變壓器做局放試驗(yàn)核心試驗(yàn)設(shè)備

進(jìn)行變壓器局部放電試驗(yàn)，通常需要一套無(wú)局放變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的核心構(gòu)成與作用如下：

• 無(wú)局放變頻電源：這是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。它可以輸出頻率和電壓連續(xù)可調(diào)的電源，通過(guò)調(diào)節(jié)頻率使整個(gè)回路達(dá)到諧振狀態(tài)。

• 無(wú)局放勵(lì)磁變壓器：其作用是將變頻電源輸出的電壓升高，為諧振回路提供能量。這類變壓器在設(shè)計(jì)和制造上有特殊要求，確保其自身的局部放電量極低。

• 無(wú)局放諧振電抗器：這是實(shí)現(xiàn)諧振升壓的關(guān)鍵元件。它與被試變壓器的入口電容構(gòu)成串聯(lián)諧振回路。電抗器通常采用氣體絕緣，自身不會(huì)產(chǎn)生局部放電。

• 電容分壓器：用于精確測(cè)量施加在變壓器上的試驗(yàn)電壓，同時(shí)將高壓側(cè)的信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

• 局部放電檢測(cè)儀：這是直接用于觀察和測(cè)量局部放電信號(hào)的設(shè)備。它包含了信號(hào)采集、放大、濾波和顯示（如示波器或電腦分析軟件）等單元，用于捕捉變壓器內(nèi)部產(chǎn)生的微弱放電脈沖。

試驗(yàn)原理簡(jiǎn)述：系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，使諧振電抗器的電感量與被試變壓器的對(duì)地電容量達(dá)到串聯(lián)諧振條件。此時(shí)，在電抗器或勵(lì)磁變壓器上就能產(chǎn)生數(shù)倍于輸入電壓的高壓加在變壓器上。由于回路處于諧振狀態(tài)，所需輸入功率很小，能輸出非常純凈的正弦波形，特別適合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

局放試驗(yàn)依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程

變壓器局部放電試驗(yàn)必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范試驗(yàn)方法和判據(jù)。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

• GB/T 7354-2018 《局部放電測(cè)量》：這是局部放電測(cè)量的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了測(cè)量方法、術(shù)語(yǔ)定義和校準(zhǔn)程序，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60270對(duì)應(yīng)。

• GB 1094.3-2017 《電力變壓器 第3部分：絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙》：這是電力變壓器局放試驗(yàn)的核心依據(jù)，詳細(xì)規(guī)定了試驗(yàn)電壓的施加方式、加壓程序、持續(xù)時(shí)間以及具體的合格判據(jù)。

• GB 50150-2016 《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》：這是針對(duì)新安裝變壓器投運(yùn)前進(jìn)行交接試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，其中包含了局部放電試驗(yàn)的要求和驗(yàn)收限值。

• DL/T 417-2019 《電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則》：由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，該導(dǎo)則為現(xiàn)場(chǎng)條件下的局放測(cè)量提供了詳細(xì)的指導(dǎo)，包括如何抑制背景干擾、進(jìn)行放電定位等實(shí)用方法。

局放試驗(yàn)主要試驗(yàn)程序與參數(shù)

試驗(yàn)通常采用低壓側(cè)加壓、高壓側(cè)感應(yīng)升壓的方式。

試驗(yàn)程序遵循長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)耐壓程序。為防止鐵芯飽和，試驗(yàn)電源頻率通常為100Hz至400Hz，高于額定頻率。典型的加壓流程如下：

1. 預(yù)升壓：電壓先升至一個(gè)較低的預(yù)設(shè)值（如1.1倍額定相電壓），然后升至1.5倍最高工作相電壓，并在該電壓下保持一段時(shí)間，觀察放電量是否穩(wěn)定。

2. 主試驗(yàn)段：電壓繼續(xù)升至規(guī)定的局放試驗(yàn)電壓（通常不低于1.58倍額定相電壓），并開(kāi)始持續(xù)計(jì)時(shí)。持續(xù)時(shí)間T的計(jì)算公式為 T = 120 × (額定頻率 / 試驗(yàn)頻率) 秒，且不少于15秒。

局部放電量的合格判據(jù)：

• 交接試驗(yàn)：在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下，通常要求變壓器內(nèi)部的局部放電量不大于100皮庫(kù)。

• 出廠試驗(yàn)：對(duì)于110kV及以上的電力變壓器，通常要求各測(cè)得的局部放電量不大于100皮庫(kù)。

• 判據(jù)補(bǔ)充：在電壓升高過(guò)程中，放電量不應(yīng)出現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)；在電壓穩(wěn)定期間，放電量不應(yīng)有突發(fā)性的劇烈跳動(dòng)。

局放試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)

• 背景噪音控制：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)最大的挑戰(zhàn)是環(huán)境干擾。專業(yè)的測(cè)試系統(tǒng)會(huì)采用光纖隔離技術(shù)，將高壓測(cè)試部分與數(shù)據(jù)采集控制室完全電氣隔離。同時(shí)，需要通過(guò)平衡接線、加裝濾波器等手段抑制外部無(wú)線電或接地系統(tǒng)帶來(lái)的噪聲。

• 設(shè)備自檢：在連接變壓器試驗(yàn)前，必須對(duì)整套試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行空升校驗(yàn)。即在未接變壓器的情況下，將試驗(yàn)電壓升到預(yù)定值，驗(yàn)證試驗(yàn)系統(tǒng)自身的局部放電量低于規(guī)定值（通常要求小于5皮庫(kù)）。這一步至關(guān)重要，可以確保最終測(cè)到的放電信號(hào)確實(shí)來(lái)自變壓器內(nèi)部。

• 放電類型識(shí)別：操作人員需要具備通過(guò)觀察示波器上的橢圓圖、正弦圖以及脈沖相位分布圖譜，初步判斷放電類型的能力。例如，區(qū)分是內(nèi)部氣泡放電、金屬顆粒懸浮放電，還是外部電暈干擾，這對(duì)分析變壓器的絕緣狀況非常有價(jià)值。