電力干式變壓器局部放電故障檢測(cè)技術(shù)
感應(yīng)加壓常用于檢測(cè)干式變壓器的局部放電,試驗(yàn)電壓一般高于干式變壓器的額定電壓。為了防止鐵芯過飽和,電源頻率通常為150-250赫茲。
局部放電信號(hào)大多從高壓套管的端屏引出。如果高壓套管沒有端屏,可以用耦合電容引出信號(hào)。通過將測(cè)試儀器連接到測(cè)試阻抗,通過與測(cè)試儀器上的校正放電量進(jìn)行比較,可以知道局部放電的放電量。新標(biāo)準(zhǔn)GB1093.3-2003將延長局部放電試驗(yàn)電壓的持續(xù)時(shí)間,增加短時(shí)工頻感應(yīng)試驗(yàn)電壓。在預(yù)勵(lì)磁下,還將測(cè)量局部放電量。
一、局部放電試驗(yàn)電源的頻率、電壓、持續(xù)時(shí)間和判斷
(1)電壓頻率、電壓和持續(xù)時(shí)間。為了保證測(cè)試電壓施加在被測(cè)干式變壓器上時(shí)鐵芯不飽和,盡量降低測(cè)試電源的頻率,以減小補(bǔ)償電感的容量。
因?yàn)榫植糠烹娫囼?yàn)對(duì)電壓非常敏感。只有當(dāng)內(nèi)部缺陷的場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到初始放電場(chǎng)強(qiáng)時(shí),才能觀察到放電。因此,試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了加壓的幅度和持續(xù)時(shí)間、試驗(yàn)接線等。必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加壓試驗(yàn),才能正確評(píng)價(jià)設(shè)備的局部放電性能。
根據(jù)標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn),干式變壓器局部放電試驗(yàn)時(shí),被測(cè)繞組中性點(diǎn)應(yīng)接地,高壓端電壓應(yīng)按規(guī)定程序施加。使用工頻測(cè)試電源不可能在繞組中感應(yīng)出這么高的測(cè)試電壓。由于鐵芯磁通密度飽和,勵(lì)磁電流和鐵磁損耗會(huì)急劇增加,所以提高工頻是唯一可行的辦法。同時(shí),在測(cè)量電力設(shè)備的局部放電時(shí),試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)包括一個(gè)在短時(shí)間內(nèi)高于規(guī)定試驗(yàn)電壓的預(yù)電壓過程。這是因?yàn)樵趯?shí)際運(yùn)行過程中,局部放電往往是由過電壓激發(fā)的,而預(yù)電壓的目的是人為制造一個(gè)過電壓閾值來模擬實(shí)際運(yùn)行情況,從而觀察絕緣在規(guī)定閾值下的局部放電水平;例如,在模擬過電壓下發(fā)生局部放電后,局部放電在隨后的30分鐘加壓時(shí)間內(nèi)熄滅。
(2)判斷干式變壓器的局部放電水平。即在規(guī)定的外加電壓和持續(xù)時(shí)間內(nèi),220千伏及以上的繞組線端的放電量一般不應(yīng)超過相應(yīng)的規(guī)定放電量標(biāo)準(zhǔn),并觀察起、滅電壓及隨外加電壓的發(fā)展趨勢(shì);試驗(yàn)期間,干式變壓器的中性點(diǎn)應(yīng)接地。
二、干式變壓器局部放電故障判斷
干式變壓器的局部放電故障可能發(fā)生在電場(chǎng)集中或絕緣不良的任何地方,如固體絕緣材料或干式變壓器油中的氣泡、高壓繞組的靜電屏出口、高壓引線、相間屏蔽和繞組匝間等。
嚴(yán)格來說,干式變壓器總是存在不同程度的局部放電。這種放電目前還沒有穿透電極,如果涉及固體絕緣,會(huì)在絕緣上留下痕跡,較終發(fā)展成電極之間的擊穿。然而,對(duì)于嚴(yán)重的局部放電故障,很難及時(shí)診斷,因?yàn)槠渲幸恍┕收蠒?huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)展成故障,而且油色譜分析的特點(diǎn)往往不明顯。 #p#分頁標(biāo)題#e#
在干式變壓器油色譜分析中,考慮到放電故障總是伴隨著乙炔和氫氣,如果乙炔占總烴的比例很大(例如30%以上),或者乙炔達(dá)到幾十ppm,干式變壓器還能運(yùn)行(或輕氣保護(hù)動(dòng)作),一般可以判斷為潛在懸浮放電。如果乙炔和氫氣的組成隨著一氧化碳的增加而增加,局部放電包括
局部放電試驗(yàn)包括電氣法和超聲波法,試驗(yàn)應(yīng)按家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加壓方法進(jìn)行,使干式變壓器的主絕緣和縱向絕緣能承受更高的電壓,放電缺陷明顯暴露。超聲波法有助于確定放電位置,是一種很有前途的測(cè)試方法。但目前檢測(cè)儀器性能不盡如人意,排放量難以確定,也限制了其先立使用的范圍。
為了做出準(zhǔn)確的診斷,除了掌握相關(guān)的測(cè)試方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)外,還需要對(duì)干式變壓器的結(jié)構(gòu)有很好的了解,以便通過各種測(cè)試方法進(jìn)行初步分析判斷后找到故障位置。先先,仔細(xì)檢查干式變壓器的附件,如冷卻器和套管,以確定故障的可能性。干式變壓器本體(包括分接開關(guān))的檢查方法主要有兩種,即油箱放油檢查和吊蓋檢查。檢查油箱進(jìn)油省時(shí)省力,是優(yōu)先檢查步驟;缺點(diǎn)是來料檢驗(yàn)人員技術(shù)素質(zhì)高,部分零件不易檢驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)電力干式變壓器局部放電故障可能是運(yùn)行中色譜分析異常或輕氣體保護(hù)動(dòng)作引起的,也可能是其他預(yù)試驗(yàn)結(jié)果超標(biāo)引起的。然而,局部放電故障和擊穿故障有著根本的區(qū)別。擊穿故障是電極之間的擊穿(如對(duì)地或相間的高壓等。),對(duì)干式變壓器的絕緣造成了嚴(yán)重的損害,而局部放電故障是一種可能發(fā)展為擊穿但尚未穿透電極的放電故障。
第三,預(yù)試驗(yàn)程序中的局部釋放要求
(1)測(cè)試周期。預(yù)試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定干式變壓器大修后(220千伏及以上);繞組更換后(220kV及以上,120MVA及以上);必要時(shí),應(yīng)進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。
(2)測(cè)試要求。當(dāng)線路端電壓為1.5Um/,放電量一般不超過500pc當(dāng)端電壓為1.3Um/,放電容量一般不超過300pc。
(3)測(cè)試中需要注意的問題。
1)采用寬帶放大器,避免廣播、載波和電暈的干擾。使用中頻電源時(shí),注意檢測(cè)阻抗的頻率下限值。
2)電流應(yīng)對(duì)稱輸入,以減少供電設(shè)備的自放電干擾。
3)采用電學(xué)方法測(cè)量局部放電時(shí),可以采用超聲波方法對(duì)放電進(jìn)行定位檢測(cè)。
來源:北極星整理
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