SF6油氣套管變壓器現場局放試驗研究

摘?要：對高壓為SF6油氣套管引出結構變壓器的現場局放試驗進行了嘗試性的研究。

關鍵詞：SF6油氣套管;現場;局放試驗;視在放電量

中圖分類號：TM

1 背景

隨著我國經濟的發展，電力供應需求日益增大，對于城市改擴建空間有限以及特殊環境要求的地區，對GIS連接變壓器的需求日益增多。雖然該類變壓器具有外絕緣距離小，占地面積小、電磁輻射小，維護工作量小等優點，但缺點也比較突出：一是成本高;二是變壓器高壓部分不外露，涉及變壓器高壓側的交接試驗以及預防性試驗難以開展，對日后的變壓器運行維護帶來不便。為了嘗試解決該類產品現場連接GIS以后不能進行局放試驗的問題，筆者展開了相關試驗研究。

2 局放試驗

在變壓器局放試驗中所測得的放電量稱為視在放電量Q，它不同于實際放電量q。無論是氣泡（氣隙）放電、尖端放電、絕緣放電或是懸浮放電，都沒有辦法對其實際放電量進行直接測量，都是通過電氣或超聲等手段從套管或油箱壁進行間接測量，目前變壓器的局放測量多采用電氣測量的脈沖電流法。

（1）對于高壓繞組是通過電容式套管引出的變壓器，局放測量的接線如圖1（以YNd11聯結變壓器C相局放測量為例）：

常規產品高壓套管直接暴露在空氣中，進行C相局放測量時，高壓套管的末屏與地之間接入阻抗單元，信號線接入測量儀器，然后從C相套管端部注入標準方波進行局放量的標定，這樣在進行局放試驗時，儀器中顯示的放電量即為放電源傳遞到套管端部的視在放電量。而當高壓套管為SF6油氣套管時，現場安裝完畢后，高壓側套管為封閉狀態，只有套管末屏可以采集信號，但卻無法實現高壓側的方波校正，這也就無法達到準確測量套管端部視在放電量的目的。

（2）對于SF6油氣套管產品，高壓首端沒有裸露在空氣中，但一般中性點是通過普通瓷套管引出的，在此我們嘗試利用中性點監測高壓繞組的放電量?，F場進行局放測量，通常需要高壓的中性點接地，這樣高壓繞組就沒有可以進行方波校正的部位了，為了實現中性點可以進行方波校正，中性點就不能是零電位，但也不允許懸浮，需要有一定的鉗制電位，因此利用低壓被試相電壓鉗制高壓中性點電位的方法在此得到了應用，如下圖：

考慮到中性點電位有所提高，要調整合適分接位置以符合高壓首端對地電壓的考核要求。那么我們怎么通過高壓繞組中性點來監測高壓各相繞組的局放呢？具體方法如下：

首先，低壓c相與高壓中性點的連線先不接，對中性點注入方波100pC，然后對高壓C相油氣套管末屏進行校正，局放儀標定為100pC，由于高壓繞組此時完全懸浮，傳遞到C相首端的放電量可以認為接近高壓繞組的放電;然后連接低壓c相和高壓中性點的連線，再次對高壓中性點進行方波注入100pC，此時對高壓C相末屏的信號進行采集，記錄下的數據即為高壓C相首端相對中性點未與低壓端相連接的衰減率（百分數）。方波標定后便可對產品激磁進行局放試驗，C相套管末屏測得的放電量通過方波校正時的衰減率折算出高壓放電量。

（3）為了驗證該方法的可行性，我們根據上述方法，統計了5臺產品的的驗證情況，數據見下表：

數據顯示，通過該方法在中性點進行測量到的局放量基本接近常規方法從套管末屏監測到的放電量，應用該方法能夠解決現場沒有瓷套管的局放試驗問題。

3 結語

變壓器的局部放電通常都是通過套管末屏監測視在放電量，對于實際放電傳遞特征，無論是向被測繞組首端傳遞還是向中性點方向傳遞，我們都能利用不同的檢測手段進行測量。經過試驗驗證，對于連接GIS斷路器的變壓器現場安裝完畢后，雖然高壓套管不能像常規套管一樣進行局放測試，但通過中性點監測同樣可以達到測量局放的目的。

參考文獻：

[1]保定天威保變電氣股份有限公司.變壓器試驗技術[M].北京：機械工業出版社，2010.

[2]GB/T1094.3-2017 絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙[S].

作者簡介：黃寶新（1977-），男，河北豐潤人，高級工程師，保定天威集團特變電氣有限公司副總工，主要從事變壓器試驗研究工作。