变压器局部放电试验试验电压计算

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 2133=.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 。

试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线，如图6所示。

图6 变压器局部放电试验的基本原理接线图(a)单相励磁基本原理接线；(b)三相励磁基本原理接线；(c)在套管抽头测量和校准接线C b—变压器套管电容试验电源试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。

变压器局部放电试验试验电压计算
变压器局部放电试验是变压器运行试验中的一种重要试验。

它通过施加高电压，观察变压器局部放电现象，判断变压器绝缘的质量和可靠性。

试验电压的计算需要考虑多个因素，包括变压器额定电压、试验的目的和要求、试验的标准等等。

首先，变压器局部放电试验的电压等级应根据变压器的额定电压来确定。

通常情况下，试验电压为变压器额定电压的1.2倍到1.5倍之间。

对于特殊要求的试验，试验电压也可能达到额定电压的2倍以上。

其次，试验的目的和要求也会影响试验电压的选择。

例如，如果试验的目的是评估变压器的绝缘能力，那么试验电压应选择能够引起有效的局部放电现象的电压。

一般来说，试验电压应使得变压器局部放电的强度能够达到一定的检测灵敏度。

通常，试验电压应使得变压器的局部放电量不小于0.1pc（pc为额定容量）。

综上所述，变压器局部放电试验的试验电压计算需要考虑变压器的额定电压、试验的目的和要求、试验的标准等多个因素。

试验电压的选择应使得变压器局部放电的强度能够达到检测的要求，并根据实际情况进行调整。

为了保证试验的有效性和安全性，应遵循相关标准和规范进行试验，并进行合理的试验电压计算。

变压器试验根底与原理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立和使用更加经济可靠，就必须改良限制过电压的措施，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。

电力产品出厂时进展的高电压绝缘试验〔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平安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*一绝缘构造，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部或绝缘外表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。

干式电力变压器局部放电试验
局部放电试验依据的标准为GB1094.11-2007《干式电力变压器》。

按照GB∕1094.3和GB∕T7354的规定进行。

对于所有干式电力变压器，局部放电试验是例行试验。

干式电力变压器的最大允许放电量按照GB1094.11-2007《干式电力变压器》的规定局部放电量应不大于10pC。

试验时电压的施加方式：
局部放电测量应在所有绝缘试验项目完成后进行。

单相变压器采用单相电源，三相变压器应采用三相电源。

试验电压波形应尽可能是正弦波，且试验频率应适当地比额定频率高些，以免试验期间励磁电流过大。

试验施加电压程序：
加压程序
U1—1.8U r相对地预加电压，KV
U2—1.3U r相对地测量电压，KV ( U r变压器额定电压)
试验方法：
干式电力变压器的局部放电试验选择：A、B、C各端相对地和相间试验电压分别为1.8U r KV（预加电压）和1.3U r KV（测量电压）。

局部放电检测仪测量U2电压下的局部放电量，应测量记录3min 时间内的局部放电量。

实测局部放电量可由局部放电检测仪直读。

局部放电试验合格判定，一是在U2电压和规定时间内实测局部放电量不大于技术条件或标准规定值。

二是在U2电压和规定试验时间内局部放电量没有明显不断地向接近最大允许局部放电量方向增长的趋势。

如果在U2电压和规定试验时间内实测局部放电量不符合上述合格判定原则，则判定局部放电试验不合格。

试验线路：
C—耦合电容分压器 Zm —测试阻抗 M —局部放电检测仪。

变压器局部放电试验试验电压计算1、高低压绕组接法为Y △11局放测量变压器局放试验时的接线示意图（Y △11）以YN11为例解释怎样计算施加的电压（只要低压绕组是△连接的均可按照此方法计算）由于试验采用低压加压，高压感应的方式，而且系统只测量低压侧的电压，因此需要计算高低压电压的关系。

计高压侧电网允许的最高电压为U max ；变压器高压绕组最大分接处的额定电压为U HN （试验时需要将分接位置放在电压最大档）；变压器低压绕组额定电压为U LN ；按照国家试验规程，一般进行变压器局部放电试验时的试验电压为1.5U m /3、激发电压为1.7U m /3（具体的电压按照试验规程来吧，试验规程见文件），其中U m 为高压侧电网允许的最高电压（以220kV 等级为例，此电压等级电网允许的最高电压为252kV ）。

则变压器相相变比为（最大分接位置时）：LNHN LN HN XtoX U U U U K 3==其中： XtoX K 为高压对低压的相相变比，其他符号意义同上 单相激励时，变压器低压侧相电压与高压侧相电压的电压对应关系为3HN LN HX XtoX HXLX U U U K U U ⨯==LX U 为低压侧相电压HX U 为高压侧相电压则高压侧电压（指相电压）达到1.5U m /3时低压侧电压为：HN LN m HN LNm HN LN HX XtoX HX LX U U U U U U U U U K U U ⨯=⨯÷=⨯==5.1335.13 高压侧电压（指相电压）达到激发电压1.7U m /3时低压侧电压为：HN LN m HN LNm HN LN HX XtoX HX LX U U U U U U U U U K U U ⨯=⨯÷=⨯==7.1337.13实例计算：变压器型号:SF10-150000/220 额定容量:150最高工作电压 高压/低压(KV)252/18 额定电压(KV) 242/15.75 联结组别: YN,D11则则高压侧电压（指相电压）达到1.5U m /3时低压侧电压为：kVkV U U U U U U U U U K U U HN LNm HN LNm HN LN HX XtoX HX LX 625.2325275.152525.15.1335.13=÷⨯⨯=⨯=⨯÷=⨯==实际试验时取试验电压为23.5kV高压侧电压（指相电压）达到激发电压1.7U m /3时低压侧电压为：kVkV U U U U U U U U U K U U HN LNm HN LNm HN LN HX XtoX HX LX 775.2625275.152527.17.1337.13=÷⨯⨯=⨯=⨯÷=⨯==实际试验时取试验电压为26.5kV2、高低压绕组为YY 接法高低压绕组为YY 接法时试验接线为以YY12为例解释怎样计算施加的电压（只要低压绕组是△连接的均可按照此方法计算）由于试验采用低压加压，高压感应的方式，而且系统只测量低压侧的电压，因此需要计算高低压电压的关系。

变压器现场感应耐压和局部放电试验分析摘要：本文以某变压器设备厂所制造的变压器为主要分析对象，在进行普通试验分析以后，再实施变压器现场感应耐压和局部放电试验，进而分析和总结变压器试验结果，综合保障变压器设备的运行稳定性和安全性。

关键词：变压器设备；现场试验；感应耐压试验；局部放电试验1局部放电试验分析1.1 试验对象及方法本次试验以某变压器设备厂所制造的220kV变压器作为主要分析对象。

具体试验中将会采用倍频加压方法，低压绕组单相励磁，高压绕组和中压绕组中性点接地，构成较为标准的接线形式，并通过分组的方式进行具体试验实施。

1.2 加压形式试验中具体加压形式如图1所示。

其中，需要以u1和t1分布为试验电压和预加压时间；u2和t2分布为激发电压和激发电压时间；t3为试验持续时间[1]。

图1 加压形式示意图在试验中，在将电压提高至试验电压值u1以后，需要将保持5min，即t1设置为5min，时间超过预加压时间以后，将电压提高至激发电压值u2以后，保持5s，然后再将电压降至u1，保持30min，即t3为30min。

试验中除了需要控制电压变化以外，还需要时刻关注放电量变动情况。

根据现行规定标准可以计算出：1.3 试验回路局部放电试验具体试验回路接线如图2所示。

图2 局部放电试验回路接线示意图在试验中，T1为电源变压器，其实际参数为35/0.4kV，180kVA；T2为中间变压器，其实际参数为2×35/0.66kV，180kVA；T3为此试验中待试验变压器；T4为自耦调压器，其实际参数为0.5~1kVA；V为电压表，其实际参数为0.5V、150V、300V、600V；C为套管电容；Z为检测阻抗。

1.4 局部放电量测定分析局部放电量测定分析过程中主要采用的测定设备为JF8601局部放电仪。

1.4.1 测定回路校正在试验中，需要通过局部放电仪对放电测定阻抗区域的电脉冲幅值进行有效读取，为保障读取结果的精确性和有效性，需要先对测定回路进行科学校正。

第6章变压器局部放电测试方法6.1 放电脉冲在线圈中的衰减特性对于局部放电脉冲信号，不能把变压器线圈看作一个集中参数电路，而应看为一分布参 数电路，并可用图 6.1的简化等值回路来表示，图中。

为对地电容，K 为纵向电容，L 为导线 寄生电感，A 为线圈高压端，。

为线圈中性点。

图6.3图6.2的简化等值回路如果变压器中某一点发生局部放电时，在放电的瞬间，可以忽略寄生电感L 并用图6.2来研究其起始电压分布，图中Q .为放电气隙电容；。

〃为与气隙串联部分绝缘介质的等效电容，人为气隙两端电压。

当变压器高压线圈首端工频电压升到匕（瞬时值）时，P 点处的工频电压为（工频电压沿线圈为直线分布），此时邻近P 点的绝缘内部发生放电。

可以推出气 隙两端的引燃电压心（瞬时值）为〃—包xkF1气隙放电终止后，其两端的熄灭电压为乙（瞬时值）。

在此放电过程中，气隙两端的电压变化%-盯，由此而引起尸点的电压变化\u p 为(6.2)式中可上图6.3来计算，图中的C,〃为图6.2中P 与A 之间〃?段的入口电容，。

“为「与。

(6.1)图6.2气隙放电时的等值回路△%之间〃段的入口电容，C P =C m +C n o在图 6.2中，由P 点的电压变化p 而引起机段的电位分布可计算如下:在电容K/上的电荷。

为八K 〃2=—(即1nxax在电容Cdx 上的电荷等于电荷。

在了方向的增量dQ,^dQ=Cclx-\u ntx ,所以Q=Jc △"心公(6.3)(6.4)由(63)、(6.4)得K^f'=C l^dx(6.5)(6.5)对x 微分得(6.6)其通解解为(6.7)式中a=JC/K 。

(6.4)的特解为:(1)由于A 点开路，当工=/时，Q=K 也”=0,即四也=0,所以dx dxA-—Be"=0(6.8)(2)当X=M )时,即(6.9)因此可以解得△〃厂△u /㈤且B= ---------------------------/~0)+.4~0)(6.10)将A 、3代入(6.7)可得cha(\-x)/八△、二刈西匚M(%"口(6.11)同样，由P 点的电压变化△〃〃而引起〃段的电位分布△〃而可计算如下：对于〃段，(6.7)仍然正确，即加几.=4^+&一《)在中性点开路的情况下，当x=x0时，当工=0时，也二=(),同理可计算出dx八A chax由图6.3可知，气隙Q 放电时所中和的实际电荷4为q=©+£^JC#Cp(0Wo)(6.12))△((6.13)图6.3'|>P 点的视在放电电荷Q 为根据以上分析可知：变压器内部某点发生放电时，其对应线圈部位上所产生的脉冲电压将 沿线圈两端进行衰减性传播，沿线圈的起始电位分布与2的关系可用（6.22）、（6.23）表示。

局部放电测量随着电力设备故障诊断技术的发展，人们发现电气设备的许多故障和事故与局部放电有关，因此对局部放电的测量越来越重视，在《交接规程》和《预试规程》中列为试验项目。

一、局部放电的基本概念：1、什麽是局部放电局部放电是指电气设备在电压的作用下，绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿性的放电现象。

以变压器为例：变压器绝缘结构复杂，内部发生局部放电的原因很多，如果设计不当，局部场强过高，工艺上有缺陷使绝缘中含有气泡，在运行中油质劣化分解出气泡，机械振动和热胀冷缩造成局部开裂出现气泡。

在这些情况下，在外施电压下都会发生局部放电。

一旦发生局部放电，放电就会持续发展，造成绝缘老化，严重的会造成绝缘击穿。

2、视在放电量：是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压的变化量相同。

此时注入的电荷量称为局部放电的视在放电量。

以皮库（PC）表示。

3、局部放电起始电压是指试验电压从不产生局部放电的较低电压逐渐增加，能观察到试品开始出现局部放电时，试品两端施加的最低电压称局部放电起始电压4、局部放电熄灭电压试品发生局部放电后，在逐渐降低外施电压的过程中，试验装置尚能观察到局部放电时，试品两端施加的最低电压称局部放电熄灭电压。

（外施电压在降低就观察不到局部放电了）5、局部放电的几种检测方法1、电荷法测量局部放电常规的电荷法局部放电测量，是通过放电量的变化发现缺陷。

2、高频法测量局部放电用产生的高频信号达到发现缺陷的目的。

测量频率在40MHZ---300MHZ。

3、振动法测量局部放电通过放置在外壳上的传感器接受放电产生的振动脉冲打到检测放电故障的目的4、声测法测量局部放电测量原理与振动法相似，通过放置在外壳上的声传感器接受放电产生的超声信号，达到发现缺陷的目的。

5、测分解物法在局部放电作用下。

可能有分解物或生成物出现，可以用色谱及光谱分析来确定各种分解物或生成物，从而判断局部放电的程度。

二、局部放电的试验回路和测量仪器1、局部放电试验基本回路图1 局部放电测量的基本回路（a）测量阻抗与耦合电容器串联回路，（b）测量阻抗与试品串联回路，（c）平衡回路Z f–高压滤波器Cx—试品等效电容Ck--耦合电容器Zm--测量阻抗Z—调平衡元件2、试验回路选择2.1试验电压下，试品的工频电容电流超出测量阻抗Zm的允许值，或试品的接地部定接地时，可采用图1（a）试验回路2.2试验电压下，试品的工频电容电流符合测量阻抗Zm的允许值时，可采用图1（b）试验回路2.3试验电压下，图1（a）、（b）试验回路有过高的干扰信号时，可采用图1（c）试验回路3、视在放电量的校准：3.1校准的基本原理视在放电量校准的基本原理是：以幅值为U0的方波通过串接小电容C0注入试品两端，此时注入的电荷为：Q O=U0C03.2直接校准将已知电荷量Q O注入试品两端称为直接校准图2直接校准的接线3.3间接校准将已知电荷量Q O注入测量阻抗Zm两端称为间接校准图3间接校准的接线三、电力设备的局部放电试验1、电力设备的局部放电试验前对试品要求1.1本试验在所有高压绝缘试验之后进行，必要时可在耐压试验前后各进行一次。