變壓器局部放電故障及處理

張國云

摘要：在電力系統中變壓器極其重要，其肩負著穩轉換電流電壓、穩壓等多方面的重要責任，如果變壓器出現故障，依然會影響工業生產和人民大眾的生活工作。在眾多變壓器故障中，其中尤其以局部放電故障最為嚴重，所有變壓器在生產或者維修后都必須通過局部放電實驗檢測，以此來保障變壓器性能完好和功能的正常。因此文章就對變壓器局部放電試驗的原理及危害進行了分析，并對其在實驗中的故障展開了進一步探究，同時提出了相應的處理方法，以供參考。

關鍵詞：變壓器;局部放電;故障;處理方法

引言

現階段國內各行各業依靠于國家良好的環境和政策，發展速度非常快，并且人民大眾受益于不斷發展的科技水平，越來越多的電氣設備也應用到生活工作之中，這就對于電力供應提出了更高的要求和標準，供電量和供電質量也必須跟隨時代發展趨勢不斷提升。變壓器在電力系統中極其重要，電壓的穩定和調整都需要借助變壓器來開展，所以做好對變壓器局部放電故障的檢測對于保障電力供應安全穩定，提高電能質量有著非常重要的意義和作用。

1變壓器局部放電原理

在生產變壓器時所用的絕緣材料，由于其結構可能會出現某些問題，存在細小缺陷或者結構不均勻的情況，這樣就導致這些絕緣材料在電場工作時就會出現局部負荷超載，進而出現局部放電情況。其根本原因就是在電場中出現不均勻區域，進而導致放電問題的出現，分析變壓器局部放電問題其根本原因主要包括下述兩種：（1）設備電極不對稱，此類情況多數出現在有圓柱體、針狀體的區域，或者是在變壓器套管出現位置和連接位置，如果線路發生接觸不良，產生局部放電問題，對于此類問題必須及時進行處理，否則就會進一步引起表面、尖端放電。（2）絕緣介質不均勻。在變壓器中有許多結構都是由絕緣介質組成的，比如絕緣油、樹脂類材料、云母類材料、塑料材料等等，其中尤其以原油最為重要，液體固體的接電常數值都要高于氣體，所以在絕緣油中存在氣泡或者固體膠原材料中存在空隙時，在電場內這些氣泡和空隙位置就會承受超過其他區域的電場，然而該區域的介質耐壓程度非常低，在大負荷的作用下，就會導致局部放電情況[1]。通常情況下，絕緣油氣泡多數都是因為絕緣油處理存在問題或者絕緣老化所引起的。

2變壓器局部放電的工作危害

在變壓器運行中，某個變壓器出現局部放電情況對電力系統的運行產生的影響非常小，這是因為局部放電所產生的能量較小，不會對整個電力系統的供電或者運行帶來不良影響，與此同時，變壓器局部放電是在非常短的時間內出現的，所以對于絕緣設備的絕緣強度也不會產生較大影響，因此在試機的變壓器運行管理中，經常會存在忽視該方面問題的情況。但是隨著局部放電問題的不斷發展，就會對變壓器性能和結構產生更大的破壞和影響，進而導致擊穿程度和危害的增加，致使變壓器絕緣區域功能失效，局部放電問題越來越嚴重，最終致使變壓器停止工作，影響電力系統的正常供電。

3變壓器局部放電試驗中的故障分析及其處理方法

3.1接地測試的方法分析

在變壓器局部放電測試中，因為變壓器屬于大型能源轉換裝置，所以在具體試驗測試中所受到的電壓干擾非常大，存在各種不可控因素，在測試中甚至還會存在回流問題，那就給局部放電測試工作的安全開展帶來了較大風險，無法保證測試人員的安全，所以在具體的局部放電測試中必須做好各種設備的接地處理，這樣為實驗檢測工作的開展營造安全穩定的環境。與此同時，應該盡可能采用一點接近和使用較短的接地線，避免產生線路環流影響。此外，禁止在測試現場使用電焊機這種高功率用電設備，因為此類設備工作時對局部放電試驗產生電流干擾。

3.2高壓端繞組的特殊檢測

在電力系統中短路問題是比較普遍的，并且危害非常大，在出現短路時，流會突然增加，這時就會對變壓器產生較大沖擊，此時變壓器繞組就可能因為沖擊而產生失穩問題，具體會呈現為變壓器繞組變形或者扭曲，該類情況所造成的后果非常嚴重，不僅會損壞變壓器，甚至還會引起嚴重安全事故。所以，通過研究大量局部放電測試結果發現，高壓變壓器的高壓套管要遠高于其他普通變壓器，測試時人力攀爬難度非常大，必須通過吊車等工具的協助，因此在具體的試驗檢測中，一般都會通過套管末屏來截取信號的方式來檢測變壓器繞組[2]。

3.3剩磁的去除

國家明文規定變壓器在出廠前、安裝后以及修理后都需要經過各種試驗檢測，比如直流電阻試驗、局部放電試驗等等。再通過繞組直流電阻試驗后，變壓器鐵芯會因為以往試驗的作用而存在磁通量，并且會隨著安匝的增多而不斷增加。雖然剩磁的存在能夠使電磁吸盤的磁作用力增加，提高工件的穩定性和穩固性，但是如果剩磁含量過高，在此情況下，開展局部放電試驗就有可能會破壞變壓器，影響試驗的正常開展。所以在具體的變壓器局部放電試驗檢測中，必須通過去磁試驗來消除剩磁的不良影響。

3.4電感性的無功補償

在具體的局部放電試驗檢測中，高壓變壓器如果在250HZ下來開展試驗，變壓器等值感抗和容抗會分別是工頻試驗電壓的5倍和1/5，在此情況下，高壓變壓器容性電流會不斷提升，變壓器會出現容性負載情況，這就會導致局部放電試驗中產生做異常問題，而要想避免參數異常問題的出現，就需要通過電感性無功補償來有效防止上述問題的出現。同時對于不同類型的變壓器器，補償量也是有所不同的，一般性的變壓器在開展局部放電檢測時，補償一般需要超過10%，但是在高壓變壓器局部放電試驗中，容性電流會超過50A，如果補償過多，就需要額外增添更多的電抗器，在此情況下，電源的容量根本不能達到理論上的要求，所以一般情況下需要控制其補償在5%[3]。

3.5懸浮電位和電暈放電情況的分析

通過分析大量局部放電試驗數據，在局部放電試驗中，變壓器的局部放電電壓一般會達到其工作電壓的2倍，所以被測試儀器在試驗中需要施加更高的電壓，所以這就會導致儀器設備在試驗中的工作性能無法得到保障，并且還會因為高壓管道電壓的升高而產生電暈放電，這就會影響最終測試試驗的結果。此外，在測試中測試儀器附近存在為充分接地的金屬元件時，還會引起懸浮電位放電，這也會嚴重影響測試結果的準確性。對于此類問題，必須在局部放電，試驗開始前就進行全面有效地處理，由于其原因是因為金屬元件接地不完全所引起的，所以在實驗開始前需要對測試儀器附近金屬元件進行全面檢查，確保其接地的充分性[4]，以此來防止懸浮電位放電問題的出現。此外，對于電暈放電問題，則需要做好高壓管道兩端屏蔽工作。

結語

綜上所述，變壓器局部放電試驗檢測及其關鍵，對于確保變壓器功能作用的發揮，保證電力系統的安全穩定供電有著極其關鍵的作用和意義。因此作為相關部門和試驗人員必須做好對變壓器局部放電故障的分析研究，明確故障的原因，并采取切實有效地處理措施，確保變壓器局部放電試驗檢測結果的準確性和真實性，為電力行業的健康穩定發展作出有效貢獻。

參考文獻

[1]許琛，王欽.變壓器局部放電試驗問題及處理建議研究[J].企業文化（中旬刊），2015（12）：315，359.

[2]塔曉龍.高壓變壓器局部放電試驗及故障處理分析[J].科技創新與應用，2014（28）：168.

[3]劉拉.110kV變壓器局部放電試驗研究[J].中國戰略新興產業，2017（48）：156.

[4]龍騰.對變壓器局部放電及其現場試驗的相關問題的分析及處理[J].電子測試，2015（12）：100-102.