变压器局部放电试验问题及处理建议研究

许琛　王钦

摘 要：局部放电试验是检测变压器绝缘性能的重要试验之一，其目的是及时发现变压器绝缘结构及制造工艺中的缺陷问题，并加以消除，从而避免在运行过程中因局部放电对变压器绝缘造成损坏。本文结合工作实际，从变压器局部放电试验的目的出发，并着重就试验中的注意问题以及相应的处理措施与建议进行了研究与探讨。

关键词：变压器；局部放电试验；问题；处理措施

一、变压器局部放电试验的目的

当前，变压器尤其是高压变压器产品，普遍存在着局部放电问题，这是由于因设计、制造、安装等工艺上存在缺陷，导致变压器结构内部存在气隙、油隙等绝缘弱点。例如，油浸式变压器油隔板结构中的油隙、环氧变压器套管中的气泡等，这些绝缘弱点在外部电压达到一定值以后，就很容易发生局部放电问题，对变压器的绝缘性能造成损害，并影响到变压器的正常使用寿命。

而通过变压器局部放电试验，可实现以下作用：一是对变压器的绝缘状况进行检测，通过验证变压器在标准试验电压与试验时间内的局部放电量，以判定变压器的绝缘性能是否满足规范标准及技术要求；二是对绝缘缺陷问题进行排除，当试验中变压器局部放电量超过规范标准及技术要求时，可通过试验过程中的相关数据，对绝缘缺陷的原因进行分析，并对绝缘缺陷的部位进行定位，从而有助于及时消除缺陷问题。

二、局部放电试验抗干扰问题的处理措施

在变压器局部放电试验中，由于所采用的局部放电脉冲不仅是一个快速放电的过程，而且也是一种弱电现象，在试验过程中非常容易受到外界因素的干扰。因此，在局部放电试验中应尤其注意抗干扰问题。

（一）干扰来源的分类

根据干扰来源的不同，变压器局部放电试验主要可分为以下两类：一类是与局部放电试验电压无关的干扰，这类干扰不会随着试验电压的升高、降低而变化，例如：无线电电磁波（谐波）干扰、脉冲干扰等；另一类则是与局部放电试验电压相关的干扰，这类干扰通常会随着试验电压的变化而相应变化，例如电源干扰、高压引线电晕干扰、高压滤波器干扰、耦合电容器干扰、试区内金属物体等放电干扰、接地系统干扰等。在下图1中，即为变压器局部放电试验中所受到的各类干扰来源的示意图。

（二）抗干扰处理措施的应用

1.与电压无关的干扰源处理措施

（1）建立屏蔽室

屏蔽室能很好的消除无线电电磁波、脉冲等与局部放电试验电压无关的干扰来源。通常而言，屏蔽室的屏蔽效能在40dB～60dB之间即可，如试验标准较高时，也可建立屏蔽效能在70dB以上的屏蔽室。某屏蔽室的大小为5.5m×3.0m×2.8m，经实测证明，它对干扰源为90dB～100 dB的无线电电磁波干扰，其平均屏蔽效能可达到50dB左右；对于干扰源为90dB～100 dB的脉冲干扰，其平均屏蔽效能也可达到40dB左右，对变压器局部放电试验具有良好的抗干扰效果。

（2）做好观测记录

为有效消除与试验电压无关的干扰，在变压器局部放电试验中还应当做好试验的观测记录，在每次加压时就应当仔细观察、分辨和记录各种干扰波形的特征，通过积累各种干扰波形特征的分辨经验，以此为更好的判定、区分与消除这些干扰源。

2.与电压有关的干扰源处理措施

（1）在低压侧采用低通滤波器

低通滤波器具有屏蔽与隔离双重功能。实践证明，在试验低压侧采用低通滤波器，不仅能有效消除局部放电检测仪接地系统的干扰，而且能较好的消除试验电源侵入的干扰。

（2）在高压侧采用高压滤波器

在变压器局部放电试验回路的高压侧采用高压滤波器，不仅能很好消除低压侧试验电源经过中间变压器电磁感应和电容耦合，进入到高压侧回路的干扰，而且还能有效消除中间变压器以及高压侧回路本身在试验过程中所产生的干扰。在下图2中，即为试验中高压滤波器的工作原理图。

（3）可靠接地

在局部放电试验中，应将试区内的金属物体进行可靠接地，并尽量避免金属物体与试验中相关绝缘物体之间的接触，以此有效防止悬浮物体（悬浮电位）放电所产生的干扰。

（4）防晕设计

为抑制高压侧电晕给试验所带来的干扰影响，还应当采取适当的防晕设计措施。一方面，在试验中应保证高压导线与连接线的直径足够大，以控制导线表面的最大场强；另一方面，还可将高压导线进行悬空设置，以控制导线与设备之间的有效间距。

（5）装设屏蔽罩或屏蔽环

为抑制高压侧电晕的产生，还可在测量端装设无晕屏蔽罩或者屏蔽环。屏蔽罩通常为馒头型，其上部与下部结构分部为半球形和单环形；而屏蔽环多是由两个圆形单环所构成。要求所采用的无晕屏蔽罩和屏蔽环的表面最大场强均不应大于1.5MV/m。

三、局部放电试验其它问题的处理措施

为保证变压器局部放电试验达到预期的检测效果，除应当采取有效的抗干扰措施以外，还应当充分注意到清洁、注油、静置、温湿度、安全措施等问题，以保证试验结果的精度与准确性。

（一）预处理要求

1.在试验开始前，应保持变压器的表面的干燥与清洁，以避免因绝缘结构表现的潮气或者污染而影响到局部放电试验结果的准确。

2.局部放电试验应尽量在天气晴朗的条件下进行，且环境温、湿度都应当满足相应规范要求与技术条件要求。

3.油浸式变压器经过长途运输颠簸或者注油工序以后，需要静置48小时以后，方可进行试验。

（二）安全措施要求

1.测试人员在试验之前，就应当熟悉所测试变压器的结构、电压等级、局部放电量等相关资料，并熟练掌握试验的操作规程与程序。

2.测试人员在试验过程中应穿戴好的防绝缘装备，并与被试设备与升压设备之间保持一定的安全距离。

四、总结

本文从变压器局部放电试验的目的出发，并着重就试验中的注意问题以及相应的处理措施与建议进行了研究与探讨。在变压器局部放电试验中，抗干扰、环境温湿度、静置、安全措施等问题都可能对试验结果的精度与准确性造成较大的影响，因此我们应做好对相关问题原因的分析，并采取切实可行的处理措施与办法，以确保变压器局部放电试验能达到预期的检验效果。

参考文献：

[1] 董立文，何宝龙，等.变压器现场局部放电试验有关问题分析[J].高压电器，2012（10）.

[2] 贺以燕，杨治业.变压器试验技术大全[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2006（6）.

[3] 陈蕾.电气设备故障检测诊断方法及实例[M].北京：中国水利水电出版社，2012.