電力干式變壓器局部放電故障檢測技術(shù)
感應加壓常用于檢測干式變壓器的局部放電,試驗電壓一般高于干式變壓器的額定電壓。為了防止鐵芯過(guò)飽和,電源頻率通常為150-250赫茲。
局部放電信號大多從高壓套管的端屏引出。如果高壓套管沒(méi)有端屏,可以用耦合電容引出信號。通過(guò)將測試儀器連接到測試阻抗,通過(guò)與測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。新標準GB1093.3-2003將延長(cháng)局部放電試驗電壓的持續時(shí)間,增加短時(shí)工頻感應試驗電壓。在預勵磁下,還將測量局部放電量。
一、局部放電試驗電源的頻率、電壓、持續時(shí)間和判斷
(1)電壓頻率、電壓和持續時(shí)間。為了保證測試電壓施加在被測干式變壓器上時(shí)鐵芯不飽和,盡量降低測試電源的頻率,以減小補償電感的容量。
因為局部放電試驗對電壓非常敏感。只有當內部缺陷的場(chǎng)強達到初始放電場(chǎng)強時(shí),才能觀(guān)察到放電。因此,試驗標準明確規定了加壓的幅度和持續時(shí)間、試驗接線(xiàn)等。必須嚴格按照標準進(jìn)行加壓試驗,才能正確評價(jià)設備的局部放電性能。
根據標和IEC標準,干式變壓器局部放電試驗時(shí),被測繞組中性點(diǎn)應接地,高壓端電壓應按規定程序施加。使用工頻測試電源不可能在繞組中感應出這么高的測試電壓。由于鐵芯磁通密度飽和,勵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),在測量電力設備的局部放電時(shí),試驗標準包括一個(gè)在短時(shí)間內高于規定試驗電壓的預電壓過(guò)程。這是因為在實(shí)際運行過(guò)程中,局部放電往往是由過(guò)電壓激發(fā)的,而預電壓的目的是人為制造一個(gè)過(guò)電壓閾值來(lái)模擬實(shí)際運行情況,從而觀(guān)察絕緣在規定閾值下的局部放電水平;例如,在模擬過(guò)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)間內熄滅。
(2)判斷干式變壓器的局部放電水平。即在規定的外加電壓和持續時(shí)間內,220千伏及以上的繞組線(xiàn)端的放電量一般不應超過(guò)相應的規定放電量標準,并觀(guān)察起、滅電壓及隨外加電壓的發(fā)展趨勢;試驗期間,干式變壓器的中性點(diǎn)應接地。
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(xiàn)、相間屏蔽和繞組匝間等。
嚴格來(lái)說(shuō),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(méi)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,對于嚴重的局部放電故障,很難及時(shí)診斷,因為其中一些故障會(huì )在短時(shí)間內發(fā)展成故障,而且油色譜分析的特點(diǎn)往往不明顯。 #p#分頁(yè)標題#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(zhù)乙炔和氫氣,如果乙炔占總烴的比例很大(例如30%以上),或者乙炔達到幾十ppm,干式變壓器還能運行(或輕氣保護動(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(zhù)一氧化碳的增加而增加,局部放電包括
局部放電試驗包括電氣法和超聲波法,試驗應按家標準規定的加壓方法進(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試方法。但目前檢測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。
為了做出準確的診斷,除了掌握相關(guān)的測試方法和判斷標準外,還需要對干式變壓器的結構有很好的了解,以便通過(guò)各種測試方法進(jìn)行初步分析判斷后找到故障位置。先先,仔細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(kāi)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(lái)料檢驗人員技術(shù)素質(zhì)高,部分零件不易檢驗。發(fā)現電力干式變壓器局部放電故障可能是運行中色譜分析異?;蜉p氣體保護動(dòng)作引起的,也可能是其他預試驗結果超標引起的。然而,局部放電故障和擊穿故障有著(zhù)根本的區別。擊穿故障是電極之間的擊穿(如對地或相間的高壓等。),對干式變壓器的絕緣造成了嚴重的損害,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,預試驗程序中的局部釋放要求
(1)測試周期。預試驗規程規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),應進(jìn)行局部放電試驗。
(2)測試要求。當線(xiàn)路端電壓為1.5Um/,放電量一般不超過(guò)500pc當端電壓為1.3Um/,放電容量一般不超過(guò)300pc。
(3)測試中需要注意的問(wèn)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),注意檢測阻抗的頻率下限值。
2)電流應對稱(chēng)輸入,以減少供電設備的自放電干擾。
3)采用電學(xué)方法測量局部放電時(shí),可以采用超聲波方法對放電進(jìn)行定位檢測。
來(lái)源:北極星整理
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