1、1三相干式变压器试验方法一开展变压器局部放电的重要性1与变压器局部放电有关系的参数主要有两个，一个是施加在变压器绝缘体上电场强度，第二个是绝缘材料的介电强度。当介电强度电场强度时，是不会发生放电的。但电力设备在实际运行中，电场强度不是任何地方都均匀相等的，绝缘体的介电强度也不是均匀相等的，当某个地方刚好电场强度偏强，而介电强度偏弱，也即电场强度介电强度时它就很可能产生局部放电，所以局部放电的原因基本上可归结为两大类：电场不均匀电介质不均匀。2变压器的绝缘内部也会存在着气隙（气泡） ，这些气隙通常是在制造过程中形成的，比如电木筒和电木板的各纸层之间，由于真空浸漆干燥工艺不好，就会在内部形成空腔，
2、从而形成了气隙3电介质不均匀有：绝缘体中含有气泡或杂质不同固体组合的复合介质另外变压器绝缘结构中由于设计或制造上的原因内部有些部位存在针尖状的导体或导体表面有毛刺则在针尖附近电场集中， ，会使某些区域的电场过于集中，在此电场集中的地方，就可能使局部绝缘击穿或沿固体绝缘表面放电。绝缘试验在高压试验中占有非常重要的地位，它直接关系到电力设备的安全运行。4 .现有的绝缘试验有很多种，基本上可以归为两类，一类是耐压试验：如交流耐压、直流耐压、串联谐振耐压，操作冲击波和雷电冲击波试验等。一般耐压试验都属于考核试验，它只能判断试品的好和坏，如果试品被击穿并且不是接头或引线等能修复的，那么试品基本上也就报废
3、了，即使试验通过如果设备有缺陷有可能加剧设备的老化和损坏程度，因此属于破坏性试验。另一类是特性试验：如绝缘电阻测试、极化指数，吸收比测试、泄漏电流测试、介质损耗测试、变比试验以及局部放电测试。由于绝缘电阻、介质损耗和泄漏电流的测试电压一般偏低，比较难发现一些的存在的异常隐患。5局部放电试验是有着它独特的优点的,局部放电测试的基本上是绝缘损坏的前期过程，而且局部放电电压比耐压试验电压低的多，因此在试验过程损伤被试物的可能要小得多。但比常规试验电压要高的多，并且时间可以长达数小时，因此它可以有效地发现常规试验发现不了的初期刚开始出现的一些缺陷，它可以提前告之检修人员有关设备的缺陷与老化程度，使检修
4、人员及早进行维修或采取相应措施，从而延长设备的使用寿命，防止事故发生。二局放放电试验测试局部放电测试技术有脉冲电流法、超声波法、超高频法、光测法、红外热像、色谱分析等等。但目前世界上 90%的局放仪都是采用脉冲电流法（ERA） ，因为它是目前灵敏度最高、最成熟的测试手段，也是 IEC 和我国有关标准推荐的测试方法。局部放电时会产生电、光、热、声等现象，而这些现象都可以检测到局部放电；1脉冲电流法：脉冲电流法的基本原理：如果将试品接入高压回路，当试品加上高压如果发生局部放电，试品 Cx 两端将产生一个几乎瞬间的电压 U1 变化，试品两端的电压变化在检测回路中形成2一脉冲电流 I，此时利用耦合电容
5、和检测阻抗可以与试品构成回路，回路中就有一个脉动电流流过检测阻抗，脉冲电流 I 流经检测阻抗产生的脉冲电压予以采集，放大和显示等处理，就可测定局部放电视在放电量 q（皮库 pc 表示） 。脉冲电流法主要利用局部放电频频谱中的较低频段部分，一般为数 kHz 至数百 kHz，以避免无线电干扰；而局部放电测试仪一般均配有脉冲峰值表指示脉冲峰值，并有示波管显示脉冲大小，个数与相位、一般局放仪放大器增益可以做得很大，其测试灵敏度相当高，可用已知电荷量的脉冲注入到试品中进行校正定量，从而可测出放电量 q。实际测试时，我们采用的是对比法，首先在试品上加一标准电荷来调节局放仪的灵敏度，并建立标尺，然后将实际加
6、压时检测到的试品放电脉冲与标尺进行对比，从而得出视在放电量。2校准的基本原理直接校准 将已知电荷量 Q0注入试品两端称为直接校准，其目的是直接求得指示系统和以视在放电量 Q 表征的试品内部放电量之间的定量关系，即求得换算系数 K。 。接好整个试验回路，将已知电荷量 Q0=U0C0注入被试变压器高压线圈对地两端，则指示系统响应为 L。取下校准方波发生器，加电压试验，当试品内部放电时，指示系统响应为 L。由此则可得换算系数 Kh为 Kh=L/L/则视在放电量 Q 为Q=U0C0Kh 式中 Q视在放电量，pC； U0方波电压幅值，V； C0电容，pF； Kh换算系数。校准方波发生器每次使用前应检查校
7、准方波发生器电池是否充足电。从 C0到 CX的引线应尽可能短直， C0与校准方波发生器之间的连线最好选用同轴电缆，以免造成校准方波的波形畸变。3.当更换被试变压器相位时或变试验回路任一参数时，必须重新校准。 4. 测定回路的背景噪声水平。背景噪声水平应低于试品允许放电量的 50%，现场试验时，如以上条件达不到，可以允许有较大干扰，但不得影响测量读数。5.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。 ，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 U2的第二阶段的 30（60）min 内，所有测量端子测得的放
8、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 3min 的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。四表征变压器局部放电参数局部放电：在电场的作用下电气设备中绝缘只有部分区域发生放电现象，而没有贯穿施加电压的导体之间（尚末击穿） ，这种现象称为局部放电。主绝缘：变压器相间的绝缘、绕组之间的绝缘、以及绕组对地绝缘、高压套管对外壳的绝缘纵绝缘：变压器绕组匝间、层间、段间绝缘全绝缘：高压、中压、低压绕组间和对油箱、铁心等接地部分的绝缘。分级绝缘：降低了中点绝缘水平的
9、变压器叫做分级绝缘变压器（即中性点绝缘水平与线端3不同）起始放电电压：当施加于试品上的试验电压从还末在测量仪器上观察到局部放电（放电量刚刚超过局放规定值）的较低电压遂渐上升，到刚好到能观察到局部放电信号时的最低电压称为局部放电起始放电电压。熄灭放电电压：当施加于试品上的试验电压从开始在测量仪器上观察到局部放电电压（起始放电电压）继续上升到较高电压后（一般高 10） ，在将电压缓慢均匀下降到局部放电测量仪器上观察不到局部放电信号刚好消失时的试验电压称为局部放电熄灭电压背景噪声：在局放试验中检测到的不是由试品产生的信号干扰：是除设备的局放信号以外的一切信号。当噪声信号达到对测试产生不良反应的程度时
10、就成为干扰。测量回路的背景噪声水平应低于允许放电水平的 50%。当试品的允许放电水平为 10PC 或以下时,背景噪声水平可达到允许放电水平的 100%。电晕：若导体附近的电场强度达到了周围大气的击穿场强，于是就在导体附近出现电晕。电气设备主要的特征就是在绝缘体表面且周围是气体的，我们则称之为电晕。电晕的放电脉冲就出现在外加电压负半周的 900 相位附近，几乎是对称于 900，出现的放电脉冲几乎是等幅值、等间隔的，随着电压的提高，放电大小几乎不变，而次数增加，当电压足够高时，在正半周也会出现少量幅值较大的放电，正负半周波形是极不对称的。局部放电：在电场的作用下电气设备中绝缘只有部分区域发生放电现
11、象，而没有贯穿施加电压的导体之间（尚末击穿） ，这种现象称为局部放电。局部放电可以发生在绝缘结构内部气隙、油膜、或导体（电极）边缘电场比较集中的部位，但在电极之间末形成贯穿性放电通道。内部放电：一般来说，如果局部放电是在绝缘体内部发生的，则称之为内部放电表面放电：如果局部放电是在绝缘体表面的，我们称之为表面放电。五干式变压器试验标准对于三相干式变压器来说,根据 GB1094.112007、22 规定：干式变压器的预加电压相间要升到 1.8Un,时间为 30s,试验电压相间 1.3Un,时间为 3min,局放要求小于 10pc,Un 额定电压U1=1.8UnU(kV)U1 30 秒3 分U20t
12、4U2=1.3Un六.目前我国进行变压器局部放电试验一般常采用下列试验方法：1发电机组产生的中频电源，一般在 100 或 250Hz ,频率是固定的，它的优点是比较可靠，在试验中很少发生电源装置的故障，缺点是笨重 体积大，由于频率固定，在容量较大的变压器试验时需要的补偿电抗器较多，另外由于起动电流较大，所以需要的站用变容量也要较大。早期国内采用最多的电源装置。一般在变压器厂家使用得较多。2变频电源：频率在 30300Hz 可调 输入电压 380V 输出电压 0360V 可调，目前使用的变频电源装置最大的容量为 600kW，输出电流为 1667A，已能完成国内目前各个电压等级各种容量变压器局放试
13、验，国内电压等级最高的第一台 1000kV 变压器局放试验就是用变频电源完成的， 即 1000kV 电压等级单相 1000MVA 变压器局放及感应耐压试验。其优点为操作方便、调压方便，整套装置体积小、运输方便、一张 5 吨卡车就可以将全部设备（包括中间变压器）拉到现场，但早期产品可靠性较差，主要原因是所选用晶体管由于技术问题即功耗较大，因此电流大了后会损坏晶体管，造成变频电源在试验中突然跳闸，现在晶体管容量增大了，再加上改善了散热条件，因此可靠性增加了。已为国内现场变压器局放试验首选电源装置。3早期还采用过其它形式产生的中频电源装置，如用三台单相配电变压器构成开口三角形接线方式产生的 150H
14、z 电源，这也是早期在现场开展局部放电试验的常用的方法。异步电动机反拖方法，用一台异步电动机反拖同步电机产生频率超过 100Hz 的电源进行局部放电试验，如湖南电力试验研究院开发的电源装置（114Hz） 。七三相干式变压器试验局放试验试验按 GB1094.112007.22 进行，即电压为相间 1.3Un,而预升压电压为 1.8Un.即三相变压器相间局部放电试验电压可按相间 1.3Un 考虑。在相间试验 1.3Un 下不超过10pC。,但最高电压要考虑 1.8Un.预升压相间电压 1.8Un相对地电压 1.8Un/3试验相间电压 1.3Un相对地电压 1.3Un/3试验接线见下图：Zma，Zm
15、b，Zmc ：检测阻抗；Ca ，Cb ，Cc ：耦合电容5T1：中间变压器；T：被试变压器图中三相交流电源通过中间变压器加压在被试变压器低压端，在高压端感应出所需要的电压，并且三相直接接检测阻抗进行测量，用一台局放仪轮流进行测量。如用三通道局放仪,则可一次完成.2）加压顺序： 先升压到 U2，观察局部放电水平，然后上升到 U1=1.8Un,保持 30s 后,降到 U2 再保持3min；读取局放值.在电压上升到 U2 或由 U2 下降的过程中，应记录可能出现的起始和熄灭电压，在施加 U1 期间内不要求给出视在电荷量值。试验结束后，当电压降至在 U2/3 以下时，方可切断电源。如果在试验电压不产生
16、突然下降，并且在 U2 下的 3min 试验期间，局部放电量的连续水平不大于 10pc,则试验合格。在 U2 下，局部放电不呈现持续增加的趋势偶然出现的较高幅值脉冲可忽略不计。3）各点电压计算10kV 干式变压器(100005%/400V)相间高压 1.3Un 应为 1.310000=13000V预升压相间高压 1.8Un 1.810000=18000V预升压相对地高压为 18000/3=10392V额定档被试变压器变比为 10000/400=25低压相间 1.3Un 1300025=520V低压预升压 1.8Un 1800025=720V中间变压器变比为 800/400=2发电机输出电压为线
17、电压 7202=360V。感应耐压高压为 20000V,变压器变比为 10000/400=25,则低压应为 20000/25=800V.中间变压器变比 800/400=2,则发电机输出电压为 8002=400V感应耐压时相对地高压为 20000/3=11547V35kV 干式变压器(350005%/400V)相间高压 1.3Un 应为 1.335000=45500V预升压相间高压 1.8Un 1.835000=63000V预升压相对地高压为 63000/3=36372V额定档被试变压器变比为 35000/400V=87.5低压相间 1.3Un 4550087.5=520V低压预升压 1.8Un
18、 6300087.5=720V中间变压器变比为 800/400=2发电机输出电压为线电压 7202=360V。感应耐压高压为 70000V,变压器变比为 35000/400=87.5,则低压应为 70000/87.5=800V.中间变压器变比 800/400=2,则发电机输出电压为 8002=400V,感应耐压时相对地高压为 70000/3=40413V6八在试验前局部放电注意事项1试验前常规试验结果一定要合格2加压引线要有一定的截面，至少在 25mm2及以上，表面要光滑。连接要可靠。3 试品的表面应清洁干燥， 4 调压开关触头要接触良好5 试验时变压器的高压侧不应该接分压器和保护球隙等。6局
19、放量校准（打方波）选择倍率， 如对方波有疑问，需要检查方波发生器电池是否过期，打方波在变压器高压端接电容器处进行，检测阻抗接局放仪， 7升压过程升压过程中要随时观察电压电流以及波形，桉照国家标准进行升压，发现异常应立即查找原因。8局放测量局部放电波形一般在椭圆的一三象限，并且大部分在零起始位置，二四象限基本都是干扰；局放测量可在两种频率下进行测量，在局放仪使用变频电源情况下，固定不变的是局放量，随时转动的是工频干扰，在局放仪使用工频电源情况下，固定不变的是工频干扰，随时转动的是局放量。九干扰种类及防干扰的措施1.与外施电压大小无关的干扰这种干扰不随电源电压的升高或降低而变化，它产生于电源电器开
20、关的操作起弧、吊车启动、空间电磁波感应以及各种工业干扰等等，这些干扰都能通过电源或测试回路耦合进来，例广播干扰，反映在示波器的零线上为一稳定的比较宽的亮线条，但突发性干扰却时有时无，绝缘内部的局部放电波形在交流正负半波中往往是对称的，但干扰波形无一定的相位关系，而且干扰波形和放电波形也有一定的差别。2.升压时才产生的干扰这种干扰随电源电压的升高而变大，它可由各个不同部位产生，例试验设备本身内部发生局部放电，高压引线产生电晕，引线接触不良，地线接地不良，试品区域内绝缘物体（悬浮电位）与地线或接地金属物接触时，也会发生放电而造成干扰，这种干扰的放电特征与绝缘内部放电基本相似，不易区分，对这种干扰要
21、注意；这一类干扰特征也各有不同，但都有一定相位关系，多数情况下，在正负极性上的波形是不对称的，3 占满全部时间基线的干扰这种干扰有的表现为很密的随机脉冲，有的是较有规律的高频信号，这类干扰的特点是形成一个基线带，其幅值不变，或在一定的范围内跳动，信号脉冲不够大时，可能淹没在这种背景干扰里，若局部放电信号足够大，这种背景干扰不影响测量，这种干扰的主要来源有 电子器件本身的热噪声当输入信号为零（短接）放大器增益调到最大时，往往可以观察到这种噪声，它使荧光屏上扫描基线变粗，是杂乱无章的各种形式的信号。7通信干扰由于测试回路的天线效应，可以感应到无线电通讯信号，也可能窜入载波通信信号，这种干扰信号有固
22、定的高频振荡频率，其调幅信号的幅值随语言或音乐等信号的强弱而跳动，也有的无线电信号给出固定幅值的信号或间歇式的信号。邻近高频电气设备或间歇式的信号。4有间歇时间并与电源频率有关的干扰这种干扰的特点是时间基线上没有占满，如果采用与电源同步的扫描，则在示波器上干扰出现在相对固定的位置，这时只有当放电信号也出现在这些位置上时才会影响测量，主要有 高压试验回路中的尖端放电或沿面放电，它们通常先出现在电源的负极性峰值附近，电压较高时，正极性也会出现 试验装置或场所的接地体或邻近物品的尖端或沿面放电，这种情况与 1 类似，只是与电源相关的极性正好相反。即干扰脉冲出现在正峰值附近。 电气回路中的接触不良，这
23、种信号常出现在电源电压过零附近，这是因为试品呈电容性，电容电流最大时，电压为零；邻近的装置设备中有晶闸管整流阀在工作，其点火脉冲及导通熄灭的电压阶跃通过空间或地线耦合窜入了测量回路。5 在时间上完全是随机性的干扰这种干扰的特点是在时间上（对交流电源即相位上）无规律可循，如果只是偶而出现，在交流电压下的测试可不计其影响，实际试验时，所测的视在电荷量一般理解为最大的重复发生的脉冲，因此偶然的干扰脉冲不会与局部放电信号相混淆，如果在若干周波中连续出现，如是这种情况，还是应按局部放电考虑，不能轻易判断为干扰。6.试验的接地线不应该有环路，即不应有多个接地点，否则干扰源将通过接地点之间的阻抗 Z 进入测
24、试回路，正确的接地方式：从各试验设备到接地点之间直接用导线联结，成幅射状，不要用裸导线，不要在一根线上串联多个设备的接地点，要尽量减小接地线的阻抗。局部放电测量中常用屏蔽线作为信号回路，屏蔽层在导线外，提供了电流返回的途径。但在低频时不能采用两端接地的接法，它会严重影响屏蔽效果，一端屏蔽接地的电缆，对电容性的耦合噪声有较大的抑制，但如有噪声电流流过屏蔽体时，产生的噪声电压就会与输入信号串联，用双屏蔽层的电缆可以解决这个问题，噪声电流流经外屏蔽体，信号电流流经内屏蔽体，两者之间是绝缘的。7.减少干扰的措施接线时应尽量减少高压引线，适当增加粗引线的直径，保证引线管的光滑并在试品端部装设合适的屏蔽，
25、使之不产生电晕，高压引线场强不超过 15kV/cm 可以保证不出现电晕放电，联接线接头处要接触可靠，试品区域内金属物体要良好接地，绝缘体应远离接地金属物，使其不与接触。某些干扰常发生在试验电压波形的一定相位上，而真正的局部放电则可能只发生在一定相位上，这时，采用“开窗”的控制电路进行测量，也能减少干扰的影响。最后对于那些无法消除的干扰，只好在试验中用示波图形根据波形特征来加以区分了，区分干扰和真正的局部放电信号，有时是比较困难的，往往只有按照经验来判断。88 抑制和减小干扰的方法测量仪器制造过程中应尽可能降低仪器热噪声水平降低试验设备自身的局部放电水平减小测试现场的环境干扰或尽可能选择在外部干
26、扰小的地点和时间进行试验对试验设备和仪器应正确接地对高压尖端进行防晕处理将试验现场附近存在的所有的悬浮导体接地采用电源滤波技术抑制来自电源系统的干扰选择不同测量频率范围，将干扰信号的频率排除在测量频率范围以外，采用放电波形识别技术，对放电信号和干扰信号进行区别十产生干扰可能原因1 附近铁制件没有接地2 接地点位置3 附近广播电台干扰4 电焊造成局放5 电源或者线路本身干扰问题6 试验回路（包括电抗器）有接触不良现象7 中间变压器（包括油）存在局放十一.局部放电典型波形真正的局部放电的象限在第一三象限，并且一般都在起始电压的附近，二四象限一般都是干扰，在二四限放电波形范围上可以区分是否是干扰，但
27、在一三象限上可能是局放量也有可能是干扰，因此就要看起始电压情况下局放量发展的趋势，另外还要从波形上分析是干扰（包括电晕）还是局放以及几种典型的干扰波形。1影响局部放电试验过程中的典型的波形主要有：空间电磁干扰末接地的悬浮金属部件产生的放电干扰电气回路中的接触不良引起接触噪声的干扰，这种信号常出现在电源电压过零附近。仪器内部器件产生的热噪声的干扰电源系统的低频谐波干扰电源系统中的开关元件及其它非线性器件产生的干扰电源系统中的各种电气设备产生的局部放电干扰变频电源及升压设备产生的局部放电干扰等高压试验回路中的尖端放电或沿面放电，它们通常先出现在电源的负极性峰值附近，电压较高时，正极性也会出现，试验
28、装置或场所的接地体或邻近物体接地体的尖端或沿面放电，这种情况与类似，但极性正好相反。即干扰脉冲出现在正峰值附近。邻近的装置设备中有晶闸管整流阀在工作，其点火脉冲及导通熄灭的电压阶跃2局部放电试验过程中干扰信号侵入测量回路的途径主要有：空间耦合通过电源回路耦合通过接地线耦合9十二. 防干扰的措施局部放电试验中的干扰主要有两大类，一类是与试验电压无关的干扰，这类干扰不随所施加的试验电压升高或降低而变化，这类干扰如无线电电磁波、电气开关开闭操作，电焊机起弧、吊车开动，整流电机电刷、闪光灯等所产生干扰。第二类是与试验电压有关的干扰，这类干扰一般随试验电压的增加而变大，如试验变压器低压电源和高夺回路高压
29、引线电晕，试品端部接触不良，试区内金属物体接地不良，试区内绝缘物体与地线或接地金属物接触产生干扰，由于其放电特征与与试品绝缘内部放电相极为相似，所以两者放电不易区分，容易造成误判断。干扰抑制由于现场干扰在很大程度上影响着局部放电测量，正常准确地进行变压器局部放电试验，要解决的首要问题是要应尽可能降低和抑制干扰，确保测量需要的最起码的干扰及干扰抑制的方法有以下几种情况，A：尖端电晕：变压器局部放电测量时的尖端电晕主要出现在高压套管的接线端子上，为防止在试验电压下尖端电晕对局部放电试验的影响，高压套管是需要加装防晕罩进行防电晕处理，B 悬浮导体放电干扰：悬浮导体放电干扰主要产生于试验现场附近的悬浮
30、导体，因此。和被试变压器相连的高、低引线被解开后应尽可靠接地，引线和高压套管之间应保持足够的距离，另外所有试验设备也都应可靠接地。C 电源干扰：电源干扰主要是来自为测量提供试验电源的中频发电机组等变频设备产生的干扰，干扰信号主要有发电机产生的高次谐波，升压设备的局部放电，调压器产生的接触噪声及供电系统耦合的其他干扰信号等。电源测的干扰信号会通过被试变压器的高、低压绕组之间的电容耦合到高压侧，在耦合的过程中会产生一定的衰减，但衰减一般只有 10dB左右，太大的电源干扰会影响被试变压器高压侧的局部放电，因此必须将电源干扰限制在一定水平以下，才能保证测量回路具有一定的测量灵敏度，电源干扰抑制首先应尽
31、可能减小电源设备本身产生的干革命扰信号，另外还可以采用电源滤波的方法抑制电源干扰，D 其他电磁干扰，其他电磁干扰包括无线电干扰，系统内开关电路、非线性设备产生的干扰，导体接触不良产生的接触噪声等，这类干扰的出现一般都是随机的，抑制这类干扰的方法很多，应根据具体情况确定抑制干扰的方法，其中最常用的方法有选择合适的频带，使测量处于干扰以外的频率范围中，减小干扰的影响，如一般局部放电测试仪，其频率范围一般为 10kHz 到 300kHz，并可做多种组合频率范围选择，现场应用可根据具体情况对频率范围进行确定，另外还可以可采用避开在干扰严重的时间或地点进行试验，设备正确、可靠地接地，尽可能保证各种距离，
32、低压连接线的接触良好等方法抑制这些干扰。各类干扰及局部放电波形识别由于在现场进行变压器局部放电测量时，干扰情况比较复杂，一般很难将干扰信号完全从测量的波形中全部消除，一些干扰信号仍不可避免地出现在显示的测量波形中，为保证测量结果的可靠性，实际中经常利用波形识别、开窗显示等到技术对干扰和测量信号进行识别，保证测量准确。E.识别干扰的基本依据：各种情况下的局部放电和各种干扰都有各自的波形特征，识别的方法主要是根据信号相对于试验电压正弦波的时间、位置、变化规律、波形形状、是否随电压的变化而变化等来识别。在局部放电测量中，为了便于识别放电和各种干扰信号，放电波形常常采用椭圆（李莎育图形）扫描的方式进行
33、显示，实现的方式是在示波管的 X 轴和 Y 轴方向分别施加一个50Hz 的正弦扫描电压、形成的扫描基线不再是一条直线，而是一个椭圆，如果两个扫描电10压的相位相同、则椭圆和 X 轴和 Y 轴的交点分别对应于扫描电压的正、负最大值和两个过零点、椭圆扫描一周相当于正弦电压波形的一个周期。椭圆扫描的最大优点是，在确定了试验电压波形的最大、最小值和过零点对应椭圆上的位置后，可以区分显示的脉冲信号是在外加试验电压的什么位置出现的，以此为放电和干扰的识别提供帮助。通常在施加试验电压过程中，绝缘介质中的局部放是出现在电压的正负半周零到峰值的两个 1/4 周期内，开始放电脉冲出现的范围比较小，随着试验电压的增
34、加，放电脉冲向两边发展，如果放电是发生在绝缘介质内部的气隙或杂质中，正负半周的放电脉冲的幅值会大致相等。发生放电气隙或杂质一边是绝缘介质，一半紧靠导电电极时，正负半周的放电脉冲的幅值是不对称。正负半周的放电脉冲的幅值之比会 3：1 甚至更大，且幅值大的脉冲数量少，幅值小的脉冲数量较多，局部放电脉冲的幅值及脉冲数量随外施试验电压的变化都会发生变化，而大多数干扰不具有以上特征，所以根据测量显示的波形特征可以对局部放电信号和干扰信号进行识别。F 试验电压的波开的零位（峰值）及扫描方向的确定为了利用波形特征实现对局部放电信号和干扰信号进行识别，必须知道椭圆扫描基线的哪一个位置是对应于直接外加在被试品两
35、端的试验电压波形的零位或峰值点及椭圆的扫描方向。为了确定试验电压波形的零位，可人为地在试验回路的高压端设置一尖端电晕，根据空气中的尖端电晕严格地出现在试验电压的峰值附近，可以非常方便地确定试验电压的峰值，然后再根据电压峰值确定试验电压的零位。椭圆的扫描方向可以根据椭圆基线的脉冲衰减方向来确定，因为脉冲衰减方向和椭圆的扫描方向是相同的，为了清楚地观察脉冲的衰减方向，有时需要调节放大器的放大倍数或利用仪器的扩展功能。应该注意的是，以上确定零位（峰值）及扫描方向的方法只在 X 轴的扫描电压的频率和试验电压频率相同时才有意义，此时，试验中用于局部放电测量的仪器的 X 轴的扫描电压要用试验电源的电压。G
36、 得用试验电源的电压和仪器的扫描电压的频率差别干扰及放电变压器局部放电试验时，要求试验电源的频率大于 50Hz 的工频，在试验电压的频率不是50Hz 的工频的正数倍时，电源的频率和 50Hz 的工频的工频不同步，仪器的扫描和试验电压的频率之间有一频率差，测量时显示的局部放电脉冲信号在椭圆基线上的位置将不再是固定的，而是以一定的速度在椭圆基线上旋转，而和工频有关的各种干扰在椭圆基线上的位置却不变，利用这规律，可以很方便地对干扰及放电信号进行识别，特别是这种方法还可以对来自系统的其他设备的局部放电和被试变压器的局部放电信号进行识别，而通常情况下其他方法对于这两种放电是很难识别的。3）测量回路的校准
37、为了对变压器局部放电量值进行定量测量，测量时应对测量回路进行校准。通常情况下回路校准是在试验测量前但全部试验接线均已完成时进行。校准方波输出电压 U0 和注入电容 C0 值的精度直接影响局部放电量测量精度，因此，有关标准对校准方波输出电压 U0 的上升前沿、持续时间、电压幅值精度、注入电容 C0 的值的精度都有一定的要求，应进行必要的检定以保证试验测量准确度。另外应该注意的是为保证测量校准，标准要求 C0 Cx，用于连接 C0 到 Cx 的引线应尽可能短，校准时校准信号直接加在被试品的两端。校准结束，开始试验前，校准信号发生器必须从试验回路中取走，应注意的是校准完成后，测量回路的校准系数已经确
38、定，试验测量中，放大器的放大倍率和试验回路包括检测阻抗是不可以再改变的，如果放大器的放大倍率和试验接线或检测阻抗发生改变，测量回路必11须重新进行校准以确定新的校准系数。由于测量回路校准后放大器的放大倍率不能改变，这给试验带来很大的不方便，因此，一些仪器还有一个低压校准信号，在进行回路校准时同时将低压校准信号加在检测阻抗两端，并调节低压校准信号的幅值使其和加在试品两端的校准信号的幅值相等，读取低压校准的dB 读数值，校准结束后加在试品两端的校准信号取走，而加在检测阻抗两端低压校准信号仍保留，测量过程中这一信号仍出现在显示屏上，放大器放大倍率改变时，这一信号和被测量的局部放电信号同步改变，读数时
39、，只要调节低压校准信号的幅值，使其和被测的局部放电脉冲的幅值相同，记录下低压校准信号的 dB 读数值，由低压校准信号的 dB 读数值的改变量和校准方波的大小可以很方便地确定局部放电读数。4）局部放电测量及读数局部放电量测量时，干扰常常是不可能完全消除的，所以建议采用直接校准信号和局部放电脉冲的幅值进行比较的方式读数，一般不要采用放电量表的方式读数，后者不容易排除干扰的影响，局部放电脉冲的幅值和重复率一般都是不稳定的，读数时一般只记录重复率高、放电稳定的放电脉冲的值，那些偶然出现的脉冲信号一般为干扰信号，另外，由于局部放电信号不稳定，不同的试验人员读数可能会有一定的差别是属于正常的。试验时如果测
40、量的设备的局部放电量值远远超过标准规定值，为了便于对设备的放电性缺陷进行分析，常常还要进行以下进一步试验。起始放电电压和放电熄灭电压测量测量较大的局部放电脉冲（相对于一定的放电量的信号）的起始放电电压和放电熄灭电压，试验方法是将试验电压从不产生局部放电的较低电压逐渐增加妻局部放电量达到或超过某一定值时的最低电压值，此时的电压为放电起始放电。然后继续升高试验电压到一较高电压后，逐渐降低试验电压到这种值的局部放电信号刚好消失的最高电压，此时的电压为放电熄灭电压，通过这种方法可以确定相应程度的局部放电出现和熄灭时的电压值，为了确定变压器局部放电缺陷程度，试验时可对不同程度的局部放电的起始放电电压和放
41、电熄灭电压进行测量。电气法局部放电定位测量变压器存在远远超过标准规定的局部放电值时，一般都会要求变压器做相应的处理，因此还必须对局部放电位置进行定位测量。定位测量的方法分两类，一种是确定局部放电的电气位置。另一种是确定局部放电的空间位置。局部放电电气位置的确定一般可采用分解试验的方法，即对可能存在局部放电的部位分别加压进行试验，例如对于三相变压器采用分相加压的方式进行试验，可以确定局部放电存在于变压器的哪一相。另外在变压器局部放电测量中， “多端测量多端校准”法也是确定局部放电的电气位置一种很好的方法。当变压器内部任一位置产生局部放电时，局部放电信号主要通过分布电容外转播。测量试验时，在变压器
42、的不同外接端子上只要接检测阻抗，都可以观测支局部放电的脉冲信号，但是确定的放电点产生的放电信号在不同端子一的响应是不同的，而各端子上的响应之间存在一确定的比值关系，另外，局部放电的产生总是和其两侧高、低电位导体所确定的电场有关，不同的放电发生于不同的导体所确定的电场中，因此，在变压器局部放电测量时，同时在不同的进行校准和测量，找出不同端子上的响应之间的关系，可以确定局部放电的电气位置， “多端测量多端校准”定位法就是利用这种不同的放电在不同端子上的响应之间存在的不同关系放电点的位置。采用“测量多端校准”的方法进得测量时，测量在高压、中压或低压侧的不同端子处都可以进行，为了能较好确定响应关系，测
43、量至少应在不少 3 个端子上同时进行，而校准应在12可能存在较大局部放电的端子之间进行，这些端子主要有，各相高、中、低套管线端对地、套管线端对末屏小套管等，然后通过比较不同端列子上测量和校准读数值之间的比值关系，即可确定局部放电的电气位置。变压器局部放电常常不只在一个点上，但其大小和起始放电电压会有所不同，测量时应通过波形识别、改变测量电压等方法，确定在不同测量点测得的放电脉冲是属于同一位置上的放电信号，定位测量则比较准确。由于校准只能在变压器外部可以接触到的端子上进行，而变压器内的局部放电可能在变压器的任何部们发生，校准不可能对放电进行完全相同的“模似”所以校准比值一般不会出现和测量值完全相
44、同的情况，分析时只须找出比值最接近的一组来确定放电部位。实际测量表明，如果局部放电是发生在变压器的高、低压套管内， “多端测量多端校准”定位测量进行放电部位确定是比较准确的。应该注意的量，如果在试验时发现变压器的局部放电值偏大，应通过“多端没量多端校准”定位测量确定局部放电是否发生在高压套管内，因为对于发生于高压套管内的一个较小的放电，和产生于变压器内部的一个较大的局部放电信号所测量到的脉冲信号的大小是相同的，所以可能有很大的测量误差。十三. 消除局部放电的措施1 端绝缘的结构零件的布置应按较高的局部放电起始放电压选取场强，高压和超高压变压器中宜采用成型角环，使成型角环的形状符合等位面，这样可
45、提高局部放电起始放电电压。端绝缘的距离还与压板的材料有关，当压板是层村木或层压纸时，铁轭应加屏蔽。2 沿电场方向尽可能避免大油隙的结构，有大油隙时应尽量布置与电场方向 直的隔板，压钉也要加以屏蔽。3 尽量避免电场集中，有尖角的零件，尽量用加工，加屏蔽的方法加大其曲率半径，对铁心柱最好加设地屏。4 尽量避免选用有空穴和裂缝的绝缘材料，以免在穴和裂缝处产生局部放电，5 不准有悬浮电位的金属件，超高压变压器的内部或外部的所有金属件必须有固定的电位，应注意金属件上漆膜会影响电位固定，在电位固定处必须将漆膜刮掉，调压开关各个部位就连接好，不就出现有悬浮电位触点接触不良之处。6.在强电场处应尽量避免用介电
46、常数相差悬殊的介质，以免介电常数较小的介质中有电场集中。要消除介电常数较大的介质的尖角，引线夹的槽口保持圆角。7.引线与线圈出线连接处、静电板与线圈连接处，应做好屏蔽处理，避免尖角和毛刺。用焊锡焊接时不宜使用焊油，因焊油呈酸性，残留于导线上时，相当于金属物，同时采取措施，避免焊锡渣掉入绝缘件和线圈内。为了避免铁心的磁密饱和，所以电源频率一般采用 150250Hz ,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处部高压引线，以避免是晕的产生和防止接收外部杂散信号的干扰，同时也要考虑在一些试验中对；主、纵绝缘都能同时得到所应施加电压，因此采用感应加压方式和从高压套管侧屏引出信
47、号，变压器高压侧不装设测量装置， （测量电压用）和保护球间隙，这样，可避免过多的高压引线和变压器各部位都能得到所应施加的电压。为了找出局部放电的部位，可采用各种方法来综合分析判断，可在高压线圈首、末两端（或其他端）来分别测量放电信号，也可在 O 点个串入检测阻抗从各个端部所没得信号的波形，幅值和频谱等各种参数来分析判断。无论在线圈的任何部位放电，对三相变压器来说，从中性点所测出的放电量比其相应的放电量值不是偏大就是偏小，此值不能代表变压器的放电水平，从三相变压器的中性点所测出的放电量不能作为 评价变压器质量好坏的标准，这部是通常在变压器首端所测出的13放电值来代表变压器局部放是水平的原因。对从
48、三相变压器中性点所测出的放电量值，并不能看成是按其线圈的长度比分配的，这就是电气定位法的局限性，一般在确定放电部位时，多采用超声波法，而电气法定位可作为定位的一个参考补充手段。进入测量系统的干扰，一部分是从空间来的，另一部分是从电源和外部放电传入的，重新组装套管及其它附件，局部放电结果分析变压器局部放电测量试验结束后，必须对试验结果进行全面分析，认真排除各种干扰的影响，确认试验结果的可靠性，才可能避免出现误判断。变压器局部放电试验发现变压器存在局部放电异常时，除提供局部放电量值的大小、起始放电电压、放电熄灭电压外，还应提供局部放电是发生在绝缘油中还是各种气泡中、放电的电气位置、放电的空间位置、处理措施等尽可能多的有关信息，否则试验还不能算是一次成功的试验。
