况。一是 假油位，油枕吸管器出现了堵塞，油标管堵塞，防爆的管道气孔堵塞；油面低， 出现严重漏油的情况。由于工作人员因为工作需要，在放油之后没有进行补充。 或者气温比较或者油量不足，油枕的容量小而不能满足电力变压器的运行需求的 时候。 1.3变压器放电与线路故障 在电力变压器中，有一些比较常见的变压器放电与线路故障现象：变压器在 运行的期间会有一些“噼啪噼啦”的噪音，这是因为导电引线在空气作用之下，对 电力变压器外壳，出现的放电现象；假如听到了一些好像通过液体状物质的声音，这可能是因为导体击穿了电力变压器，对变压器的外壳放电的声音；如果绝缘的 距离比较短，则应该停电放油后，进入变压器器身内部进行检查；假如导线间连 接处或者三相接头的部位发生了断线，则一旦出现弧光或者火花，电力变压器会 出现断断续续的噪音；假如低压的线路发生了接地或者出现了短路的故障时侯， 电力变压器就可能发出“轰轰”的噪音，假如短路的点比较近，变压器就会发出像 动物的吼叫的声音。另外，当电力变压器负荷严重的时侯，就会发出比较低沉的 声音。 1.4瓦斯保护装置出现故障 动作出现的原因有可能是：变压器的内部的元件出现了比较轻微的故障，电 力变压器的内部进入了空气或者二次保护的回路出现异常等。这个时候运行的人 员应该及时进行全面的检查，如果没有发现异常的现象，应该在瓦斯的继电器处，采集气样并且送到试验单位分析。重瓦斯保护出现跳闸的时候，有可能是由于电 力变压器的内部的元件出现了严重的故障，引起电力变压器的油受热，短时间之内，分解并且释放出了大量的气体。假如出现了重瓦斯保护跳闸，应该先投入使 用备用变压器，然后再进行外部的检查，检查电力变压器的压力释放的装置有没 有动作喷油，变压器的外壳有没有变形以及变压器的各焊接的接缝有没有开裂等，
浅谈电力变压器的雷击故障及处理 摘要:随着我国经济建设的发展,电力工业规模迅速的壮大起来,电力变压器的单台容量和安装容量快速增长。本文针对实际工作中常遇到的问题,从变压器的构成;变压器的噪音;变压器的防雷;变压器故障四个方面,来进行阐述。 关键词:构成：噪音：防雷故障 Abstract: With the economic development of our country, electric power industry scale rapid expansion, the single capacity and installed capacity of power transformer rapid growth. This article in view of the actual work of the problems often encountered, from transformer; transformer noise; transformer protection; transformer fault four aspects to carry on the elaboration. Key words: composition: noise: lightning protection fault 引言： 变压器是一种用于交流电能转换的电气设备。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。变压器在电力系统中的主要作用是变换电压,以利于电能的传输。电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的。电压经降压变压器降压后,获得各级用电设备的所需电压,以满足用户使用的需要。 一、变压器的构成 为了改善散热条件大中容量的电力变压器的铁心和绕组浸入盛满变压器油的封闭油箱中,各绕组对外线路的联接由绝缘套管引出。变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置及调压装置等部分组成:器身包括铁心、绕组、绝缘结构及引线等;油箱包括本体(箱盖、箱壁和箱底)和一些附件(放油阀门、小车、油样油门、接地螺栓及铭牌等);冷却装置包括散热器和冷却器;保护装置包括储油柜、油位计、安全气道、吸湿器、测温元件、浮油器及气体继电器等;出线装置包括高压套管、低压套管等;调压装置即分接开关,分为无载调压和有载调压装置。 二、变压器在线监测技术2.1变压器在线监测的目的，就是通过对变压器特征信号的采集和分析，判别出变压器的状态，以期检测出变压器的初期故障，并监测故障状态的发展趋势。目前，电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一，提出了很多不同的方法。 2.2油中溶解性气体分析技术。由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体，因此通过分析油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比，就可达到对变压器绝缘诊断的目的。几种典型的油中溶解气体，如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2，常被用作分析的特征气体。在检测出各气体成分及含量后，用
谈变压器的局部放电 (1) 2009-01-21 09:26:10 来源：输配电产品应用变压器及仪器仪表卷总第77期浏览次数：306 介绍了变压器局部放电的基本原理及产生的原因和危害，并提出了降低局部放电产生的措施。 关键字：变压器；局部放电；预防措施 1 前言 对变压器局部放电试验，我国在初期阶段是对220kV级及以上变压器执行。 后来新IEC标准规定，当设备最高工作电压Um≥126kV时，就要做变压器局部放电测量。国家标准也做了相应的规定，对设备最高工作电压Um≥72.5kV，额定容量P≥10000kVA的变压器，如无其他协议，均应进行变压器局部放电测量。 局部放电试验方法按GB1094.3-2003中规定执行，局部放电量标准规定应不大于500pC。但用户经常要求小于等于300pC或小于等于100pC，这种技术协议要求，就是企业的产品技术标准。 我国在大量生产500kV级变压器后，对750kV、1000kV级超高压变压器及超高压换流变压器的生产正在快速发展，并跻身于世界发达国家行列。因此，电力部门对变压器产品局部放电的要求也越来越高，局部放电引起了生产企业的高度重视。为进一步提高变压器的产品质量，笔者对油浸式变压器在生产企业经常出现的局部放电问题进行了探讨，并对降低变压器局部放电量提出了具体措施。 2 局部放电及其原理 局部放电又称游离，也就是静电荷流动的意思。在一定的外施电压作用下，在电场较强的区域，静电荷在绝缘较弱的位置首先发生静电游离，但并不形成绝缘击穿。这种静电荷流动的现象称为局部放电。对于被气体包围的导体附近发生的局部放电，称为电晕。 变压器油内存在着大量的正、负离子和极性分子。因正、负离子的数量相等，故在油中不显电性。由于绝缘纸板对油中的负离子和极性分子有吸附作用，使油中电荷产生了定向移动。 在强油导向冷却系统中，当开动油泵后，在器身内部流速较快的区域，油中的正离子被流动的油带走，使正、负离子产生分离。这样就产生了油带正电，固体绝缘材料带负电，其带有电量相等、符号相反的电荷。 电荷分离之后，可能沿着导电通路向大地泄漏，也可能与异性离子复合成中性分子。这种使电荷减少的过程，电荷松弛，但电荷松弛的速度远远慢于电荷积累的速度。 在相同条件下，油中含水量少，电荷密度会增加；而含水量多，电荷密度则
浅谈电力变压器高压试验及故障处理刘翰林 发表时间：2019-01-08T16:34:02.780Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：刘翰林[导读] 摘要：电力领域的改革深化实施下，加强电力系统的安全稳定运行，保障人们的正常用电就成为电力企业发展的重要目标。 (国网山东省电力公司莱阳市供电公司山东莱阳 265200) 摘要：电力领域的改革深化实施下，加强电力系统的安全稳定运行，保障人们的正常用电就成为电力企业发展的重要目标。在电力系统中，变压器的平稳、安全运行是整个电力系统安全稳定运行的重要组成部分。变压器设备在检修完成后，为了检测其质量是否合格需要对变压器进行高压试验以确保投入使用时能安全、平稳运行。本文就变压器高压试验中出现的缺陷和影响试验结果的因素进行了分析并提 出了有关实验故障的改进措施。 关键词：电力变压器；高压试验；故障处理引言 为了给人们提供安全、可靠、稳定的电能，通常在电力变压器安装前需进行高压试验。通过高压试验检验变压器的性能以确保在变压器在后期投入使用时能安全、稳定运行。 1、电力系统高压电气试验的具体案例 1.1试验内容 高压电气试验主要是对高压器线圈结构中的直流电阻值进行检测，通过电阻值数据结果，分析判断变压器内部的接线情况、开关接线，焊接情况是否正常，确定位置分节，判断其是否存在短路和断路的现象。在高压电气试验中，以变压器线圈的电阻值为依据，采取电桥检测法，以变压器线圈电阻值100Ω为分界，选用不同的电桥试验方法，即当测得变压器线圈的电阻值高于100Ω时，采用单臂电桥法，反之则采用双臂电桥法。在高压电气试验中，合理安排试验过程，在变压器引线端的实际位置采用电桥法，对变压器线圈结构中分接开关和引线、接线的直流电阻进行检测，从而根据所得数据进行实验分析。 1.2试验分析 高压电气试验中，在进行电桥法测试时需要将桥壁内的四相连接线在变压器端提前连接好，在变压器的内侧，把两根电流接线直接接入，在变压器线圈的外侧，将剩余的两根接线接入，从而对高压电气试验的准确度进行保障。在此案例中，高压电气试验对接线的控制进行特别关注，因为接线对电气试验结果的准确性有直接影响，因此为保证高压电气试验能够对电力系统中的变压器结构进行合理检测，在实的试验操作中要控制好试验接线的连接状态。在进行高压电气试验时，需打开变压器的电源开关，根据电桥上的检流计变化，在固定的时间点检测，记录统计分析高压电气试验的结果。高压电气试验中，通过电桥的检流计的偏转方向，平衡高压电气试验中的电桥，如变压器线圈有故障，则电桥无法处于平衡状态。线圈属于变压器中的电感元件，因此采用电桥法，结合电感元件的特性，在高压电气试验中，可以直接完成试验。也可以直接给线圈进行充电，通过电桥电源的试验方法，选取固定的时间点，使电桥处于平衡稳定的状态，记录下变压器线圈的电阻值，从而完成高压电气试验。 2、变压器高压试验的条件 2.1把变压器试验温度控制在-20℃～40℃之间 由于变压器内各种材料的性质、特性与温度有一定关系。比如，电力变压器的绝缘电阻，在温度为-20℃～40℃范围之内，其阻值会随着温度的升高而减少，会随温度的降低而升高。所以，为了检测温度对变压器到底有多大影响，就需要把变压器的实验温度控制在-20℃～40℃范围之内。 2.2周围环境湿度不应高于85% 变压器实验结果除了与温度有一定关系之外，而且还与空气湿度有关。在高压实验中，需要多次测量数据，然而多次测量时，时间跨度越大空气的湿度也就越大，对实验结果的影响也就越大，这就导致测量结果不准确。为了减少湿度对测量结果的影响，应严格控制空气湿度在85%以下。 2.3保持变压器的清洁 除了温度、湿度会对变压器试验有一定影响之外，杂质也会对数据的测量有影响。变压器的绝缘性能是其重要的工作性能，而污垢、粉尘、气体等会使变压器的绝缘性能下降，从而影响试验结果。因此，变压器的试验过程中，一定要保证无尘、无污垢的清洁、干净环境。 2.4确保变压器的安全试验 为了保证电力变压器的安全使用，可以用足够大的保护电阻进行保护以防止高压试验中出现超出变压器额定电压而损坏变压器。与此同时，电压控制的一定范围之内，要做好变压器在试验中的散热。此外，变压器外壳要接地以保证工作人员的人身安全。 3、电力变压器高压试验的故障与处理方式 3.1内部声音异常 内部声音异常是电力变压器高压试验过程中常见的故障，变压器在日常运转的过程中，会发出一定的电磁交流声，其内部是不可能出现异常声响的。若是在高压直阻试验过程中变压器内部发出不正常的声响，导致出现异常声响的因素主要有过载运行、内部电压超出额定值、内部零件松动或者接触不紧固等等，也有可能是内部产生了短路的情况。一旦遇到这种情况，技术工作者要立刻切断电源，按照内部异常声响的位置准确地判断故障发生的原因，全面地检查电力变压器的性能，及时解决内部声音异常这一故障。 3.2油位异常 针对电力变压器的油位来说，通常情况下会一直保持在合理的区间内，技术人员也能够根据电力变压器的运转状态科学合理的调整油位，但是绝对不可以超出被允许的控制范围。因此，在电力变压器高压试验过程中，一旦发现变压器的油位发生了异常变化，技术工作者要及时地检查变压器的油位异常现象，并采取有效措施给予解决，若是油位具有上升的趋势，及时人员要首先排查附近的环境温度因素，倘若环境温度在合理的范围内，就要逐一排查变压器的油标管、呼吸管等部位，从而准确找出导致油位异常的关键因素，并及时处理，切实保障电力变压器高压试验的顺利进行。 3.3绕组异常
文章编号：1674-0629(2008)01-0036-05 中图分类号：TM761 文献标志码：A 变压器局部放电定位技术及新兴UHF方法 的关键问题* 唐志国，李成榕，常文治，王彩雄，盛康 （电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，华北电力大学，北京 102206） The Partial Discharge Location Technology of Power Transformer and the Key Issues of Newly Developed UHF Method TANG Zhi-guo, LI Cheng-rong, CHANG Wen-zhi, WANG Cai-xiong, SHENG Kang (Key Laboratory of Power System Protection and Dynamic Security Monitoring and Control, Ministry of Education, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) Abstract：As an effective resort of finding potential insulation defects of power transformer in its early stage, the partial discharge (PD) detection technology has gained great breakthrough on the issue of anti-interference with the introduction of UHF method. This paper summarized the present status and characteristics of several important PD detection and location methods, pointing out some key problems of PD location using the newly developed UHF approaches in its current circumstances of development. Key words：power transformer; partial discharge; detection; location; UHF method 摘要：局部放电检测作为一种发现潜在绝缘缺陷的 早期预警技术，近年来由于UHF方法的引入而在抗 干扰方面取得了一定的突破。本文概述了几种主要 的电力变压器局部放电检测和定位方法的现状和特点，并针对新兴的UHF局放检测和定位技术的发展 情况，指出了该方法应重点解决的关键技术问题。 关键词：电力变压器；局部放电；检测；定位；UHF方法 大量故障统计表明，在电气设备故障中绝缘故障一直占有较高的比重[1-4]。发生绝缘故障的原因主要是绝缘薄弱处的局部放电引起的绝缘老化和失效，并最终导致绝缘击穿[5]。局部放电检测能够提前反映变压器的绝缘状况，及时发现设备内部的绝缘缺陷，从而预防潜伏性和突发性事故的发生。20世纪70年代，IEC为此制定了专门的标准，并做了多次更新[6,7]，发展电力设备的状态维修已经成为一种必然趋势[8-10]。 准确地局部放电定位是实现状态维修的重要前提之一。探索更加有效的定位方法是当今电力工业的当务之急。 1 变压器局部放电检测方法综述 对变压器局部放电有脉冲电流法、超声波法、射频检测法、特高频法、光测法、化学检测法以及红外检测法等多种检测方法[11,12]。 （1）脉冲电流法。局部放电造成电荷的移动并在外围测量回路中产生脉冲电流，通过检测该脉冲电流便可实现对局部放电的测量。该方法一般是检测脉冲电流信号的低频部分，通常为数kHz至数百kHz（至多数MHz）。目前，脉冲电流法广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、变压器局部放电实验研究等，其特点是测量灵敏度高、放电量可以标定等。 （2）射频检测法。射频检测法属于高频局部放 * 长江学者和创新团队发展计划资助。
变压器局部放电试验方案批准：日期： 技术审核：日期： 安监审核：日期： 项目部审核：日期： 编写：日期： 2017年4月
1概述 变压器注油后已静置48小时以上并释放残余气体，且电气交接试验、油试验项目都已完成，并确认达到合格标准。 2试验地点 三明110kV双江变电站 3试验性质：交接试验 4试验依据 DL/T417-2006《电力设备局部放电现场测量导则》 GB1094.3-2003《电力变压器第三部分：绝缘水平绝缘试验和外绝缘空气间隙》GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》 Q/FJG 10029.1-2004《电力设备交接和预防性试验规程》 合同及技术协议 5试验仪器仪表 6、人员组织 6.1、项目经理： 6.2、技术负责： 6.3、现场试验负责人及数据记录：黄诗钟 6.4二次负责人： 6.5、试验设备接线及实际加压操作负责人： 6.6、专责安全员： 6.7、工器具管理员： 6.8、试验技术人员共4人，辅助工若干人 6.9、外部协助人员：现场安装人员，监理，厂家及业主代表等人员
7试验过程 7.1试验接线图（根据现场实际情况采用不同的试验原理图） 7.2试验加压时序 图2中，当施加试验电压时，接通电压并增加至 U3,，持续5min ，读取放电量值；无异常则增加电压至U2，持续5min ，读取放电量值；无异常再增加电压至U1，进行耐压试验，耐压时间为（120×50/?）s ；然后，立即将电压从U1降低至U2，保持30min （330kV 以上变压器为60min ），进行局部放电观测，在此过程中，每5min 记录一次放电量值；30min 满，则降电压至U 3，持续5min 记录放电量值；降电压，当 图1变压器局部放电试验原理图 图2 局部放电试验加压时序图
浅析电力变压器励磁涌流引起的断路器跳闸 摘要：对变压器试运行过程中充电保护动作跳闸情况进行了分析，经过相关的录波报告和充电保护定值阐述了励磁涌流对变压器运行的影响，并提出了一些运行以及预防的措施。 关键词：继电保护电力变压器跳闸分析励磁涌流 某新投运变电站两台变压器在试运行过程中，当对变压器高压侧充电时两台变压器均有多次跳闸，通过对录波报告分析后确定为励磁涌流引起，开关跳闸为母联充电保护及变压器过流保护所整定定值无法躲过励磁涌流，经过多次修改后，变压器送电正常。 1 跳闸概况 该变电站主变型号分别为：1号变：sfz10－k－180000/220，2号变：sfz10－180000/220。试运行期间两台变压器充电共计15次，其中1号变失败2 次，2号变失败3次，送电成功各5次。 充电方式为：220kvii母母线上仅有变压器高压侧开关，i母通过母联开关向ii母上的变压器充电。此时所投入保护为母联断路器充电保护，变压器差动保护、三侧复压过流保护以及瓦斯保护。充电时母联充电保护、变压器复压过流保护均动作。 跳闸后分析跳闸原因为主变励磁涌流引起，经修改主变过流保护定值，电流改大，时间改长后主变充电成功，2台主变各正常充电5次。 2 跳闸分析
在试运行过程中，变压器跳闸，一般分为两种情况：①变压器内部故障，确实存在故障点，电流中含有故障电流，使开关跳闸；②变压器励磁涌流，保护未躲过变压器励磁涌流而造成跳闸。故障电流就单相来看为正弦波，电流较大且对称分布于时间轴两侧。而励磁涌流为尖顶波，其中含有大量的非周期分量和谐波分量，以二次谐波分量为主，并且前几个周期可能完全偏向于时间轴一侧，存在间断角。 从变压器跳闸时故障录波图中可以看出电流的波形完全可以符合变压器励磁涌流的特点：①励磁涌流为尖顶波，其中含有大量的谐波分量和非周期分量，谐波分量以二次谐波分量为主，且其波形偏向时间轴一侧。②励磁涌流在最初的几个周期波形是间断的。因此可以初步判断为励磁涌流。此时的保护定值为 由于母联开关合闸瞬间变压器零序电流高达1467a，相电流c相最大达到2230a；在0.25s左右零序电流衰减到1057a，相电流c相衰减到951a，但b相电流仍有1051a。变压器过流保护动作导致变压器高压侧跳闸，母联过流保护动作导致母联开关跳闸。 选取ic相录波谐波分量进行分析： 上图为电流谐波分量分析图，从图中可以看出，ic相电流中直流分量高达73.7%，二次谐波分量为87.99%，由此，也可判断定励磁涌流而非故障电流。 因此，此次跳闸为励磁涌流所致，但投运所设定值专为躲过励磁
变压器局部放电的原因分析 其一，由于变压器中的绝缘体、金属体等常会带有一些尖角、毛刺，致使电荷在电场强度的作用下，会集中于尖角或毛刺的位置上，从而导致变压器局部放电；其二，变压器绝缘体中一般情况下都存在空气间隙，变压器油中也有微量气泡，通常气泡的介电系数要比绝缘体低很多，从而导致了绝缘体中气泡所承受的电场强度要远远高于和其相邻的绝缘材料，很容易达到被击穿的程度，使气泡先发生放电；其三，如果导电体相互之间电气连接不良也容易产生放电情况，该种情况在金属悬浮电位中最为严重。 局部放电的危害及主要放电形式 2.1 局部放电的危害 局部放电对绝缘设备的破坏要经过长期、缓慢的发展过程才能显现。通常情况下局部放电是不会造成绝缘体穿透性击穿的，但是却有可能使机电介质的局部发生损坏。如果局部放电存在的时间过长，在特定的情况下会导致绝缘装置的电气强度下降，对于高压电气设备来讲是一种隐患。 2.2 局部放电的表现形式 局部放电的表现形式可分为三类：第一类是火花放电，属于脉冲型放电，主要包括似流注火花放电和汤逊型火花放电；第二类是辉光放电，属于非脉冲型放电；第三类为亚辉光放电，具有离散脉冲，但幅度比较微小，属于前两类的过渡形式。 3 变压器局部放电检测方法 变压器局部放电的检测方法主要是以局部放电时所产生的各种现象为依据，产生局部放电的过程中经常会出现电脉冲、超声波、电磁辐射、气体生成物、光和热能等，根据上述的这些现象也相应的出现了多种检测方法，下面介绍几种目前比较常见的局部放电检测方法。 3.1 脉冲电流检测法 这种方法是目前国内使用较为广泛的变压器局部放电检测方法，其主要是通过电流传感器检测变压器各接地线以及绕组中产生局部放电时引起的脉冲电流，并以此获得视在放电量。电流传感器一般由罗氏线圈制成。主要优点是检测灵敏度较高、抗电磁干扰能力强、脉冲分辨率高等；缺点是测试频率较低、信息量少。 3.2 化学检测法 化学检测法又被称为气相色谱法。变压器出现局部放电时，会导致绝缘材料被分解破坏，在这一过程中会出现新的生成物，通过对这些生成物的成分和浓度进行检测，能够有效的判断出局部放电的状态。这种方法的优点是抗电磁干扰较强，基本上能够达到不受电磁干扰的程度，也比较经济便捷，还具有自动识别功能；但该检测方法也存在一些缺点：由于生成物的产生过程时间较长，故此延长了检测周期，只能发现早期故障，无法检测突发故障，并且该
一变压器局部放电分类及试验目的 电力变压器是电力系统中很重要的设备，通过局部放电测量判断变压器的绝缘状况是相当有效的，并且已作为衡量电力变压器质量的重要检测手段之一。 高压电力变压器主要采用油一纸屏障绝缘，这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。当设计不当，造成局部场强过高、工艺不良或外界原因等因素造成内部缺陷时，在变压器内必然会产生局部放电，并逐渐发展，后造成变压器损坏。电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现： (1)绕组中部油一纸屏障绝缘中油通道击穿； (2)绕组端部油通道击穿； (3)紧靠着绝缘导线和电工纸（引线绝缘、搭接绝缘，相间绝缘）的油间隙击穿； (4)线圈间（匝间、饼闻）纵绝缘油通道击穿； (5)绝缘纸板围屏等的树枝放电； (6)其他固体绝缘的爬电； (7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。 因此，对已出厂的变压器，有以下几种情况须进行局部放电试验： (1)新变压器投运前进行局部放电试验，检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。 (2)对大修或改造后的变压器进行局放试验，以判断修理后的绝缘状况。 (3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断，例如油中气体色谱分析有放电性故障，以及涉及到绝缘其他异常情况。
二测量回路接线及基本方法 1、外接耦合电容接线方式 对于高压端子引出套管没有尾端抽压端或末屏的变压器可按图1所示回路连接。 图1：变压器局部放电测试仪外接耦合电容测量方式110kV以上的电力变压器一般均为半绝缘结构，且试验电压较高，进行局部放电测量时，高压端子的耦合电容都用套管代替，测量时将套管尾端的末屏接地打开，然后串入检测阻抗后接地。测量接线回路见图2或图3。 图2：变压器局部放电测试中性点接地方式接线
浅谈电力变压器常见故障及处理刁震 发表时间：2019-06-17T14:58:08.060Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：刁震裴海玲刘博 [导读] 要维护和保障电力变压器的运行安全，必须要对变压器故障进行深入分析，探索最恰当的维护和处理方法。 国网宁夏电力有限公司中卫供电公司宁夏回族自治区中卫市 755000 摘要：电力变压器是电力系统中比较常用且非常重要的电气设备，其运行可靠性直接决定电力系统运行的整体可靠性和安全性。针对电力变压器运行过程中的常见故障，对检修工作以及维护工作进行分析，对常见故障进行分类以及对其表现和特征进行汇总，提出相应的故障处理措施。 关键词：电力变压器；常见故障；处理措施 引言： 电力变压器是电力转换和传输的核心，是电网运行的重要组成部分。电力变压器故障对变压器本身会造成严重影响，也会危及电力资源的供给安全，给生产生活造成巨大的损失。因此，要维护和保障电力变压器的运行安全，必须要对变压器故障进行深入分析，探索最恰当的维护和处理方法。 1变压器的用途 电力变压器（简称变压器）是用于改变交流电压大小的电气设备。其根据电磁感应原理，能够实现将某一级别的交流电压变换到另一级交流电压，以满足不同场所的用电需求，所以，变压器在电力系统和供电系统中起着非常重要的作用。另一方面，由于受发电机的绝缘水平，发电机工作的输出电压通常为6.3KV，10.5KV或者20KV。这样的低电压很难满足电能长距离传输的要求。因为对功率一定的电能进行传输时，电压越低，电流越大，过高的电流会导致输送电能产生巨大的传输消耗。因此，只有通过升压变压器将发电机的端电压提高到数万伏到数十万伏，以降低电力输送中电流，减少传输线上的能量损失，实现在不增加传输导线的横截面情况完成电能的长距离传输，最大限度降低电能传输消耗。 2变压器运行中常见的故障 电力变压器五大组成部分分别是：铁芯、绕阻、变压器油、油箱、绝缘套管，故障的发生也主要集中于这几个部分。首先是铁芯故障。铁芯故障形成的原因主要是铁芯柱的铁轮夹紧螺杆或穿心螺杆绝缘体损坏。铁芯故障极可能会造成局部短路的问题，穿心螺杆和铁芯叠片重合连接，出现环流引起局部过热，局部铁芯受损，涡流过热也会破坏叠片的绝缘体机构，让变压器空载的损失增大，绝缘油彻底恶化；然后是绕阻故障，表现为相间短路、匝间短路、断线、绕组接地等，产生这些故障的主要原因是局部绝缘体受到损害，缺陷得不到及时解决。除此之外，绕阻在运行的过程中因杂物的落入也会使局部温度升高，让绝缘体老化。绕阻的受潮、绝缘油内混入杂质等都会对绝缘体造成不可逆的损坏，而绝缘体在这种情况下不可能一直保持原有运行质量状态；最后是变压器油故障主要表现为油温过高引起的变压器着火。变压器内部存在很多依然易爆物质，如果处理不及时，则会有不可预知的危害。除以上三种故障以外，常见的变压器故障还有分接头开关故障和瓦斯保护故障。其中，分接头开关故障可以是接触不良导致的发热烧坏、开关触头的放电等，导致以上故障发生的原因主要有螺丝的松动、弹簧压力不足、触头氧化、油质酸性过高等。瓦斯保护故障，即表现为闸门跳停的控制失效。变压器内部发生的错误会导致跳闸情况的产生，一旦变压器启动瓦斯保护之后，跳闸很可能会让变压器内部的故障变得更加严重，引发油分解出大量气体，导致二次故障。此外，变压器还可能会发生放电、套管故障等。 3电力变压器运行过程中的故障处理措施 3.1变电所变压器故障处理措施 对平时遇到的多类问题进行分析和研究，提出了以下几点处理措施:第一，要对发生故障的原因进行深入的分析，找到导致问题的根本原因，然后采取合适的技术和手段对其进行处理。第二，变压所需要对相关的故障处理规定进行完善和发展，其规定需要按照不同类型的故障具体类型具体要求，并且制定一系列的解决方法，从而大大提升故障处理的效率。第三，变压所需要提升对故障的监控系统的监控能力，提升公司职工的故障处理能力。除此之外，还要重视提升员工们的责任意识。在解决变压器的故障后，对具体的故障问题和解决方案进行记录，这可以为以后解决相似的问题提供有效的解决方案，缩短解决故障的时间，提高效率。 3.2绝缘层老化的处理措施 首先避免变压器和绝缘层的超期服役现象，变压器和绝缘层都是有一定的使用寿命的，一旦超过其使用寿命就应该进行淘汰和更换；其次要控制变压器的运行时间，变压器长时间运转会使其温度升高，加速绝缘层的老化，所以应对变压器进行交替工作管理，并应控制其运行容量不能超过其额定容量；最后应对变压器和绝缘层进行定期检查，检查绝缘层的外观及其绝缘性能，在线监测变压器表面、散热器表面、变压器油的温度，一旦温度过高就要采取冷却处理，必要时可以停机并启动备用变压器进行交替工作，避免因为温度过高而造成绝缘层老化加剧甚至破坏的现象。 3.3油位过高或过低 变压器油枕油位计有两个限值：低和高，正常出厂时会在中间，正常运行也是在两道线中间。假如变压器油位过低，则可能导致瓦斯保护及误动作，情况严重时，甚至有可能使变压器引线或线圈从油中露出，造成绝缘击穿；若是油位过高，则容易产生溢油。长期漏油、温度过低、渗油、检修变压器放油之后没有及时补油等都是导致油位过低的原因。影响变压器油位变化的因素很多，如冷却装置运行状况的变化、壳体渗油、负荷变化以及周围环境变化等。所以，一定要根据当地气温选择合适的注油高度。 变压器油温会因负荷与环境因素的影响而变化，假如油温出现变化，但油标中油位却没有跟着变化，那么油位就是一个假象，造成这种状况的原因可能是油标管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通气孔堵塞等。这就要求值班人员要经常对变压器油位计的指示状况进行检查，如果油位过低，就要查明其原因并采取相应措施；如果油位过高，则适当放油，让变压器能够安全稳定运行。 3.4外表异常 渗油、漏油、套管闪络、放电，是变压器最常见的外表异常现象。变压器装有呼吸器，呼吸器下端玻璃筒内有变色硅胶，正常时为浅
变压器试验基础与原理 1．概述 随着电力系统电压等级的不断提高，为使输变电设备和输电线路的建设和使用更加经济可靠，就必须改进限制过电压的措施，从而降低系统中过电压（雷电冲击电压和操作冲击电压）的水平。这样，长期工作电压对设备绝缘的影响相对地显得越来越重要。 电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验（如：工频电压、雷电冲击电压、操作冲击电压等试验），其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住长期运行中所可能受到的各种过电压的作用。但是，考虑这种过电压值的试验与运行中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系，特别对于超高电压系统，工作电压的影响更加突出。所以，经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用下保证安全运行就成为一个问题。为了解决这个问题，即为了考核产品绝缘长期运行的性能，就要有新的检验方法。带有局部放电测量的感应耐压试验（ACSD 和ACLD）就是用于这个目的的一种试验。 2．局部放电的产生 对于电气设备的某一绝缘结构，其中多少可能存在着一些绝缘弱点，它在－定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生（GB/T 7354-2003《局部放电测量》）。 注1：局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。通常这种放电表现为持续时间小于1微秒的脉冲。 注2：“电晕”是局放的一种形式，她通常发生在远离固体或液体绝缘的导体周围的气体中。 注3：局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。 高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。另外，变压器油中可能存在着微量的水份及杂质。在电场的作用下，杂质会形成小桥，泄漏电流的通过会使该处发热严重，促使水份汽化形成气泡；同时也会使该处的油发生裂解产生气体。绝缘内部存在的这些气隙（气泡），其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。另外，气体（特别是空气）的绝缘强度却比绝缘材料低。这样，当外施电压达到某一数值时，绝缘内部
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 浅谈电力变压器的安全运行 (2021版)
浅谈电力变压器的安全运行(2021版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 随着社会不断进步、用电量迅速增长，为了安全供电、提高供电可靠性，满足社会用电需求，对于变压器的安全运行，更显得意义重要。 现就以下几个方面论述如下： 1、合理选址变压器安全运行，需要有良好的外部环境。其安装选址要避免低洼、潮湿、高温、灰尘和腐蚀性气体的影响，尽量选择自然通风良好的地方，以提高散热条件和避免易燃易爆气体的影响。 2、合理选择变压器的保护方式在电力系统中，继电保护应具有可靠性、快速性、灵敏性和选择性。变压器是电网中主要元件之一，应根据负荷的重要性和变压器自身价值等方面，综合选择所需的继电保护方式。变压器保护有变压器自身故障保护和外部电路故障保护。而变压器自身故障分为油箱内和油箱外故障两种。 以下介绍几种保护方式： (1)瓦斯保护。瓦斯保护有轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻瓦斯动作
目录 1.局部放电（一） (2) 2.局部放电(二) (3) 3.局部放电(三) (4) 4.局部放电(四) (7) 5.三相交流系统的对称分量法 (9) 6.空载电流的谐波分量 (11) 7.变压器不对称运行时的对称分量 (12)
1.局部放电（一） 在电场强度作用下，在变压器绝缘系统中局部区域有绝缘性能薄弱的地方会被激发出局部放电，局部放电是不足以贯通施加电压的两个电极间形成放电通道，即平常所说的击穿。如果将局部放电量控制在一定放电量水平以下，对绝缘不会引起损伤，所以局部放电试验是一种无损探测绝缘特性的试验，在一定的局部放电试验电压与大于局部放电试验电压并模拟运行中过电压的局部放电预激发电压作用后，在以后的局部放电试验电压持续时间内测局部放电视在放电量，如局部放电视在放电量小于标准规定值，即认为变压器能通过局部放电试验。这项试验比传统的短时工频耐压试验要严格，因短时工频耐压试验是以绝缘结构中是否有击穿作为能否通过试验的准则。局部放电试验能检测出绝缘上薄弱的部位，在运行中检测局部放电量可探测出潜在的绝缘薄弱部位。而短时工频耐压试验，只能探测到绝缘结构能否承受住各种过电压或试验电压的作用，要么承受住，要么承受不住，发现不了潜在的绝缘薄弱地位。所以说，局部放电试验是一种比较理想的绝缘试验项目，是一项正在推广应用范围的试验项目，凡是能通过局部放电试验的变压器，在运行中可靠性是比较高的。因此应对局部放电特性及检测加以研究，使变压器达到低局部放电量水平的要求，某些试验用变压器还应达到无局部放电的水平。 在油纸绝缘的变压器中，在内部带电电极上，固体绝缘部件的表面(油与绝缘材料的分界面)或内部、变压器油内部所发生的局部放电都统称为局部放电，发生在被气体所包围的电极表面或附近气体中局部放电则称为电晕。变压器的允许局部放电量水平不包括套管在空气中的电晕所产生的允许局部放电量水平，只是指油箱内部所产生的局部放电量水平。对三相变压器可以分相测出每一相的局部放电量水平。对每一相的局部放电量而言，包括其它绕组传递到被测绕组的局部放电量。每一相的高压、中压与低压绕组有其各自的局部放电量。每一相高压绕组(或中压或低压绕组)的局部放电量可能来自线端套管、中点套管、有载调压分接开关或无励磁分接开关、引线、绕组、各种接地零部件、绝缘内部、变压器油等处。但最容易产生局部放电的地方是气隙、 绝缘件内部的气隙、变压器油中气泡。 当变压器上施加电压后，绝缘介质内承受的电场强度与介电常数成反比，如纸中含气隙，纸的介电常数比气隙的介电常数要高。因此气隙要承受较高的电场强度，而气隙的允许场强又低。因此，纸中气隙是绝缘上的薄弱点，最易产生局部放电。当然气隙会不会产生局部放电要达到两个因素：首先，气隙上的承受场强超过起始局部放电允许场强；其次气隙内要存在一定的有效自 由电子。 所以，要控制绝缘材料内不准有气隙存在，包括制造中剩留的气隙及运行中绝缘材料裂解出的气体所形成的气隙，在绝缘件干燥时要注意加温与降温的速度，防止骤热膨胀后形成绝缘件开裂层中的气隙。变压器油必须脱气后才能注入变压器中。要控制最热点温度不超过140℃～160℃，避免纸和油的裂解。变压器试验前要停放足够时间，局部放电试验前要将顶部存气，通过放 气阀释放尽。