變壓器局部放電試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法

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變壓器局部放電試驗(yàn)是檢測與評(píng)估變壓器內(nèi)部絕緣狀況的重要且靈敏的試驗(yàn)項(xiàng)目，核心目的是發(fā)現(xiàn)氣泡、尖角、雜質(zhì)等未貫穿電極的局部絕緣弱點(diǎn)，提前規(guī)避潛在故障風(fēng)險(xiǎn)。

試驗(yàn)設(shè)備

局部放電測試系統(tǒng)為綜合性測量系統(tǒng)，核心組成部分及相關(guān)要求、功能如下：

作為試驗(yàn)的核心供電部分，要求為純凈、無局放的中高頻電源，避免工頻電源自身干擾導(dǎo)致無法區(qū)分試品放電與電源干擾信號(hào)，主要包含兩種類型：

工頻諧振裝置：應(yīng)用最廣泛、適配性最佳的類型，分為調(diào)頻式串聯(lián)諧振裝置和固定頻率式串聯(lián)諧振裝置，可通過電抗器補(bǔ)償變壓器容性電流，大幅降低電源容量要求，同時(shí)產(chǎn)生高質(zhì)量正弦波。
中頻發(fā)電機(jī)組：傳統(tǒng)供電方式，由電動(dòng)機(jī) - 發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生 400Hz 左右電源，再降壓至試驗(yàn)所需電壓，因體積大、噪音大的特點(diǎn)，目前已逐步被諧振裝置替代。

核心作用是為局放脈沖信號(hào)提供低阻抗傳輸通道，同時(shí)阻擋工頻高電壓進(jìn)入測量回路，設(shè)備本身需滿足無局放的使用要求。

作為串聯(lián)在耦合電容器與測量儀器之間的關(guān)鍵傳感器，可從流過的局放脈沖電流中提取電壓信號(hào)，并將信號(hào)傳遞至測量儀器。

是整個(gè)測試系統(tǒng)的核心控制與分析單元，負(fù)責(zé)局放信號(hào)的接收、處理、顯示及記錄，核心功能包括：

信號(hào)放大與濾波：對(duì)微弱的局放信號(hào)進(jìn)行放大處理，同時(shí)濾除特定頻帶的干擾信號(hào)，保證信號(hào)有效性。
信號(hào)顯示：支持橢圓、直線等多種顯示形式，直觀呈現(xiàn)局放脈沖特征。
參數(shù)測量：精準(zhǔn)測量視在放電量、放電重復(fù)率、平均電流等核心參數(shù)，其中視在放電量為主要測量指標(biāo)。
定位與識(shí)別：高端儀器配備多通道測量功能，可通過對(duì)比不同繞組端子的信號(hào)到達(dá)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)放電源的粗略定位；同時(shí)能通過分析放電圖譜，識(shí)別內(nèi)部放電、表面放電、電暈放電等不同放電類型。

試驗(yàn)前的關(guān)鍵校準(zhǔn)設(shè)備，可向試品兩端注入電荷量已知的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，以此校準(zhǔn)整個(gè)測量系統(tǒng)的刻度系數(shù)，是保障測量結(jié)果準(zhǔn)確、具備可比性的必要環(huán)節(jié)。

變壓器局部放電試驗(yàn)主要在設(shè)備出廠階段或大修完成后開展，試驗(yàn)流程遵循標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范要求，整體分為試驗(yàn)接線、試驗(yàn)程序兩大核心環(huán)節(jié)：

包含直接法、平衡法兩種基本接線方式，其中直接法為常用且靈敏度最高的方式，又可細(xì)分為并聯(lián)法與串聯(lián)法；多端子測量為變壓器試驗(yàn)的常規(guī)操作形式：

直接法 - 并聯(lián)法：檢測阻抗與試品并聯(lián)，適用于試品一端接地的試驗(yàn)場景。
直接法 - 串聯(lián)法：檢測阻抗與耦合電容器串聯(lián)，適用于試品兩端均不接地的試驗(yàn)場景。
平衡法：利用兩個(gè)相似試品，或一個(gè)無局放耦合電容器與試品組成電橋，抗干擾能力優(yōu)異，但現(xiàn)場操作流程復(fù)雜，多應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
多端子測量：在變壓器高壓繞組、中性點(diǎn)、低壓繞組等多個(gè)端子同時(shí)安裝檢測阻抗，便于后續(xù)放電源的定位分析。

試驗(yàn)程序按操作順序分為準(zhǔn)備工作、系統(tǒng)校準(zhǔn)、預(yù)加壓、測量、判斷與記錄五個(gè)步驟，各步驟均有明確的操作要求與標(biāo)準(zhǔn)：

將校準(zhǔn)器并聯(lián)在變壓器高壓端子與地之間。
向系統(tǒng)注入標(biāo)準(zhǔn)電荷量，調(diào)節(jié)檢測儀增益，使儀器顯示值與注入值保持一致，并記錄此時(shí)的刻度系數(shù)。

平穩(wěn)將電壓升高至規(guī)定預(yù)加電壓，保持規(guī)定時(shí)長（如 60 秒），通過該過程激活或消除部分不穩(wěn)定的絕緣弱點(diǎn)。

將電壓降至 1.1 倍 Um/√3，保持 5 分鐘，讀取背景干擾水平。
將電壓升至測量電壓，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定保持相應(yīng)時(shí)長（如 30 秒及以上），同步測量并記錄最大局放量。
再次將電壓降至 1.1 倍 Um/√3，保持規(guī)定時(shí)長（如 30 分鐘），對(duì)局部放電情況進(jìn)行長時(shí)間測量與持續(xù)觀察。