大型電力變壓器局部放電量的測量

劉衍坤

（國網天津市電力公司檢修公司，天津300232）

1 試驗電源及試驗裝置

此試驗電源采用320kW 異步電動機拖動560kV·A、250Hz 無刷同步發電機組供電，經2 臺單相中頻變壓器400kV·A，35/0.66×2kV 供電。試驗電壓的大小調節發電機的勵磁電流實現。然后加到被試品OSFPS7－120000/220 變壓器上。在中頻變壓器輸出端由電抗器組補償容性電流，以減小放電機的輸出功率。測試儀器采用DST-3 型便攜式多功能局部放電測試儀。由HVT-1 型智能交直流電壓表測量單相中頻變壓器的儀表卷[1]。

2 試品的主要技術參數

試品的主要技術參數包括：型號：OSFPS7-120000/220；額定電壓：220±2×2.5%/115.5/36.75；

聯結組標號：YN，a0，yn0；絕緣水平：LI950 AC85/LI480 AC85/LI200 AC85；負載損耗：P1-2=318.32kW；P1-3=234.60kW；P2-3=239.88kW；阻抗電壓：U1%-2%=8.71；U1%-3%=32.22；U2%-3%=21.22。

3 試驗步驟

試驗步驟為：

1）將被試變壓器試驗相A 相開關位置放于Ⅰ號，B、C 相關位置放于Ⅴ號。

2）采用320 kW 異步電動機拖動560 kV·A、250Hz 無刷同步發電機組供電，試驗接線圖如圖1 所示。

圖1 試驗接線圖原理圖

3）在中頻變壓器的儀表卷接HVT-1 型智能交直流電壓表，在被試品A 相線端接電容分壓器經分壓后用峰值電壓表測量其電壓，校驗HVT-1 型電壓表。然后，拆除電容分壓器，由HVT-1 型電壓表測出A 相線端電壓（此時應考慮容升的影響）。

4）靈敏度的校準。試驗線路接好后，用方波發生器從變壓器的高壓、中壓側線段注入500pC 的放電量，在測量儀上調出波形的適當高度表示500pC 的放電量，以此作為基準。

設加于試品上的方波電壓為Uq（通常選0.5V，1V，5V 幾擋），分度電容為500pF，調節放大器增益，在試波器上出現高度為L（mm）的信號，在這時的靈敏度，即為測試裝置的刻度系數K。根據已校正的靈敏度，可以計算出各放電信號的視在放電量Qx。

5）試驗電壓的計算。局放試驗電壓要施加系統最高運行電壓，220kV 等級系統最高工作電壓為252kV 因A 相，開關位置放于Ⅰ號：UⅠ＝220×1.5=231kV

式中，UA為試驗相A 相電壓；UAM為高壓側中性點電壓；Ua-bc為低壓側電壓；UF為發電機輸出電壓。該變壓器局放的測量按IEC 標準進行，具體施加電壓值如表1 所示。施加電壓與時間的關系如圖2 所示。

表1 各部分的電壓值

圖2 施加電壓與加壓時間關系

6）容性電流補償容量的估算。在測量變壓器的介質損失角時，測得電容量為：高壓、中壓對低壓及地的電容量C1＝11490pF，低壓對高壓、中壓及地的電容量C2＝13580pF，Po＝63.67kW，Io=0.56%。

7）空載有功損耗和有功電流的估算：

式中，Pof為試驗時的有功損耗，kW；B′m為試驗時的磁通密度，T；Bm為額定頻率和額定電壓的磁通密度，T；Pofe為額定頻率和額定電壓的有功損耗，kW；m為系數，1.18~1.33；n為系數，1.8~1.9；f為感應耐壓施加電源的頻率250Hz；fe為變壓器的額定頻率50Hz。

式中，K為試驗電壓倍數，K＝1.7。

因此，被試相：

非被試相：

試驗時的總損耗：

試驗時的有功電流：

8）容性無功功率和無功電流的估算。估算容性功率時按集中電容計算。

高壓側試驗相：

高壓側非被試相：

低壓側試驗相：

低壓側非被試相：

總容性無功功率：

總的容性電流：

視在功率：

此時，將2 臺80kV·A 電抗器串聯后補償在一側，即可達到要求。

9）測試結果如表2 所示。

表2 測試結果