第6章 变压器局部放电测试方法
第6章 变压器局部放电测试方法
6.1 放电脉冲在线圈中的衰减特性
对于局部放电脉冲信号，不能把变压器线圈看作一个集中参数电路，而应看为一分布参数电路，并可用图6.1的简化等值回路来表示，图中C 为对地电容，K 为纵向电容，L 为导线寄生电感，A 为线圈高压端，O 为线圈中性点。
图6.1 变压器线圈的等值回路
图6.2 气隙放电时的等值回路 图6.3 图6.2的简化等值回路
如果变压器中某一点发生局部放电时，在放电的瞬间，可以忽略寄生电感L 并用图6.2来研究其起始电压分布，图中c C 为放电气隙电容；b C 为与气隙串联部分绝缘介质的等效电容，c u 为气隙两端电压。
当变压器高压线圈首端工频电压升到s V (瞬时值)时，P 点处的工频电压为l V x u s p /0=(工频电压沿线圈为直线分布)，此时邻近P 点的绝缘内部发生放电。可以推出气
隙两端的引燃电压s u (瞬时值)为
s c
b b
s V C C C l x u +?=
0 (6.1)
气隙放电终止后，其两端的熄灭电压为r u (瞬时值)。在此放电过程中，气隙两端的电压变化r s c u u u -=?，由此而引起P 点的电压变化p u ?为
c p
b b
p u C C C u ?+=
?
(6.2)
式中p C 可上图6.3来计算，图中的m C 为图6.2中P 与A 之间m 段的入口电容，n C 为P 与O
之间n 段的入口电容，n m p C C C +=。
在图6.2中，由P 点的电压变化p u ?而引起m 段的电位分布mx u ?可计算如下：在电容dx K /上的电荷Q 为
mx u d dx
K
Q ?=
(6.3)
在电容Cdx 上的电荷等于电荷Q 在x 方向的增量dQ ，即mx u Cdx dQ ??=，所以
?
?=dx u C Q mx
(6.4)
由(6.3)、(6.4)得
??=?dx u C dx
u d K
mx mx
(6.5) (6.5)对x 微分得 02
2=?-?mx mx u K
C
dx u d (6.6)
其通解解为
x x mx Be Ae u αα-+=?
(6.7)
式中K C /=α。(6.4)的特解为： （1）由于A 点开路，当l x =时，0=?=dx u d K
Q mx ，即0=?dx
u d mx
，所以
0=--l l Be Ae αα (6.8)
（2）当0x x =时，p mx u u ?=?，即
p x
x u Be
Ae
?=+-0
αα (6.9)
因此可以解得
)
0()
0(x l l x l l
p e
e
e u A ----+
?=
αα 且 )
0()
0(x l x l l
p e
e
e u B ---+
?=
ααα (6.10)
将A 、B 代入(6.7)可得
)1()
1()
1(00≤≤--?=?x x x ch x ch u u p
mx αα
(6.11)
同样，由P 点的电压变化p u ?而引起n 段的电位分布nx u ?可计算如下：对于n 段，(6.7)仍然正确，即x x nx Be Ae u αα-+=?。在中性点开路的情况下，当0x x =时，p nx u u ?=?；当0=x 时，0=?dx
u d nx
，同理可计算出
)0(00
x x x ch x ch u u p
nx ≤≤?=?αα
(6.12)
由图6.3可知，气隙c C 放电时所中和的实际电荷q 为
c p
b p b
c u C C C C C q ?++
=)(
(6.13)
图6.3中P 点的视在放电电荷Q 为
p c b c b p u C C C C C Q ????
?
?
?++= (6.14)
由(6.2)、(6.13)、(6.14)得
q C C C C C C C C q C C C C C C C C Q c
b b p b p b
c p b
b c b c b p +=++?+????? ?
?++=)
/( (6.15)
图6.2中，由P 点至A 端m 段和P 点至O 端n 段的入口电容计算如下： （1）在m 段，因为在P 点有
???
? ???-=?dx
u d K u C mx
p m (6.16) 将0)/(x x mx dx du =代入(6.16可得
)(0x l th CK C m -=α
(6.17)
（2）在n 段，在P 点有（考虑x 的方向）
???
? ?
??=?dx
u d K u C nx
p n (6.18) 将0)/(x x nx dx du =代入(6.17可得 0x th CK C n α=
(6.19)
所以 ])([00x th x l th CK C p αα+-=
(6.20)
因
p c
b c
b C C C C C <<+，由公式(6.14)得
]
)([00x th x l th CK Q
u p αα+-=
? (6.21)
将p u ?代入(6.11)、(6.12)得
)()
(])([)
(0000l x x x l ch x th x l th CK x l Qch u mx ≤≤-+--=?αααα
(6.22)
)0(])([00
00x x x ch x th x l th CK x
Qch u nx ≤≤+-=
?αααα (6.23)
根据以上分析可知：变压器内部某点发生放电时，其对应线圈部位上所产生的脉冲电压将沿线圈两端进行衰减性传播，沿线圈的起始电位分布x u ?与x Q 的关系可用(6.22)、(6.23)表示。图6.2中P 点邻近绝缘发生放电时，沿线圈的起始电位分布如图6.4所示。内部放电在首端响应的脉冲压l u ?与Q 的关系可所示为
)
(cosh ])([000x l x tgh x l tgh ck Q
u l -+-=
?ααα (6.24)
可见，放电在线圈首端的响应的脉冲电压l u ?不但与Q 有关，而与放电部位l x 也有关。
u ?
图6.4 线圈的起始电位分布
6.2 局部放电测试回路
变压器局部放电测量的加压方式，分为直接加压和感应加压两种。试验电压一般要高于试品的额定电压，并且为了避免铁芯的磁密饱和，试验电源一般采用150~250赫。
变压器局部放电测试回路的选择，很重要的一个原则是尽可能地减少和缩短外部高压引线，以避免电晕的产生和防止外部干扰的窜入；同时也要考虑在试验中对主、纵绝缘都能同时得到应施加的电压。因此，一般采用感应加压的方式和从高压套管末屏引出信号进行测量。 一、单相变压器局部放电测试回路
单相变压器的基本测试回路如图6.5所示。图6.5 (a )、(b )为直接加压测试回路，这种测试回路多用的变压器线圈首、末两端绝缘水平相同的小变压器上，它只能检查主绝缘，不能检查纵绝缘。图6.5 (c )、(d )为感应加压测试回路，这种测试回路对主、纵绝缘都进行检查。图6.5 (d )是经常被采用的一种测试回路。
(a )
(b )
(c ) (d )
图6.5 单相变压器局部放电测试回路
二、三相变压器局部放电测试回路
对于三相变压器，尤其是对于大型变压器多采用感应加压方式进行局部放电试验，并采用单相励磁的方法对A 、B 、C 三相逐相进行测量，共需试验三次。我国生产的变压器的三相连接组多为?/0Y –11或?//00y Y –11，其典型测试回路如图6.6所示。
（a -1）
（a -2）
( a )
( b )
X
( c ) ( d ) ( e )
( f ) ( g )
图6.6 三相变压器局部放电测试回路
图6.6(a )线路比较简单，能同时检查主、纵绝缘，是标准规定的一种测试回路。这种测试回路对于三铁芯柱的变压器有一个值得注意的问题是：由于三相变压器的铁芯对A 、C 相不对称，在如图6.6(a -1)所示之对C (或A 相)从低压线圈感应加压时，由于a 、b 相串联阻抗是C 相阻抗的2倍。所以C 相中的电流是a 、b 相中所流过电流的2倍，高压侧C 相感应出的电压本应也有A 、B 相感应出的电压的2倍(A 、B 相电压相等)，而极性相反(如图7-7(a -1)所示)，即C 相电压若为U 则A 、B 电压为U /2；但由于铁芯对C 相(或A 相)不对称，使各相中的磁通发生了变化（如图6.7所示），在高压线圈各相中所感应出的电压，也就不能按低压线圈中所流过的励磁电流成比例，实践证明，若C 相(或A 相)高压线中感应出的电压为U ，则B 相高压线圈中感应出的电压约为0.75U 左右，而A 相(或C 相)高压线圈中感应出的电压若为0.25U 左右，B 、C 相(或A 相)间电压为U +0.75U =1.75U ，如图6.8所示。
由于三相变压器的铁芯对B 相的磁通路是对称的，采用图6.6(a -2)线路做B 相的局部放电试验时，并没有以上情况，这时B C A U U U 5.0==，B B B BC AB U U U U U 5.15.0=+==。可见图6.6(a-1)线路在做A 、C 相局部放电试验时，其相间电压提高了0.25U A (C )。
A B C
图6.7 图6.6(a -1)各相中的磁通分布 图6.8 图6.6(a -1)B 、C 相间电压矢量图
A B
C
A B C
图6.9 图6.6(a -2)各相中的磁通分布 图6.10 图6.6(b )各相中的磁通分布
图6.6(b )是O 点支撑线路，并将高压线圈A 、B 相短路接地，形成一个短路平衡线圈，使A 、B 相磁通相等，如图6.10所示。如果U U C =这就使U U U B A 5.0==，且U U BC 5.1=，则当主绝缘可以达到试验电压时，纵绝缘之间的电压却减少1/3。但它可使用工频电源电压试验，这在现场没有高频电源的情况下，是经常使用的一种线路。需要注意，A 、B 相的短路线要适当加粗。
图6.6(c )线路是为了测C 相(或A 相)时将高压线圈A 、B 相(或B 、C 相)短路而形成一个平衡线圈，其铁芯内的磁通分布如图6.10所示。这时B 相对地电位则为C 相对地电位的1/2，则B 、C 相间电压为1.5U 。由于高压线圈O 点接地，则被测相C 相(或A 相)的对地电位达到1.5U 时，而纵绝缘也同样达到1.5倍电压的作用。这个线路也就能同时检查主绝缘和纵绝缘，也是一个最理想的试验线路。同样应注意，A 、B 相(或B 、C 相)的短路线要适当加粗。
图6.6 (d )为三线圈变压器局部放电测试线路，其原理与图6.6 (a -1)双线圈变压器试验线路相似。在测C 相时，B 、C 相间的电压为1.75U 。
图6.6 (e )线路是利用中压线圈支撑高压线圈，作用与6.6 (a -1)作用相似。
图6.6 (f )线路在测C 相时，将中压线圈A m 、B m 相短路形成平衡线圈，它的作用与图6.6 (c )
相似，这样是因为中压线圈电压较高压线圈低，短路线的处理较为容易。这个线路是高压三相三圈变压器正常使用的线路。
图6.6 (j )是线路连接组为?-?/11/0Y –11三相变压器的一种测试回路，它的作用与6.6 (a -1)相似，也是这种连接组三相三圈变压器正常使用的线路。
6.3 校正方法
变压器为一分布参数元件，使用集中参数元件的校正方法来校正，从原理上讲有些欠缺，便又没有更好的办法，根据国家标准GB1094-3-85规定和IEC76-3（1980）推荐，仍然用集中参数元件的校正方法对测试回路进行校正。即校正脉冲发生器串联一个小的注入电容加在“被试相的首、末两端”校正。根据这种集中参数元件的校正原理所得到的结果，与变压器为一等效电容时所得到的校正结果相当。此等效电容即为变压器的入口电容（冲击电容）。这样校正出来的测试系统，只有在线圈首端部位发生放电时才能正确地反映出其视在放电量值。若放电发生在线圈内部，由于放电脉冲波在线圈内的衰减，使得测到的视在放电量值就要偏低。
由于变压器油箱不能与地分开，所以校正脉冲发生器串联一个注入电容接入“高压端与油箱（地）之间”进行校正，校正方法仍用集中参数元件的校正方法来校正，具体校正方法如图6.11和6.12所示。图6.11为高压端校正，变压器的等效电容为其入口电容。图6.12为入口校正。在中性点O 测量，就得在中性点O 校正才正确。总之，校正的原则是：在那个部位测量，就在那个部位校正；亦即相当于在校正部位放电。同时，为了避免连接线杂散电容的影响，分度电容尽量靠近高压端。
图6.11 高压端校正方法 图6.12 入口校正方法
目前广为使用的JF-8001型和英国Model-5局部放电测试仪，以及其它国产和进品仪器，其输入单元（则试阻抗）都有接入校正脉冲的接口，利用这种入口校正（低压校正）方法，仍然要折合到高压端的校正结果，其刻度系数
)1(00k
x C C
H C u K +=
（6.25）
式中C x 为变压器的入口电容，C k 为套管电容，H 为仪器读数。
对分布参数的变压器来说，校正的原则是：在那个端子测量就在那个端子对地校正，如图6.13所示，这一点必须注意。若在线圈末端校正。在线圈末端校正时（相当于放电源在末端），刻度系数K 仍然用H C u K /00=计算，此时C k 相当于无穷大，它与入口校正的含义不同。
在校正方法上，习惯上都以高压端的校正为准，对所测到的实际视在放电量值，在报告上应注明“测量部位”和“校正部位”，这样才能使人明确知道所测量值的意义。
C 0值的选取仍然与集中参数元件的选取原理相同，一般粗略计算可按x C C 1.00≤（x C 为变压器的入口电容）。由于变压器的入口电容较大，0C 值往往选取50~100pF 。校正脉冲电压0u 应有足够值。K 值的确定，主要取决于试验场地的各端的干扰水平，K 值应尽可能小一些，以提高测试灵敏度。
u 0
u 0
图6.13 各端校正示意图
6.4 套管内部或耦合电容器放电时所引起的虚假现象
?u x
图6.14 简化等值回路
从高压套管(或耦合电容器)测屏测量时的等值回路可简化如图6.14所示。图中x C 为变压器的入口电容(冲击电容)，k C 为套管(或耦合电容器)的电容，d C 为测试阻抗和同轴电缆的电容，x Q 为变压器内部放电时反应在x C 两端上的视在放电电荷，x u ?为变压器内部放电时反应在x C 两端上的脉冲电压，k Q 为套管(或耦合电容器)内部放电时反应在套管(或耦合电容器)两端上的视在电荷，k u ?为套管(或耦合电容器)内部放电时反应在套管(或耦合电容)两端上的脉冲电压。若变压器内部发生放电，则
???
?
??++?=d k d
k x x x C
C C C C u Q （6.26） 因x u ?在d C 上响应的脉冲电压x e 为
x d
k k
x u C C C e ?+=
（6.27）
所以
d
k x d k k
x d k d k x x d
k k
x C C C C C C Q C C C C C Q C C C e ++=
++
?
+=
)( （6.28）
若套管(或耦合电容器)内部放电，则
???
?
?
?++?=d x d
x k k k C
C C C C u Q （6.29） 因k u ?的出现而在d C 上产生的脉冲电压k e 为
k d
x x
k u C C C e ?+=
（6.30）
所以
d
x k d x x
k d x d x k k d
x x
k C C C C C C Q C C C C C Q C C C e ++=
++
?
+=
)( （6.31）
若这两个部位的放电在d C 上产生相等的脉冲电压，即k x e e =，则由（6.28）和（6.31）得
k k
x
x Q C C Q =
（6.32）
由（6.32）可知，若套管产生20pC 的视在放电量，当变压器的入口电容2500=x C pF ，套管电容250=k C pF ，这时反应到测试仪器上则相当于变压器本身产生200pC 的视在放电量。这就是根据变压器本身x C 放电的校正原理而测得的套管k C 内放电时所产生的虚假现象，此虚假值的大小由k x C C /的值而定。
6.5 试验程序和允许放电水平
变压器局部放电试验，一般放在感应耐压和冲击耐压后进行，其目的之一是为了检查在各种全试验电压下所产生的局部放电对绝缘是否有所损伤；但往往也有耐压试验以前进行局部放电试验的，一旦发现超过规定值的放电量，可对变压器再重新进行处理。
试验程序和允许放电水平按国家标准规定为：试验电压按图6.15所示的时间程序加压。在不大于U 2/3的电压下接通电源并增加至2U ，持续5分钟，再增加到1U ，保持5秒钟，再不间断地立刻降到2U ，保持30分钟，再降低到3/2U 以下的电压值，然后切断电源。试验时间与试验频率无关。在施加试验电压的整个期间，局部放电的“视在放电量”不应大于规定的Q 值。
U U
图6.15 施加电压的时间程序
在图6.15中：
（1）m m U U U =?=3/31，其中m U 为设备最大工作线电压； （2）时3/5.12m U U =，500=Q pC ； （3）时3/3.12m U U =，300=Q pC 。
在试验中需要注意的是：（1）在整个试验时间内连续观测，个别较高的脉冲可以忽略；（2）外围噪声水平应低于规定的视在放电量Q 值限值的50%；（3）在电压升至2U 及由2U 再降低的过程中，应记录可能的起始放电电压和终止放电电压；（4）在电压2U 的第一阶段应读出并记下一个读数；（5）在施加1U 的短时间内不必观测；（6）在电压2U 第二阶段的整个时间内，应连续地观察和记录局部放电水平。
如果满足两个条件，则试验合格。这两个条件是：（1）试验过程中，试验电压不产生突然下降；（2）在施加电压2U 第二阶段的30分钟内，所有测量的视在放电量Q 连续维持在低于规定的限值，并且不表现出明显地、不断地倾向允许大限制值增长的趋势。
如果视在放电量的读数暂时超过规定的限值之后再返回到低于这个水平，则试验不必间断可连续进行，直到在30分钟的期间内取得可以接受的读数。
以上是国家标准和IEC76-1推荐标准的规定。
6.6 放大器频带宽度的合理选择
变压器内不同部位上的主绝缘呈或绝缘处产生的局部放电，经过线圈传播到测试阻抗Z 上所反应出的脉冲电压波形各自相异。我们知道，不同的电压波形所具有的频谱宽度都是不同的，宽频带放大器能尽可能地反映出其全部频谱，而使其波形不失真；窄频带放大器只能 反映出其中的一部分频谱，而使波形失真。
u
o
t
u
o
t
图6.16 校正时检测阻抗上的波形 图6.17 放电时检测阻抗上的波形
要定量，首先要对变压器进行校正，校正时的测试阻抗
d
Z上所产生的波形如图7-16所示。而变压器内部放电在测试阻抗Z上所产生的波形比较复杂，大致如图7-17所示。若欲要反映实际情部，使其最大幅值不畸变，选用宽频带放大器较为合理，这样才能不至于因校正时的波形与放电时所产生的波形不一致而造成较大的误差。
u
o t u
o t
图6.16 校正时检测阻抗上的波形图6.17 放电时检测阻抗上的波形
6.7 变压器局部放电的电气定位法
根据变压器的各种电气传播特性原理建立起来的定位方法，通常有多端测量定位法、行波法、电容分量法、起始电压法、极性法等等多种。行波法、电容分量法、起始电压法、极性法在理论上都可大致进行定位。但实行起来不是一般工厂现用的局部放电测试仪所能够胜任的；同时，由于变压器结构的复杂性与放电部位的不同，使放电脉冲的波过程可能出现各种不同的振荡波形，对波形不易进行分析定位。这些方法一般只是在一些研究部门使用其优越的测试手段做些研究工作，在工厂中很少应用。应用较多的还是国家标准GB1094.3-85和IEC76-3（1980）所推荐的多端测量定位法，即多端测量和波形比较法，它用一般的局部放电测试仪都能做到。
多端测量定位法的原理是：变压器内任何一个部位放电，都会向变压器的所有在外部接线的测量端子传送信号，而这些信号在各个测量端子上所显示出的波形都有其独特的波形特征和不同的幅值。如果将校正脉冲依次加到某两个端子之间时，则校正脉冲同时向各个测量端子传送，在各个测量端子上测出其校正电荷量值和观察其波形，并将各端子上的校正电荷值依次作出比值。在实际局部放电测量中，测出各个端子上的放电量值和观察其波形，并将各端子上的放电量值同样依次作出比值。若放电的比值序列与校正时某个比值序列相似而且波形也相似，则可认为放电点在相应的校正端子邻近部位上。例如，若放电的比值序列与对套管两端校正时的比值序列相似而波形又相似，则认为放电在套管内部。具体步骤见图 6.18和表6.1。若放电的比值序列与校正时的比值序列无一相似，则认为放电点在变压器内部其它部位上。
校正时，最好在各个测量端部各自校出其分度系数后，再重新按表6.1注入校正脉冲测出各个测量点的读数，然后按表6.1求出其读数比值序列。
电气定位法定出的是“电气位置”，而不是几何位置。例如，若定出放电点在高压端，人几何位置可能在高压引线、高压线圈端部、静电屏等高电压部位上，而不能定出确切的几何位置。这是电气定位法的不足之处。
q
q2
M—测试仪器Z1、Z2、Z3、Z4—测试阻抗C0—校正电容u0—方波发生器C—耦合电容
图6.18 多端测量-多端校正示意图
表6.1 “多端测量-多端校正”方法测点及计算表（参照图6.18）
变压器局部放电故障定位几种方法的应用比较
变压器局部放电故障定位几种方法的应用比 较 宋友（国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司） 摘要： 介绍了几种变压器局部放电故障定位常用的技术手段，并结合实际现场试验中几种方法的应用情况，对其进行比较。为各种变压器局部放电故障定位方法在现场的有效应用提供参考。 关键字： 变压器局部放电、UHF、超声波、电气定位 引言 目前，对于变压器局部放电故障的确定，已有多种方法可以有效做到。随着近年来计算机技术、数字信号处理技术的迅速发展，检测手段也越来越多，检测设备也越来越检测迅速、使用方便、功能强大。 对于制造厂家和现场试验、运行人员来说，仅仅确定局放故障是否存在是不够的，往往还要确定故障的位置，以便有的放矢的排除或者处理故障。在出厂试验、交接验收试验、预试及运行中迅速查明变压器的内部放电故障位置，对迅速修复故障、保证设备制造质量及安全运行有重要意义，并可以节约大量人力、物力、时间，也是目前国网公司一次设备带电检测的重要组成内容。 局部放电的检测和定位都是根据放电过程中的声、光、电、热和化学现象来进行的，故障定位方法有超声波定位、电气定位、光定位、热定位和DGA定位等。目前，国内外应用比较广泛的是超声波定位法和电气定位法，近几年，一些新的定位方法如UHF定位法也在国内外有较多的研究和应用。本文拟对超声波定位法、电气定位法、UHF定位法进行应用比较，并就实际应用中存在的问题和今后的发展趋势进行探讨。 超声波定位方法 当变压器内部发生局部放电故障时，会产生相应频率和波形特征的超声波信号，放电源成为声发射源。超声波信号在油箱内部经过不同介质传播到达固定在油箱壁上的超声波传感器。对应每一次放电，都会有相应的超声波产生；对应同一次放电，每一个超声波传感器接收到的相应超声波信号之间会表现出合理的、有规律的时差关系。根据到达超声波传感器的相对时差，通过相关的定位算法，就可以计算出局部放电故障点。 局部放电产生的超声波信号到达不同传感器的有规律时差现象分为两种，一种为局部放电电脉冲信号与各超声波传感器收到的声波信号之间的时差，称为电-声时差。第二种为同一次放电各超声波传感器收到的相应超声波信号之间的时差，称为声-声时差。利用两种时差现象可确立两种超声波定位技术：电声定位法（俗称球面定位）和声声定位法（俗称双曲面定位）。 电声定位方法
主变压器在线监测装置配置分析.
分析主变压器的油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损等五种在线监测，得出配置主变压器在线监测是安全，可靠、经济的结论。 1.前言 大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。 主变压器在线监测主要包括：油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损监测。 2.变压器油色谱在线监测 变压器油中溶解气体分析是诊断充油电气设备最有效的方法之一，能够及早发现潜在性故障。由于试验室分析的取样周期较长，且脱气误差较大及耗时较多等问题，因此不能做到实时监测、及时发现潜伏性故障，很难满足安全生产和状态检修的要求。油色谱在线监测采用与实验室相同的气相色谱法。能够对变压器油中溶解故障气体进行实时持续色谱分析，可以监测预报变压器油中七种故障气体，包括氢气（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。 该系统目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中，并且建立起模式识别系统可实现故障的自动识别，是当前在变压器局部放电检测领域非常有效的方法。 3.变压器光纤测温在线监测 变压器寿命的终结能力最主要因素是变压器运行时的绕组温度。传统的绕组温度指示仪（WTI）是利用"热像"原理间接测量绕组温度的仪表，安装在变压器油箱顶部感测顶层油温，WTI指示的温度是基于整个
变压器局部放电试验
变压器局部放电试验内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
变压器局部放电试验 试验及标准 国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤，如图5所示。其试验步骤为：首先试验电压升到U 2下进行测量，保持5min ；然后试验电压升到U 1，保持5s ；最后电压降到U 2下再进行测量，保持30min 。U 1、 U 2的电压值规定及允许的放电量为 U U 2153=.m 电压下允许放电量Q ＜500pC 或 U U 213 3=.m 电压下允许放电量Q ＜300pC 式中 U m ——设备最高工作电压。 试验前，记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50%。 测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。 在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。 在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q 。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U 2的第二阶段的30min 内，所有测量端子测得的放电量Q ，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。 如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。利用变压器套管电容作为耦合电容C k ，并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。
变压器毕业设计
编6 关于配电变压器常见问题对策研究 分院名称： 专业： 班级： 学生姓名： 校内指导教师： 企业指导教师：
目录 摘要 (4) 一、绪论 (4) 1、电压互感器的分类 (4) 2、电压互感器预防性试验项目 (4) 二、电磁型电压互感器的预防性试验 (4) （一）绝缘电阻试验 (5) 1、绝缘电阻的试验目的 (5) 2、绝缘电阻的试验设备 (5) 3、绝缘电阻的试验方法 (5) 4、绝缘电阻的试验结果 (6) 5、绝缘电阻的试验结果分析 (6) （二）介质损失角正切值测量 (6) 1、介质损失角正切值测量的试验目的 (6) 2、介质损失角正切值测量的试验设备 (6) 3、介质损失角正切值测量的试验方法及试验结果 (6) 4、介质损失角正切值测量的试验结果分析 (7) （三）直流电阻试验 (9) 1、直流电阻试验的试验目的 (9) 2、直流电阻试验的试验设备 (9) 3、直流电阻试验的试验方法及试验结果 (9) 4、直流电阻试验结果分析 (10) （四）伏安特性试验 (10) 1、伏安特性试验的试验目的 (10) 2、伏安特性试验的试验设备 (10) 3、伏安特性试验的试验方法 (10) 4、伏安特性试验的试验结果 (10) 5、伏安特性试验的试验结果分析 (10) (五) 极性和变比试验 (11) 1、极性和变比试验的试验目的 (11)
2、极性和变比试验的试验设备 (11) 3、极性和变比试验的试验方法 (11) 4、极性和变比试验的试验结果 (12) 5、极性和变比试验的试验结果分析 (12) (六) 互感器交流耐压试验 (12) 1、互感器交流耐压试验的试验目的 (12) 2、互感器交流耐压试验的试验方法及结果判断 (12) 三、电容式电压互感器 (12) 1、电容分压器介损正切值测量的试验接线 (12) 2、电容分压器介损正切值测量的试验结果 (13) 3、电容分压器介损正切值测量的试验结果分析 (13) 总结 (14) 致谢 (14) 参考文献 (15)
谈变压器的局部放电
谈变压器的局部放电 (1) 2009-01-21 09:26:10 来源：输配电产品应用变压器及仪器仪表卷总第77期浏览次数：306 介绍了变压器局部放电的基本原理及产生的原因和危害，并提出了降低局部放电产生的措施。 关键字：变压器；局部放电；预防措施 1 前言 对变压器局部放电试验，我国在初期阶段是对220kV级及以上变压器执行。 后来新IEC标准规定，当设备最高工作电压Um≥126kV时，就要做变压器局部放电测量。国家标准也做了相应的规定，对设备最高工作电压Um≥72.5kV，额定容量P≥10000kVA的变压器，如无其他协议，均应进行变压器局部放电测量。 局部放电试验方法按GB1094.3-2003中规定执行，局部放电量标准规定应不大于500pC。但用户经常要求小于等于300pC或小于等于100pC，这种技术协议要求，就是企业的产品技术标准。 我国在大量生产500kV级变压器后，对750kV、1000kV级超高压变压器及超高压换流变压器的生产正在快速发展，并跻身于世界发达国家行列。因此，电力部门对变压器产品局部放电的要求也越来越高，局部放电引起了生产企业的高度重视。为进一步提高变压器的产品质量，笔者对油浸式变压器在生产企业经常出现的局部放电问题进行了探讨，并对降低变压器局部放电量提出了具体措施。 2 局部放电及其原理 局部放电又称游离，也就是静电荷流动的意思。在一定的外施电压作用下，在电场较强的区域，静电荷在绝缘较弱的位置首先发生静电游离，但并不形成绝缘击穿。这种静电荷流动的现象称为局部放电。对于被气体包围的导体附近发生的局部放电，称为电晕。 变压器油内存在着大量的正、负离子和极性分子。因正、负离子的数量相等，故在油中不显电性。由于绝缘纸板对油中的负离子和极性分子有吸附作用，使油中电荷产生了定向移动。 在强油导向冷却系统中，当开动油泵后，在器身内部流速较快的区域，油中的正离子被流动的油带走，使正、负离子产生分离。这样就产生了油带正电，固体绝缘材料带负电，其带有电量相等、符号相反的电荷。 电荷分离之后，可能沿着导电通路向大地泄漏，也可能与异性离子复合成中性分子。这种使电荷减少的过程，电荷松弛，但电荷松弛的速度远远慢于电荷积累的速度。 在相同条件下，油中含水量少，电荷密度会增加；而含水量多，电荷密度则
智能变压器状态在线监测技术方案
智能变压器状态监测系统技术方案 一、智能变压器状态监测系统 智能变压器作为智能变电站的核心组成部分，其建设获得了越来越多的关注。根据现行的标准，智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站互动的变电站。智能变压器在线监测系统是保证变压器正常工作并预估设备的损耗以建立合理的检修计划，智能变压器在线监测系统是实现智能变电站的基础设备之一。 变压器是电力系统中重要的也是昂贵的关键设备，它承担着电压变换，电能分配和转移的重任，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠地经济运行和供用电的重要保证，因此，必须最大限度地防止和减少变压嚣故障或事故的发生。但由于变压器在长期运行中，故障和事故是不可能完全避免的。引发变压器故障和事故的原因繁多，如外部的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中留下的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化等等，已成为故障发生的主要因素。同时，客观上存在的部分工作人员素质不高、技术水平不够或违章作业等，也会造成变压器损坏而造成事故或导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行。 正因为变压器故障的不可完全避免，对故障的正确诊断和及早预测，就具有更迫切的实用性和重要性。但是，变压器的故障诊断是个非常复杂的问题，许多因素如变压器容量、电压等级、绝缘性能、工作环境、运行历史甚至不同厂家的产品等等均会对诊断结果产生影响。 智能变压器状态监测系统构架如图1-1所示：
单相变压器毕业设计
单相变压器毕业设计 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
目录 单相变压器的设计 摘要：本次设计的课题是单相变压器，基本要求是输入电压范围在24V到60V，功率为100W的单相升压变压器。首先要了解变压器的工作原理、结构和分类，
其次是变压器的设计步骤包括额定容量的确定；铁芯尺寸的选定；绕组的匝数与导线直径；绕组（线圈）排列及铁芯尺寸的确定。 关键词：变压器基本原理设计步骤 前言 随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气设备不断涌现，人们使用电的频率越来越高，人与电的关系也日益紧密，对于电性能和电气产品的了解，已成为人们必需的生活常识。 变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成同频率的另一种电压的交流电能，以满足不同负载的需要。在电力系统中，变压器是一个重要的电气设备，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用具有重要的作用，此外，也使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾。 输电线路将几万伏或几十万伏高电压的电能输送到负荷区后，由于用电设备绝缘及安全的限制，必需经过降压变压器将高电压降低到适合于用电设备使用的低电压。当输送一定功率的电能时，电压越低，则电流越大，电能有可能大部分消耗在输电线路的电阻上。为此需采用高压输电，即用升压变压器把电压升高输电电压，这样能经济的传输电能。 它的种类很多，容量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安；电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。如果按变压器的用途来分类，几种应用最广泛的变压器为：电力变压器、仪用互感器和其他特殊用途的变压器；如果按相数可以分为单相和三相变压器。不管如何进行分类，其工作原理及性能都是一样的。变压器是通过电磁耦合关系传递电能的设备，用途可综述为：经济的输送电能、合
变压器局部放电的原因分析
变压器局部放电的原因分析 其一，由于变压器中的绝缘体、金属体等常会带有一些尖角、毛刺，致使电荷在电场强度的作用下，会集中于尖角或毛刺的位置上，从而导致变压器局部放电；其二，变压器绝缘体中一般情况下都存在空气间隙，变压器油中也有微量气泡，通常气泡的介电系数要比绝缘体低很多，从而导致了绝缘体中气泡所承受的电场强度要远远高于和其相邻的绝缘材料，很容易达到被击穿的程度，使气泡先发生放电；其三，如果导电体相互之间电气连接不良也容易产生放电情况，该种情况在金属悬浮电位中最为严重。 局部放电的危害及主要放电形式 2.1 局部放电的危害 局部放电对绝缘设备的破坏要经过长期、缓慢的发展过程才能显现。通常情况下局部放电是不会造成绝缘体穿透性击穿的，但是却有可能使机电介质的局部发生损坏。如果局部放电存在的时间过长，在特定的情况下会导致绝缘装置的电气强度下降，对于高压电气设备来讲是一种隐患。 2.2 局部放电的表现形式 局部放电的表现形式可分为三类：第一类是火花放电，属于脉冲型放电，主要包括似流注火花放电和汤逊型火花放电；第二类是辉光放电，属于非脉冲型放电；第三类为亚辉光放电，具有离散脉冲，但幅度比较微小，属于前两类的过渡形式。 3 变压器局部放电检测方法 变压器局部放电的检测方法主要是以局部放电时所产生的各种现象为依据，产生局部放电的过程中经常会出现电脉冲、超声波、电磁辐射、气体生成物、光和热能等，根据上述的这些现象也相应的出现了多种检测方法，下面介绍几种目前比较常见的局部放电检测方法。 3.1 脉冲电流检测法 这种方法是目前国内使用较为广泛的变压器局部放电检测方法，其主要是通过电流传感器检测变压器各接地线以及绕组中产生局部放电时引起的脉冲电流，并以此获得视在放电量。电流传感器一般由罗氏线圈制成。主要优点是检测灵敏度较高、抗电磁干扰能力强、脉冲分辨率高等；缺点是测试频率较低、信息量少。 3.2 化学检测法 化学检测法又被称为气相色谱法。变压器出现局部放电时，会导致绝缘材料被分解破坏，在这一过程中会出现新的生成物，通过对这些生成物的成分和浓度进行检测，能够有效的判断出局部放电的状态。这种方法的优点是抗电磁干扰较强，基本上能够达到不受电磁干扰的程度，也比较经济便捷，还具有自动识别功能；但该检测方法也存在一些缺点：由于生成物的产生过程时间较长，故此延长了检测周期，只能发现早期故障，无法检测突发故障，并且该
变压器局部放电定位技术及新兴UHF方法的关键问题_唐志国
文章编号：1674-0629(2008)01-0036-05 中图分类号：TM761 文献标志码：A 变压器局部放电定位技术及新兴UHF方法 的关键问题* 唐志国，李成榕，常文治，王彩雄，盛康 （电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，华北电力大学，北京 102206） The Partial Discharge Location Technology of Power Transformer and the Key Issues of Newly Developed UHF Method TANG Zhi-guo, LI Cheng-rong, CHANG Wen-zhi, WANG Cai-xiong, SHENG Kang (Key Laboratory of Power System Protection and Dynamic Security Monitoring and Control, Ministry of Education, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) Abstract：As an effective resort of finding potential insulation defects of power transformer in its early stage, the partial discharge (PD) detection technology has gained great breakthrough on the issue of anti-interference with the introduction of UHF method. This paper summarized the present status and characteristics of several important PD detection and location methods, pointing out some key problems of PD location using the newly developed UHF approaches in its current circumstances of development. Key words：power transformer; partial discharge; detection; location; UHF method 摘要：局部放电检测作为一种发现潜在绝缘缺陷的 早期预警技术，近年来由于UHF方法的引入而在抗 干扰方面取得了一定的突破。本文概述了几种主要 的电力变压器局部放电检测和定位方法的现状和特点，并针对新兴的UHF局放检测和定位技术的发展 情况，指出了该方法应重点解决的关键技术问题。 关键词：电力变压器；局部放电；检测；定位；UHF方法 大量故障统计表明，在电气设备故障中绝缘故障一直占有较高的比重[1-4]。发生绝缘故障的原因主要是绝缘薄弱处的局部放电引起的绝缘老化和失效，并最终导致绝缘击穿[5]。局部放电检测能够提前反映变压器的绝缘状况，及时发现设备内部的绝缘缺陷，从而预防潜伏性和突发性事故的发生。20世纪70年代，IEC为此制定了专门的标准，并做了多次更新[6,7]，发展电力设备的状态维修已经成为一种必然趋势[8-10]。 准确地局部放电定位是实现状态维修的重要前提之一。探索更加有效的定位方法是当今电力工业的当务之急。 1 变压器局部放电检测方法综述 对变压器局部放电有脉冲电流法、超声波法、射频检测法、特高频法、光测法、化学检测法以及红外检测法等多种检测方法[11,12]。 （1）脉冲电流法。局部放电造成电荷的移动并在外围测量回路中产生脉冲电流，通过检测该脉冲电流便可实现对局部放电的测量。该方法一般是检测脉冲电流信号的低频部分，通常为数kHz至数百kHz（至多数MHz）。目前，脉冲电流法广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、变压器局部放电实验研究等，其特点是测量灵敏度高、放电量可以标定等。 （2）射频检测法。射频检测法属于高频局部放 * 长江学者和创新团队发展计划资助。
变压器局部放电试验方案
变压器局部放电试验方案批准：日期： 技术审核：日期： 安监审核：日期： 项目部审核：日期： 编写：日期： 2017年4月
1概述 变压器注油后已静置48小时以上并释放残余气体，且电气交接试验、油试验项目都已完成，并确认达到合格标准。 2试验地点 三明110kV双江变电站 3试验性质：交接试验 4试验依据 DL/T417-2006《电力设备局部放电现场测量导则》 GB1094.3-2003《电力变压器第三部分：绝缘水平绝缘试验和外绝缘空气间隙》GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》 Q/FJG 10029.1-2004《电力设备交接和预防性试验规程》 合同及技术协议 5试验仪器仪表 6、人员组织 6.1、项目经理： 6.2、技术负责： 6.3、现场试验负责人及数据记录：黄诗钟 6.4二次负责人： 6.5、试验设备接线及实际加压操作负责人： 6.6、专责安全员： 6.7、工器具管理员： 6.8、试验技术人员共4人，辅助工若干人 6.9、外部协助人员：现场安装人员，监理，厂家及业主代表等人员
7试验过程 7.1试验接线图（根据现场实际情况采用不同的试验原理图） 7.2试验加压时序 图2中，当施加试验电压时，接通电压并增加至 U3,，持续5min ，读取放电量值；无异常则增加电压至U2，持续5min ，读取放电量值；无异常再增加电压至U1，进行耐压试验，耐压时间为（120×50/?）s ；然后，立即将电压从U1降低至U2，保持30min （330kV 以上变压器为60min ），进行局部放电观测，在此过程中，每5min 记录一次放电量值；30min 满，则降电压至U 3，持续5min 记录放电量值；降电压，当 图1变压器局部放电试验原理图 图2 局部放电试验加压时序图
变压器综合保护器毕业设计
動力系發電廠及電力系統專業 畢業設計說明書 變壓器綜合保護器 指導教師：xxx 設計學生：xxx 河北 xx 大學（水電學院） 動力系 二○○八年六月 １
發電廠及電力系統專業畢業設計說明 序言 本說明書是對變壓器綜合保護器的設計介紹。 該保護器可以對超載、短路、漏電、觸電四種情況進行保護，可以有效的保護設備及人身安全，防止事故發生，提高了農業用電的安全性及可靠性。設計結合了《單片機原理介面與應用》，《電路》，《電子技術》等專業課。在這次設計中得到了李臨生老師的大力幫助和指導以及同組同學的幫助，在此表示誠摯的謝意！但由於本人的知識和設計水準有限，設計中肯定有不足和錯誤之處，懇請各位老師多批評指正，以利於我今後的工作和學習。 一、設計題目：變壓器綜合保護器 二、設計目的：我國農村變壓器的數量十分龐大，有專供澆地水泵的， 有用於日常生活的，也有混在一起使用的。這些變壓器在農村的 各方面都起著非常重要的作用，但由於農村條件有限，用戶有時 不守規範，容易造成超載、短路、漏電、觸電事故，針對這種情 況，為了保證農村變壓器能夠長期正常運行而設計了該保護器。 本保護器安裝在變壓器低壓側，當上述四種參考數超過規定值時，可以及時切斷供電，有效的保護人身及設備安全，防止事故發生，提高農業用電的安全性和可靠性。 三、設計思路： 用穿心400安培CT測量變壓器工作電流，用高靈敏度CT測 ２
量三相接地的合成漏電流.使用89C51單片機，分別採樣判別變壓器的輸出電流和接地漏電流按照預定值，判斷是否斷電，送電或重合閘。此保護器採用獨特的複位電路以適用應現場惡劣的電磁環境，保證能夠長期可靠的運行，不發生死機現象。使用廉價的A/D轉換模式，把電流採樣數位化，觸電的判別採用鑒相方式，運用三相點合成理論，避免動作死區。 四、主要功能： 1、漏電流保護範圍0~400 mA，分2 檔可調。 2、觸電電流保護範圍15~400 mA，分2檔可調。 3、超載時延時30 s切斷，短路時立即切斷。 4、有自動重合閘功能，間隙30 s。 5、採用廉價的A/D轉化方式。 6、設計複位電路，保證電路運行時永遠不會出現死機現象。 ３
第六章 磁路与变压器
第六章 磁路与变压器 一、内容提要 变压器是一种静止的电磁装置，原绕组（一次绕组）和副绕组（二次绕组）没有电的直接联系，通过交变磁场，利用电磁感应关系实现能量变换。在变压器中既有磁路问题，又有电路问题，变压器是磁路的具体应用，学习磁路是了解变压器的基础。因此本章在学习变压器理论之前讲述了磁路的基本概念及构成磁路的铁磁材料的性能；介绍了变压器理论、电机理论中常用的电磁定律及交流磁路的特点。简单地讲述了变压器的结构、工作原理、铭牌数据及变压器的外特性、效率性和变压器绕组的同极性端；并重点讲述了变压器电压、电流、阻抗的变换功能。 二、基本要求 1、了解磁路的概念和磁路中几个基本物理量 2、了解交流磁路和直流磁路的异同； 3、重点掌握分析磁路的基本定律，理解铁心线圈电路中的电磁关系、电压电流关系及功率与能量问题； 4、掌握变压器的基本结构、工作原理、铭牌数据、绕组的同极性端、外特性、损耗和效率特性； 5、掌握变压器的电压、电流、阻抗变换。 三、学习指导 磁路部分是学习变压器以及后面学习电动机内容的基础，学习磁路时可以与电路中的内容联系对比来加深理解和记忆。 1、磁场的基本物理量 1）磁感应强度B ：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。它是一个矢量，与电流之间的方向用右手螺旋定则确定。单位：特【斯拉】（T ）。 2）磁通Ф：磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，即Ф=BS 。单位：韦【伯】（Wb ）。 3）磁场强度H ：计算磁场时所引用的一个物理量，也是矢量，通过它来确定磁场与电流之间的关系。单位：安【培】每米（A/m ）。 4）磁导率μ：用来表示磁场媒质磁性的一个物理量，也是用来衡量物质导磁能力的物理量。H B =μ，单位：亨【利】每米（H/m ）。真空导磁率为H/m 10470-?=πμ。 2、磁性材料与磁性能 1）、磁路 由于磁性物质（铁磁材料）具有高的导磁性。可用来构成磁通绝大部分通过的路径，这种磁路径称为磁路。 2）、磁通 磁通包括：主磁通和漏磁通 主磁通是磁通的绝大部分，沿铁心闭合起能量传递媒介作用，所经磁路是非线性的。
电力变压器局部放电试验目的及基本方法
一变压器局部放电分类及试验目的 电力变压器是电力系统中很重要的设备，通过局部放电测量判断变压器的绝缘状况是相当有效的，并且已作为衡量电力变压器质量的重要检测手段之一。 高压电力变压器主要采用油一纸屏障绝缘，这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。当设计不当，造成局部场强过高、工艺不良或外界原因等因素造成内部缺陷时，在变压器内必然会产生局部放电，并逐渐发展，后造成变压器损坏。电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现： (1)绕组中部油一纸屏障绝缘中油通道击穿； (2)绕组端部油通道击穿； (3)紧靠着绝缘导线和电工纸（引线绝缘、搭接绝缘，相间绝缘）的油间隙击穿； (4)线圈间（匝间、饼闻）纵绝缘油通道击穿； (5)绝缘纸板围屏等的树枝放电； (6)其他固体绝缘的爬电； (7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。 因此，对已出厂的变压器，有以下几种情况须进行局部放电试验： (1)新变压器投运前进行局部放电试验，检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。 (2)对大修或改造后的变压器进行局放试验，以判断修理后的绝缘状况。 (3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断，例如油中气体色谱分析有放电性故障，以及涉及到绝缘其他异常情况。
二测量回路接线及基本方法 1、外接耦合电容接线方式 对于高压端子引出套管没有尾端抽压端或末屏的变压器可按图1所示回路连接。 图1：变压器局部放电测试仪外接耦合电容测量方式110kV以上的电力变压器一般均为半绝缘结构，且试验电压较高，进行局部放电测量时，高压端子的耦合电容都用套管代替，测量时将套管尾端的末屏接地打开，然后串入检测阻抗后接地。测量接线回路见图2或图3。 图2：变压器局部放电测试中性点接地方式接线
变压器局部放电
目录 1.局部放电（一） (2) 2.局部放电(二) (3) 3.局部放电(三) (4) 4.局部放电(四) (7) 5.三相交流系统的对称分量法 (9) 6.空载电流的谐波分量 (11) 7.变压器不对称运行时的对称分量 (12)
1.局部放电（一） 在电场强度作用下，在变压器绝缘系统中局部区域有绝缘性能薄弱的地方会被激发出局部放电，局部放电是不足以贯通施加电压的两个电极间形成放电通道，即平常所说的击穿。如果将局部放电量控制在一定放电量水平以下，对绝缘不会引起损伤，所以局部放电试验是一种无损探测绝缘特性的试验，在一定的局部放电试验电压与大于局部放电试验电压并模拟运行中过电压的局部放电预激发电压作用后，在以后的局部放电试验电压持续时间内测局部放电视在放电量，如局部放电视在放电量小于标准规定值，即认为变压器能通过局部放电试验。这项试验比传统的短时工频耐压试验要严格，因短时工频耐压试验是以绝缘结构中是否有击穿作为能否通过试验的准则。局部放电试验能检测出绝缘上薄弱的部位，在运行中检测局部放电量可探测出潜在的绝缘薄弱部位。而短时工频耐压试验，只能探测到绝缘结构能否承受住各种过电压或试验电压的作用，要么承受住，要么承受不住，发现不了潜在的绝缘薄弱地位。所以说，局部放电试验是一种比较理想的绝缘试验项目，是一项正在推广应用范围的试验项目，凡是能通过局部放电试验的变压器，在运行中可靠性是比较高的。因此应对局部放电特性及检测加以研究，使变压器达到低局部放电量水平的要求，某些试验用变压器还应达到无局部放电的水平。 在油纸绝缘的变压器中，在内部带电电极上，固体绝缘部件的表面(油与绝缘材料的分界面)或内部、变压器油内部所发生的局部放电都统称为局部放电，发生在被气体所包围的电极表面或附近气体中局部放电则称为电晕。变压器的允许局部放电量水平不包括套管在空气中的电晕所产生的允许局部放电量水平，只是指油箱内部所产生的局部放电量水平。对三相变压器可以分相测出每一相的局部放电量水平。对每一相的局部放电量而言，包括其它绕组传递到被测绕组的局部放电量。每一相的高压、中压与低压绕组有其各自的局部放电量。每一相高压绕组(或中压或低压绕组)的局部放电量可能来自线端套管、中点套管、有载调压分接开关或无励磁分接开关、引线、绕组、各种接地零部件、绝缘内部、变压器油等处。但最容易产生局部放电的地方是气隙、 绝缘件内部的气隙、变压器油中气泡。 当变压器上施加电压后，绝缘介质内承受的电场强度与介电常数成反比，如纸中含气隙，纸的介电常数比气隙的介电常数要高。因此气隙要承受较高的电场强度，而气隙的允许场强又低。因此，纸中气隙是绝缘上的薄弱点，最易产生局部放电。当然气隙会不会产生局部放电要达到两个因素：首先，气隙上的承受场强超过起始局部放电允许场强；其次气隙内要存在一定的有效自 由电子。 所以，要控制绝缘材料内不准有气隙存在，包括制造中剩留的气隙及运行中绝缘材料裂解出的气体所形成的气隙，在绝缘件干燥时要注意加温与降温的速度，防止骤热膨胀后形成绝缘件开裂层中的气隙。变压器油必须脱气后才能注入变压器中。要控制最热点温度不超过140℃～160℃，避免纸和油的裂解。变压器试验前要停放足够时间，局部放电试验前要将顶部存气，通过放 气阀释放尽。
变压器局部放电在线监测装置检验规范-(终稿)
变压器局部放电在线监测装置检验规范 1 范围 本规范规定了变压器局部放电在线监测装置的专项检测项目、检验条件、检验内容及要求和检验结果处理。 本规范适用于变压器局部放电在线监测装置的型式试验、出厂试验、交接试验和运行中试验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 16927 高电压试验技术 GB 7354-2003 局部放电测量 DL/T 356-2010 局部放电测量仪校准规范 3 检验项目 变压器局部放电在线监测装置专项试验项目包括一致性测试、通用技术条件试验、传感器频响特性检验、系统灵敏度检验、系统有效性检验和抗干扰性能试验。 4 检验条件 除环境影响试验和抗谐波干扰试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行： a)环境温度：+15?C～+35?C； b)相对湿度：45%～75%； c)大气压力：80kPa～110kPa； d)电源电压：单相220×（1±10%）V； e)电源频率：50Hz±0.1Hz； f)电源波形：正弦波，波形失真度不大于5%； g)标准信号源：标准波形脉冲上升沿(10%~90%上升时间)约为1ns，半波时间为50ns， 幅值稳定度±5%，脉冲重复频率为50-200Hz可调。 对于高压检验试验，还应该满足以下试验条件： 1
a)试品的温度与环境温度应无显著差异； b)试验场所不得有显著的交流或直流外来磁场影响； c)试验场地必须具有单独工作接地和保护接地，设置保护栅栏； d)试品与接地体或邻近物体的距离，应大于试品高压部分与接地部分的最小空气距离 的1.5倍； e)构建吉赫兹横电磁波测量小室（GTEM测量小室）。 5 检验内容及要求 5.1一致性测试 5.1.1通信模型检测 a)检验模型配置文件与IEC 61850标准的变电站配置语言SCL的符合性； b)检验逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性的命名规则及描述与《变压器局部放电 在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性； c)检验数据集、报告控制块、日志控制块、定值组控制块等的命名规则、描述、定义 位置及数量与《变压器局部放电在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性。 5.1.2数据传送功能检测 a)通过报告服务，装置应实现遥信、遥测数据的告警、召唤、周期上传； b)通过日志服务，装置应响应综合处理单元查询遥信、遥测数据； c)通过文件服务，装置应实现谱图文件的上传； d)所有遥信、遥测数据应具备品质、时标等信息； e)装置内部的通信网络连接出现中断，应正确报出通信中断。 5.1.3谱图文件格式检测 装置生成的谱图文件应符合《变压器局部放电在线监测装置技术规范》的谱图文件格式要求。 5.1.4时间同步检测 a)装置应采用SNTP协议实现网络对时； b)用于事件时标的时钟同步准确度应为±1ms。 5.1.5通信自恢复能力检测 装置具备通信恢复能力，当物理故障消除后，网络通信应能自动恢复正常，信息传送正
毕业设计变压器外文翻译
摘要 XF 110KV变电所是地区重要变电所，是电力系统110KV电压等级的重要部分。其设计分为电气一次部分和电气二次部分设计。 一次部分由说明书，计算书与电气工程图组成，说明书和计算书包括变电所总体分析;负荷分析与主变选择;电气主接线设计;短路电流计算;电气设备选择;配电装置选择;变电所总平设计及防雷保护设计。 二次部分由说明书，计算书与电气工程图组成。说明书和计算书包括整体概述;线路保护的整定计算;主变压器的保护整定计算;电容器的保护整定计算;母线保护和所用变保护设计。 计算书和电气工程图为附录部分。其中一次部分电气AutoCAD制图六张；二次部分为四张手工制图。 本变电所设计为毕业设计课题，以巩固大学所学知识。通过本次设计，使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定了必要的基础。 关键词: Ⅰ、变电所Ⅱ、变压器Ⅲ、继电保护
Abstract XF county 110KV substation is an important station in this distract, which is one of the extremely necessary parts of the 110KV network in electric power system. The design of the substation can be separated in two parts: primary part and secondary part of the electric design. The first part consists of specifications, computation book and Electrical engineering drawings about the design. The specifications has several parts which are General analysis of the station, Load analysis, The selection of the main transformer, Layout of configuration, Computation of short circuit; Select of electric devices, Power distribution devices, General design of substation plane and the design of thunderbolt protection. The second part also consists of specifications, computation book and electrical drawings about the design。Specifications and computation book include following section: General, The evaluation and calculate of line protection, Transformer protection, capacitor protection, Bus protection and Self-using transformer protection. Computation book, Electrical engineering drawings and catalogue of drawings are attached in the end。There are nine drawings total, in which four are prepared by hand, others are prepared by computer in which installed the software electrical AutoCAD. From other view, it also can be classified as first part and second part. This is a design of substation for graduation design test. It can strengthen our specified knowledge. Key-words: Ⅰsubstation Ⅱtransformer Ⅲ Relay protection
变压器局部放电是怎么回事
变压器局部放电是怎么回事？ 局部放电主要是变压器、互感器以及其他一些高压电气设备在高电压的作用下，其内部绝缘发生的放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置，不会立即形成整个绝缘贯通性击穿或闪络，所以称为局部放电。局部放电量很微弱，靠人的直觉感觉，如眼观耳听是察觉不到的，只有灵敏度很高的局部放电测量仪器才能把它检测到。 变压器内部绝缘在运行中长期处于工作电压的作用下，特别是随着电压等级的提高，绝缘承受的电场强度值很高，在绝缘薄弱处很容易产生局部放电，产生局部放电的原因是:电场过于集中于某点，或者说某点电场强度过大，如固体介质有气泡，杂质未除净;油中含水、含气、有悬浮微粒;不同的介质组合中，在界面处有严重电场畸变。局部放电的痕迹在固体绝缘上常常只留下一个小斑，或者是树枝形烧痕。在油中，则出现一些分解的小气泡。 局部放电时间虽短，能量也很小，但具有很大的危害性，它的长期存在对绝缘材料将产生较大的破坏作用，一是使邻近局部放电的绝缘材料，受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏，二是由放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀老化，电导增加，最终导致热击穿。运行中的变压器，内部绝缘的老化及破坏，多是从局部放电开始。
变压器局部放电的检测方法一般有: 1、电测法。利用示波仪或无线电干扰仪，查找放电的特征波形或无线电干扰程度。 2、超声波测法。检测放电中出现的声波，并把声波变换为电信号，录在磁带上进行分析，利用电信号和声信号的传递时间差异，可求得探测点到放电点的距离。 3、化学测法。检测油中各种溶解气体的含量及增减变化规律。该测试法可发现油中的组成、比例以及数量的变化，从而判定有无局部放电(或局部过热)。 此外，近年来还研制出局部放电在线检测仪，能在变压器运行中进行自动检测局部放电。 为防止局部放电的发生，制造单位应对变压器进行合理的结构设计;精心施工，提高材料纯净度，严格处理各个环节的质量。运行单位应加强变压器维护、监测等工作，以有效地防止变压器局部放电的发生。
变压器局部放电在线监测技术
变压器局部放电在线监测技术 目录 目录 (1) 前言 (2) 1在线监测方法 (2) 1.1超声监测法 (2) 1.2光测法 (3) 1.3电脉冲法 (3) 1.4射频监测法 (3) 1.5超高频监测法 (3) 2在线监测监控技术 (4) 2.1.1现场噪声的抑制 (4) 2.1.1.1 周期性干扰的抑制 (4) 2.1.1.1.2 脉冲型干扰的抑制 (5) 2.1.1.1.3白噪声干扰的抑制 (5) 2.1.2局部放电模式识别 (5) 2.1.3局部放电定位技术 (6) 3结束语 (7) 结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (7)
前言 近年来 , 随着电力系统的快速发展 , 变压器的容量和电压等级不断提高 , 运行中的安全问题也越来越受到重视。在变压器所发生的故障中 , 绝缘问题占很大的比重 , 因此需要一种有效的手段对变压器的绝缘状况进行监测 , 确保运行中变压器的安全。 局部放电监测作为检测变压器绝缘的一种有效手段 , 无论是检测理论还是检测技术 , 近年来都取得了较大的发展 , 并在电厂和电站中得到了实际应用。 相对传统的停电局部放电检测 , 在线局部放电检测可以长时间连续监测变压器局部绝缘放电情况 , 在放电量达到危险时 , 及时停机做进一步的检查 , 因此在检修工时和经济效益等方面有很大的优势 , 是目前惟一的一种有效避免变压器突发性事故的监测手段。在线局部放电监测反映的是变压器实际工作状态下的绝缘放点情况，比离线检测更符合设备的实际运行工况。 1在线监测主要方法 根据变压器局放过程中产生的电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象，相应出现了电脉冲检测法超声波检测法、光测法及射频检测法和UHF超高频检测法。、 1.1超声监测法 用固体在变压器油箱壁上的超声传感器接收变压器内部局放产生的超声波来检测局放的大小和位置。通常采用的超声传感器为电压传感器，选用的频率范围为70-150kHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。超声检测法主要用于定性判断是否有局放信号，结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局放源进行物理定位。近年来，由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展，超声检测的灵敏度有了较大的提高。 1．2光测法 光测法是利用局部放电产生的光辐射进行检测。在变压器油中，各种放电发出的光波不同，光电转换后，通过检测光电流的特征可以实现局放的识别。虽然是实验室中利用光测法来分析局放特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展。但由于光测法设备复杂、昂贵、灵敏度低在实际中并未直接使用。尽管如此，光纤技术作为超声技术的辅助手段应用于局放检测，将光纤伸入变压器油中，当变压器内部放生局放时，超声波在油中传播，这种机械力波挤压光纤，引起光纤变形，导致光纤折射率和光纤长度发生变化，从而光波被调制，通过适当的解调器即可测量出超声波，实现放电定位。