大型电力变压器局部放电量的测量

刘衍坤

（国网天津市电力公司检修公司，天津300232）

1 试验电源及试验装置

此试验电源采用320kW 异步电动机拖动560kV·A、250Hz 无刷同步发电机组供电，经2 台单相中频变压器400kV·A，35/0.66×2kV 供电。试验电压的大小调节发电机的励磁电流实现。然后加到被试品OSFPS7－120000/220 变压器上。在中频变压器输出端由电抗器组补偿容性电流，以减小放电机的输出功率。测试仪器采用DST-3 型便携式多功能局部放电测试仪。由HVT-1 型智能交直流电压表测量单相中频变压器的仪表卷[1]。

2 试品的主要技术参数

试品的主要技术参数包括：型号：OSFPS7-120000/220；额定电压：220±2×2.5%/115.5/36.75；

联结组标号：YN，a0，yn0；绝缘水平：LI950 AC85/LI480 AC85/LI200 AC85；负载损耗：P1-2=318.32kW；P1-3=234.60kW；P2-3=239.88kW；阻抗电压：U1%-2%=8.71；U1%-3%=32.22；U2%-3%=21.22。

3 试验步骤

试验步骤为：

1）将被试变压器试验相A 相开关位置放于Ⅰ号，B、C 相关位置放于Ⅴ号。

2）采用320 kW 异步电动机拖动560 kV·A、250Hz 无刷同步发电机组供电，试验接线图如图1 所示。

图1 试验接线图原理图

3）在中频变压器的仪表卷接HVT-1 型智能交直流电压表，在被试品A 相线端接电容分压器经分压后用峰值电压表测量其电压，校验HVT-1 型电压表。然后，拆除电容分压器，由HVT-1 型电压表测出A 相线端电压（此时应考虑容升的影响）。

4）灵敏度的校准。试验线路接好后，用方波发生器从变压器的高压、中压侧线段注入500pC 的放电量，在测量仪上调出波形的适当高度表示500pC 的放电量，以此作为基准。

设加于试品上的方波电压为Uq（通常选0.5V，1V，5V 几挡），分度电容为500pF，调节放大器增益，在试波器上出现高度为L（mm）的信号，在这时的灵敏度，即为测试装置的刻度系数K。根据已校正的灵敏度，可以计算出各放电信号的视在放电量Qx。

5）试验电压的计算。局放试验电压要施加系统最高运行电压，220kV 等级系统最高工作电压为252kV 因A 相，开关位置放于Ⅰ号：UⅠ＝220×1.5=231kV

式中，UA为试验相A 相电压；UAM为高压侧中性点电压；Ua-bc为低压侧电压；UF为发电机输出电压。该变压器局放的测量按IEC 标准进行，具体施加电压值如表1 所示。施加电压与时间的关系如图2 所示。

表1 各部分的电压值

图2 施加电压与加压时间关系

6）容性电流补偿容量的估算。在测量变压器的介质损失角时，测得电容量为：高压、中压对低压及地的电容量C1＝11490pF，低压对高压、中压及地的电容量C2＝13580pF，Po＝63.67kW，Io=0.56%。

7）空载有功损耗和有功电流的估算：

式中，Pof为试验时的有功损耗，kW；B′m为试验时的磁通密度，T；Bm为额定频率和额定电压的磁通密度，T；Pofe为额定频率和额定电压的有功损耗，kW；m为系数，1.18~1.33；n为系数，1.8~1.9；f为感应耐压施加电源的频率250Hz；fe为变压器的额定频率50Hz。

式中，K为试验电压倍数，K＝1.7。

因此，被试相：

非被试相：

试验时的总损耗：

试验时的有功电流：

8）容性无功功率和无功电流的估算。估算容性功率时按集中电容计算。

高压侧试验相：

高压侧非被试相：

低压侧试验相：

低压侧非被试相：

总容性无功功率：

总的容性电流：

视在功率：

此时，将2 台80kV·A 电抗器串联后补偿在一侧，即可达到要求。

9）测试结果如表2 所示。

表2 测试结果