220kV大型电力变压器局放试验及分析

摘要：局部放电测量是变压器试验中最重要的项目，也是决定电网的是否能安

全稳定运行的基础和保障。文章阐述了电力变压器局部放电现象产生的危害及原因，并对局放试验的试验要求、试验原理等进行了相关论述。

关键词：220kV大型电力变压器；局放试验

L/T596《电力设备预防性试验规程》要求进行局部放电测量。多年来的实践

表明，局部放电试验对变压器绝缘中微小缺陷的检测是非常灵敏的，也是非常有

效的，在现场试验中得到了广泛的推广，为电力系统的安全稳定运行提供了有力

的保障。

1变压器局部放电产生的原因

1.1绝缘内部的气隙

变压器的绝缘结构较为复杂，所使用的绝缘材料既有变压器油，又有绝缘纸板、层压木等，干式变压器中还有环氧树脂绝缘。众多的绝缘材料在生产或安装

过程中难免会存在一些气隙，而这些气隙的存在就构成了电力变压器内部产生局

部放电的重要原因。通常气体的来源主要有以下几方面:

a)油浸变压器真空注油、油循环、静置工艺过程中由于值班人员疏忽，使真

空机、滤油机控制不严，使真空度不满足工艺要求，循环、静置时间不够，变压

器绝缘中存在残余气体，导致运行电压下发生局部放电。b)变压器内部绝缘使用

的层压制品，包括层压绝缘纸板、电工层压木、层压玻璃布板等。由于生产企业

对层压制品中气泡的危害性认识不足，或生产工艺不够完善，预浸坯料挥发物含

量较高，使层压制品中残留气泡。对油浸变压器而言，由于真空注油真空度不高、注油后静放时间不够，层压制品中的气体没有把油完全置换出来，影响材料的绝

缘性能。c)线圈在干燥工艺过程中真空度控制不好、干燥时间和温度不满足要求，导致干燥后的线圈中残留气体，造成变压器发生局部放电。d)固体绝缘变压器环

氧树脂真空浇注工艺中由于真空度不够高、真空保持时间不够长，不能彻底脱气，使环氧树脂固化物中残存一些气体。在包裹绝缘的干式变压器中由于浸渍负荷绝

缘材料和导线的膨胀系数存在差异，从而造成一些气隙。在运行过程中这些气体

导致变压器局部放电。

1.2变压器结构缺陷。某些变压器在结构设计方面不够合理，绝缘结构中电场分布不均匀，从而造成特定部位的电场强度高于相应绝缘材料的起始游离电压水

平产生局部放电。例如复合绝缘中介电系数相差较大，电场分布不均匀;筒式线圈层间电压选择偏高，段间距离偏小;出线结构布置不合理等，均会使变压器发生局

部放电。另外设计选用的许用电场强度偏高也是产生局部放电的重要因素。

1.3材料方面的原因。变压器所使用的铜(铝)导线、铜(铝)箔表面不光滑，有

毛刺，绝缘材料的电气性能不满足设计要求，起始游离电压偏低等。

1.4加工工艺控制不严格。变压器中所使用的金属部件如夹件等在加工过程中未能彻底消除毛刺;电屏蔽、磁屏蔽接地不良，高压引线装配时接触不好，产生悬

浮电位;托板、角环等绝缘件未倒角或消除毛刺;绕组中导线和引线焊接部位处理

不光滑，有尖角和毛刺;铁芯剪裁和叠装时形成毛刺等，均会造成电场集中，产生

局部放电。

1.5变压器器身清洁度不够。由于生产过程中的金属微粒、油箱焊接是遗留的焊渣、生产环境的降尘都可能落入变压器绕组或器身中。对于油浸变压器，器身

注油后油中的导电颗粒通过油循环流落到器身各处，如到达高场强处，则会引起