锡林郭勒电业局 内蒙古锡林浩特 026000
摘要：高压变压器在工作的过程中，需要应用到比较复杂的电路，还有变压器、导线连接等相关装置。从整体上看，高压变压器工作的原理比较简单。但在实践过程中，却有很多困难。因此，想要让高压变压器器的故障得到较好的处理，需要结合其高压变压的具体情况，让放电试验体系得到相应的优化。
关键词：高压变压器；局部放电；试验
引言
局部放电作为一种脉冲放电，会在变电站设备内部和周围空间产生一系列的光、声音、设备和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。目前局部放电带电检测技术已经逐渐取代传统的停电检测方法在变电站设备状态检测中得到了非常广泛的应用。
1高压变压器局部放电试验故障分析
变压器的结构。绝缘材料具体表现为:绝缘纸板为厚纸板，绕组的层间绝缘和匝间绝缘采用聚脂薄膜，骨架采用环氧板。整个变压器芯浸在变压器油中。磁芯由8块U型磁芯并联磁路构成。其中Ｒ1、G1、L1分别表示原边绕组的电阻、分布电容、漏感。Ｒ2、C2、L2分别表示副边绕组第1个高压线包的电阻、分布电容、漏感(均折算到原边)。C12表示原绕组和副边绕组第1个高压线包之间的电容。根据该变压器是升压变压器及变压器绝缘结构的特点:(1)将原副边绕组之间的电容合并到副边电路。(2)将副边高压线包等效为一个线包。(3)合并原副边漏感。
将高压整流桥臂的二极管反向势垒结电容、高压绕组对地电容、分压器寄生电容以及杂散电容等考虑外媒，可以将输出端电路由一个电容和一个电阻进行等效。其中C3表示的是原副边之间分布电容、副边绕组本身分布电。L3和Ｒ3分别表示变压器的原副边等效漏感和副边等效电阻。
导致故障的原因可能有两种:(1)绕组绝缘击穿和变压器分布电容影响;(2)变压器在吊装过程中导致气隙变大。
2变电设备局部放电带电检测技术
2.1地电波检测
当开关柜的绝缘层中出现局部放电时，就会产生电磁波，该电磁波是在无线电的频率范围之内的，其中有一部分电磁波会沿着间隙传播出去，一旦传播出去的电磁波遇到开关柜的接地金属外壳，就会立即产生一个电压大概在几毫伏到几伏之间的瞬态接地电压，这种瞬态接地电压从产生到消失存在的时间并不长久。因此，当开关柜处于工作状态时可以通过检测瞬态接地电压来检测设备的局部放电活动。根据我国电力检测的有关规定，瞬态接地电压的检测周期应该按以下标准:如果变电设备为新设备，根据规定应该在设备投入运行一星期之内对其进行瞬态接地电压的检测;设备在运行过程中也应该按规定标准进行检测，一般在半年到一年的时间内对设备进行一次检测;如果设备运行出现故障或运行不良时也应该检测一次。另外，在检测的过程中应该特别注意，每一次检测对于同一站的所有开关柜所使用的检测仪器应该相同。当采用地电波的方式对变电设备进行检测时，判断变电设备是否存在放电现象的一个非常重要的依据便是放电脉冲数，在设备运行状态良好的情况下，2s之内放电脉冲数在50～500个之间，如果检测时发现放电脉冲数超过1000时，就应该及时采取相应的措施加以解决，防止危险发生。
2.2超声波检测
声波的产生也是开关柜局部放电的明显特征。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开关柜在局部放电的过程中产生的声波是频谱比较宽的声波，从几十赫兹到几兆赫兹不等，跨越性比较大，通常情况下人的耳朵可以听到低于20kHz的信号频率，如果信号频率高于20kHz那么人耳是听不到的，这时就需要借助超声波传感器对信号进行接收。超声波传感器的工作原理是首先利用超声探头对信号进行接收，经过一系列的处理之后以声压的形式反映出来，与此同时再将其转换成人的耳朵可以听到的信号频率。因此，工作人员可以通过声音信号来对设备是否存在放电问题进行系统的分析与判断。另外，根据我国电力检测的有关规定，超声波的检测周期应该按以下标准:如果变电设备为新设备，根据规定应该在设备投入运行一星期之内对其进行超声波的检测;设备在运行过程中也应该按规定标准进行检测，一般在半年到一年的时间内对设备进行一次检测;如果设备运行出现故障或运行不良时也应该检测一次。另外，在检测的过程中应该特别注意，每一次检测对于同一站的所有开关柜所使用的检测仪器应该相同。当采用超声波的方式对变电设备进行局部放电检测时，检测依据主要是工作人员从耳机中听到的声音信号，超声波检测技术实际上就是对声音信号的检测，对耳机中检测的声音信号进行判定，从而判断出变电设备是否存在放电问题。
2.3特高频检测定位
一般情况下，特高频电磁信号本身就拥有较强的抗干扰能力，加之电磁波在变压器中具有较快的传播速度，这些特征都为其准确定位奠定了基础，但是高频电磁波也有一定的缺陷，就是无法穿透金属完成传播，遵循几何绕射理论，而电力变压器内部结构复杂，绝缘纸板、绕组等都会影响电磁波的传播路径，有必要探讨影响UHF电磁波传播的影响因素。以油纸复合绝缘介质为例，电磁波在其中的传播损耗较小，但是在良导体中的传播大都发生了反射。如果在放电源和特高频传感器之间放置铁心及变压器线圈等进行对比试验，发现变压器铁心等实体金属对电磁波造成强烈衰减，信号首峰难以分辨，而电磁波可有效穿越绕组线圈并接近直线传播。虽然针对现场电力变压器局部放电定位问题，许多研究人员开发出多种定位算法与时延估计方法，但仍与实际放电位置有很大误差。
2.4GIS设备状态监测中运用带电检测技术
（1）GIS设备状态监测中红外线成像带电检测技术的应用
所谓红外线带电检测技术就是将不可见的红外辐射来做成可见图像的转换。GIS设备检测点物体的红外辐射通过镜头聚焦可以表现在探测器上面，红外线探测器会将红外辐射信号转化为电信号，放大电信号并在热像仪上面数字化处理成电子部分，以便可以转换成可观察到的红外图像在显示器上。然而由于GIS设备具有一定的紧密性以及紧凑性，另外SF6气体具有较强的传热性能，因此红外测试手段在GIS设备上的检测效果并不良好。根据应用实践可知，红外线成像带电检测技术可以针对避雷器气室缺陷以及PT问题进行有效检测，同时利用该种带电检测技术来可以对加热装置的故障问题进行检测。
（2）GIS设备状态监测中气体泄漏带电检测技术的应用
测试GIS设备气体泄漏问题时，传统的局部包扎测试方法很难有效的实现检测目的。而伴随着我国逐渐增加的GIS气室，对巡检气体泄漏的工作的质量要求逐渐提高，而目前解决该类问题的主要方案就是采用激光检漏仪来对气体泄漏情况进行检测。
2.5红外测试技术
带电检测技术中的红外测试技术主要用于检测电器设备存在的热故障点，这种发热主要是因为介电损耗或者电阻损耗导致的，例如避雷器、电容器本体发热以及引线接头、刀闸触头发热等情况。红外测试技术可以测量设备表面发射出的红外辐射，主要是没有受到阻挡的设备，但是也存在一定的局限性，例如设备内如果存在故障，或者由此出现的故障发热功率较低，故障部位距离设备表面距离较远、大型结构复杂的设备存在拍死角等。
3结束语
在进行故障的处理过程中，首先需要对各种故障进行整体的放电处理。同时，对于变压器的接线问题以及各种放电的控制，需要对其进行整体的故障处理，最终使得高压变压器能够正常运行。
参考文献：
［1］丁丁，陆倪辉．高压变压器现场局部放电试验异常分析［J］．广东科技，2011(24)．
论文作者:侯晓雪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/31
标签：设备论文; 变压器论文; 绕组论文; 局部论文; 电磁波论文; 电容论文; 信号论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;