中國(guó)電科院高壓所設(shè)備室

二○○九年八月故障情況及檢測(cè)新技術(shù)探討大型電力變壓器主要內(nèi)容一、國(guó)家電網(wǎng)公司變壓器在運(yùn)及運(yùn)行情況二、國(guó)家電網(wǎng)公司變壓器事故/障礙情況統(tǒng)計(jì)及分析三、大型電力變壓器缺陷診斷新技術(shù)探討一、國(guó)家電網(wǎng)公司變壓器在運(yùn)及運(yùn)行情況變壓器在運(yùn)情況統(tǒng)計(jì)表電壓等級(jí)(kV)臺(tái)數(shù)(臺(tái))容量(MVA)2008年2007年同比2008年2007年同比750126666003000360050015021170332425479.4328721.296758.23301961801645855.841285.8457022045704023547694600.2593359.3101240.911013455119671488546947.1440576.35106370.7566178016859540996.3936322.654673.74合計(jì)21515190312484176047914432653172142004年～2008年在運(yùn)變壓器容量增長(zhǎng)率分布圖2008年變壓器非停按技術(shù)原因統(tǒng)計(jì)2008年本體非停原因分布2007變壓器非停按技術(shù)原因統(tǒng)計(jì)2007年本體非停原因分布2008年變壓器跳閘原因統(tǒng)計(jì)及分析2008年變壓器跳閘本體原因分布二、國(guó)家電網(wǎng)公司變壓器事故/障礙情況統(tǒng)計(jì)及分析變壓器損壞事故概況變壓器損壞事故統(tǒng)計(jì)分析變壓器損壞事故原因分析變壓器事故情況統(tǒng)計(jì)及分析變壓器損壞事故統(tǒng)計(jì)分析2007年變壓器各電壓等級(jí)變壓器事故分布近6年各電壓等級(jí)變壓器年事故分布圖變壓器損壞事故原因分析2008年變壓器損壞事故直接原因餅圖華北姜家營(yíng)500kV主變壓器故障近幾年典型變壓器故障案例情況說(shuō)明華北姜家營(yíng)500kV主變壓器故障近幾年典型變壓器故障案例情況說(shuō)明

故障是由高壓線圈的匝間短路引起的，制造缺陷和選材質(zhì)量較差是變壓器故障的主要原因。從中發(fā)現(xiàn)有Cu2S，但是Cu2S生成和對(duì)變壓器匝間絕緣的影響需要進(jìn)一步開展研究。湖北鋼都500kV主變壓器故障近幾年典型變壓器故障案例情況說(shuō)明湖北鋼都500kV主變壓器故障近幾年典型變壓器故障案例情況說(shuō)明故障是由高壓套管爆炸所致，套管故障的主要原因是工藝處理中出現(xiàn)失誤。不完全統(tǒng)計(jì)220kV變壓器所用套管中，南京電瓷總廠967支，傳奇公司867支，共占總數(shù)的55.2%。330kV變壓器所用套管中，ABB公司67支，西安西電高壓電瓷有限責(zé)任公司60支，共占總數(shù)的81.9%。500kV變壓器所用套管中，ABB公司236支，傳奇公司233支，日本NGK公司99支，共占總數(shù)的53.8%。750kV變壓器所用套管均為德國(guó)HSP公司產(chǎn)，共6支。

在運(yùn)變壓器套管廠家統(tǒng)計(jì)三、大型電力變壓器缺陷診斷新技術(shù)探討變壓器局部放電測(cè)量技術(shù)大型電力變壓器缺陷診斷技術(shù)探討局部放亂電的成校因制造過(guò)訂程中的派局部缺球陷（如針氣泡、愉裂縫、老懸浮導(dǎo)練電質(zhì)點(diǎn)仗和電極搭毛刺等煮）正是這板些缺陷興會(huì)造成沖絕緣體童內(nèi)部或營(yíng)表面出寫現(xiàn)某些湯區(qū)域電賣場(chǎng)強(qiáng)度粒高于平獨(dú)均電場(chǎng)鼻強(qiáng)度，發(fā)當(dāng)這些樸區(qū)域的墨擊穿場(chǎng)副強(qiáng)低于餃平均擊垮穿場(chǎng)強(qiáng)素時(shí)，將水會(huì)首先聯(lián)發(fā)生放漆電、而底其它區(qū)命域仍保房誠(chéng)持絕緣翅特性，努從而形財(cái)成局部叼放電霉。絕緣在電艇、熱、機(jī)齒械等應(yīng)力言長(zhǎng)期作用豎下產(chǎn)生的綠老化局部放電末的劣化機(jī)事理局部放洗電引起迫介質(zhì)劣洋化和損柔傷的機(jī)栽理是多矮方面的羊，主要置包括三吐種效應(yīng)屬：（1）帶電倡質(zhì)點(diǎn)(電子和正兩、負(fù)離子)對(duì)介質(zhì)半表面的暫撞擊，烈切斷分伯子構(gòu)造揭；（2）由于帶夫電質(zhì)點(diǎn)撞務(wù)擊介質(zhì)，則在放電點(diǎn)娛引起介質(zhì)俘局部溫度苦上升，使登介質(zhì)加速蜜氧化，導(dǎo)潔致材料的蹲機(jī)械、電筐氣性能下（3）局部放惠電產(chǎn)生的尤活性生成摔物對(duì)介質(zhì)掉的氧化作勵(lì)用使介質(zhì)搭逐漸劣化策。絕緣內(nèi)撕的電場(chǎng)盤分布開始外加棵電壓時(shí)空側(cè)穴內(nèi)沒有掃初始電荷絕緣內(nèi)的瘋電場(chǎng)分布空間電嘆荷改變線了電場(chǎng)斤分布=>絕緣體其鳳他部分的還電場(chǎng)增強(qiáng)爐并使其劣弓化幾率增石加絕緣缺陷愈的電氣模爛型經(jīng)典三電嬸容模型空穴放偵電?空穴上的筒電壓Vc降到0?擊穿時(shí)，Cc放電釋放錦出能量?Ca向Cb提供能量Va=Vb+VcVc=0Va1=Vb1視在放電端量估計(jì)視在放繪電量估衛(wèi)計(jì)局部放電沿的檢測(cè)方斷法局部放綿電的征侵兆及檢面測(cè)方法電磁輻射[射頻]聲子[超聲波]電荷遷般移-〉電流脈別沖(脈沖電流豬法)PD材料分解(DGA方法)HF(3局M-30貝MHz)VHF(攀30M-位300M撥Hz)UHF(威300M略-3GH洋z)光發(fā)射(光測(cè)法)產(chǎn)生熱量(測(cè)溫法)脈沖電樣流法當(dāng)變壓器求內(nèi)部出現(xiàn)皂局部放電狼時(shí)，在出雖現(xiàn)脈沖電寇流信號(hào)的奧出線端、歐套管末屏氧接地線、戀鐵芯接地跳線等處，縫利用電流剝傳感器在紗這些點(diǎn)測(cè)警量局部放刮電脈沖電犬流信號(hào)并重進(jìn)行分析寇，這種方逗法稱為脈徒?jīng)_電流法便。脈沖電旬流法主健要利用肌局部放纖電頻譜誤的較低趁頻段部善分，一王般為數(shù)kHz到數(shù)百kHz。常規(guī)電流漁傳感器采笛用電耦合慣的方式，點(diǎn)包括RC和RLC兩種檢韻測(cè)阻抗佛，RC型檢測(cè)阻從抗一般是伍寬帶測(cè)量離，多用于撲試驗(yàn)研究疏；RLC型檢測(cè)正阻抗多感串接在垂變壓器伶套管末通屏接地艘線，作絲式為窄帶針測(cè)量。脈沖電流拴法寬帶的哄檢測(cè)頻目帶變化震較大，鉗一般在200~削400k糕Hz,具有脈淡沖分辨速率高，濾但信噪補(bǔ)比低窄帶的胖檢測(cè)頻羊帶一般伏為15k最Hz,中心頻傭率在1MHz以內(nèi)，具運(yùn)有靈敏度半高、抗干失擾能力強(qiáng)值，但輸出冤波形畸變貼嚴(yán)重。在線檢障測(cè)時(shí)，扣目前普奴遍采用磁的是羅給果夫斯克基線圈陽(yáng)。檢測(cè)靈敏肥度高、視鍛在電荷量擋可標(biāo)定現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)烈所的電磁干雜擾是脈沖只電流法的雙瓶頸廣泛用描于變壓豬器型式授試驗(yàn)、惜預(yù)防和響交接試們驗(yàn)、變?nèi)聣浩骶侄撞糠烹娏T實(shí)驗(yàn)研會(huì)究氣相色寨譜法(DG渴A)化學(xué)檢測(cè)精法(羅杰斯比拉值法)優(yōu)點(diǎn)：受氣外界電磁燈干擾影響子相對(duì)較小往，準(zhǔn)確度奔較高缺點(diǎn)：能油氣分住離時(shí)間粥長(zhǎng)，實(shí)涼時(shí)性差恢，對(duì)突肝發(fā)性故品障不靈劑敏超聲波(AE)法檢測(cè)局查放產(chǎn)生婚的聲發(fā)勺射優(yōu)點(diǎn)：蠟不影響漂電氣主岔設(shè)備的饅安全運(yùn)造行，受幣電磁干攤擾影響東較小缺點(diǎn)：聲仰波阻抗復(fù)需雜，超聲忙波信號(hào)傳俊播途徑復(fù)芳雜、衰減尋嚴(yán)重，檢浙測(cè)靈敏度諷較低其他方兩法光纖技君術(shù)光纖超聲格波法測(cè)量原理躲：當(dāng)局部智放電的超承聲波信號(hào)閥傳播到光鍋纖上時(shí)會(huì)丹發(fā)生碰撞孫從而使光屯纖發(fā)生形握變，緊接神著導(dǎo)致光格纖的長(zhǎng)度詞和折射系撇數(shù)發(fā)生變槐化。光波擊在光纖中塞傳播時(shí)受唐到超聲信府號(hào)的相位押調(diào)制，然釀后采用合鉗適的調(diào)制莊解調(diào)器把背局放的超咸聲波信號(hào)卵提取出來(lái)光測(cè)法測(cè)量局賢部放電鞭產(chǎn)生的扎光來(lái)探證測(cè)局放盡管在敗實(shí)驗(yàn)室最里采用奸光學(xué)技背術(shù)對(duì)電阻氣設(shè)備籌的局部緒放電和危老化等蜻做了許夢(mèng)多有用戒的研究樸，但該卡技術(shù)達(dá)掏到現(xiàn)場(chǎng)燥應(yīng)用還懸有很大產(chǎn)的距離鏟。造成李這種局野限的主進(jìn)要原因桿變壓器于結(jié)構(gòu)復(fù)扣雜，不據(jù)透光，鴉且有光檔學(xué)設(shè)備嶼的造價(jià)伐高其他技裁術(shù)紅外測(cè)廉溫法紅外檢測(cè)牲是基于局梅部放電點(diǎn)腰的溫度升歇高，利用絮紅外探測(cè)嫩儀的熱成沉像原理實(shí)袍現(xiàn)熱點(diǎn)測(cè)路量。目前爬針對(duì)變壓約器外部故狐障（包括丹導(dǎo)體連接記不良、漏志磁引起的成箱體渦流肯、冷卻裝獄置故障和趴變壓器套西管故障等驚）是有效察的由于變壓壞器結(jié)構(gòu)和悶傳熱過(guò)程嘗的復(fù)雜性逗，要利用父紅外成像華方法直接桑檢測(cè)變壓仿器本體內(nèi)額部的局部有放電是十尺分困難的不。UHF法高頻RF檢測(cè)、瓶超寬帶(30膚0M-愧300源0MH晌z)國(guó)外KEMA公司，Deft大學(xué)、勾法國(guó)Alst扛om公司、偷英國(guó)Str強(qiáng)ath幸cly議de大學(xué)；剃國(guó)內(nèi)清非華大學(xué)糖、西安陰交通大牌學(xué)、華甜北電力近大學(xué)、正重慶大艇學(xué)等都蔥展開了電大量的界理論和宗工程探計(jì)索，大總大推動(dòng)吹了該方公法的研請(qǐng)究和應(yīng)蔬用優(yōu)點(diǎn)：冷靈敏度闖高、抗電暈除干擾、非接仔觸式檢港測(cè)，更舊安全，野適合在鞠線，理師論上可始定位缺點(diǎn)：發(fā)華展不完善翼，診斷判溪據(jù)、定位霞（變壓器脾）技術(shù)都喂有待于進(jìn)散一步發(fā)展脈沖電流躁法測(cè)量局學(xué)部放電的解判別電暈放電發(fā)生部位:?高壓導(dǎo)體嬌尖端、毛剛刺?地電極尖獻(xiàn)端等、毛麥刺電暈放電特點(diǎn):?始發(fā)生負(fù)碰脈沖（針弄電極”+”，板電那極”-”）?更高電壓鳴下，產(chǎn)生吃正脈沖，摔且幅值較哥大?發(fā)生在戶電壓峰海值處?隨電壓繭增加，敬放電重鬧復(fù)率增賽大電暈放勢(shì)電的譜作圖(高壓端為麗針電極)電暈放常電的譜頂圖(地電極為鋸針電極)沿面放電發(fā)生位噸置:?套管?電纜終音端、接返頭?發(fā)電機(jī)線或圈沿面放渠電特征:?正負(fù)半許周均有鈔放電?發(fā)生在零獸點(diǎn)與峰值森之間?峰值點(diǎn)防后無(wú)放錦電現(xiàn)象?可沿放撿電通道蘿延伸?脈沖幅恩值高于淚氣泡或田空氣間筑隙放電沿面放殺電譜圖內(nèi)部放電楊（空穴型頓放電）位置:?固體或液郊體絕緣中芝充氣的空相隙部位主要原因–氣體絕煮緣低電占?xì)鈴?qiáng)度–氣隙中電傭場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)部放孩電特點(diǎn):?兩半周均看有放電，鳥波形基本頂對(duì)稱?多發(fā)生在的零點(diǎn)與峰喉值之間?電壓增東加，幅要值無(wú)明鏈顯變化耍，放電轎密度加匪大內(nèi)部放絮電內(nèi)部放翠電譜圖懸浮放電位置:?分接引室線、導(dǎo)法線接頭芳連接不飛良等因加工囑損傷而猛刮傷的闊金屬屑螺栓松巡壽動(dòng)等安裝中拒遺落的駝金屬組鄙件等特點(diǎn)加壓到窩一定程憂度，放貞電突然渡出現(xiàn)，擇放電幅活值、間闊隔大體賢相等隨電壓升伏高，脈沖精出現(xiàn)的頻菠率加快，須幅值則基口本不變。統(tǒng)計(jì)譜直圖呈現(xiàn)逼比較典勺型的“造柱狀”戚分布，懼放電幾鑼乎遍布攜所有相笛位，電臟壓峰值秧后發(fā)生柳較少懸浮放電局部放電幼的UHF檢測(cè)特高頻檢返測(cè)原理當(dāng)電力略變壓器笨?jī)?nèi)部發(fā)狡生局部琴放電時(shí)艱，將會(huì)鏟向外輻彈射出特臨高頻（Ult兄ra濃Hig就hF敢req瓦uen索cy，下文景簡(jiǎn)寫為UHF）電磁城波因此爺，通過(guò)置檢測(cè)電景力變壓擇器內(nèi)部聞是否存里在UHF信號(hào)，可孔以判斷電遠(yuǎn)力變壓器尿內(nèi)部是否冊(cè)發(fā)生局部悔放電。UHF檢測(cè)方輛法由于脹檢測(cè)頻涼帶寬且川高（300M～1500但MHz），因抵此兼有房誠(chéng)靈敏度壞高和抗象干擾能蠢力強(qiáng)的先優(yōu)點(diǎn)；坡特別由敵于變壓表器外殼制具有良杠好的屏夢(mèng)蔽作用新，外部UHF信號(hào)無(wú)寶法進(jìn)入雙油箱內(nèi)蔬部，這旅更加有雕利于現(xiàn)括場(chǎng)環(huán)境小下的抗碼干擾。喚此外，喂由于UHF檢測(cè)方烏法由于模和變壓賽器高壓再側(cè)完全查不存在黃電氣上票的連接徹，因此曾這種檢產(chǎn)測(cè)方式糧對(duì)于二慈次系統(tǒng)頑和操作源人員來(lái)總說(shuō)更加腸安全可逗靠。特高頻短檢測(cè)技閘術(shù)特高頻雁檢測(cè)變施壓器局所部放電垃技術(shù)源置于80年代的榨英國(guó)。目前，強(qiáng)特高頻油檢測(cè)局館部放電淹的技術(shù)感已經(jīng)有清了長(zhǎng)足裕的進(jìn)步煌，在我辛國(guó)也已誼經(jīng)在一汗定的應(yīng)禁用。特高頻檢擔(dān)測(cè)探頭一掌般安裝在忽變壓器內(nèi)違部，如人墊孔（或手孝孔）、放芽油閥等位截置。特高頻檢鑄測(cè)技術(shù)特高頻毅檢測(cè)探準(zhǔn)頭安裝答在變壓縮慧器放油閉閥位置摔。特高頻發(fā)檢測(cè)優(yōu)值、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗干擾此能力強(qiáng)盞。定位精確萌。缺點(diǎn)：難以定量無(wú)法與研傳統(tǒng)脈膽沖電流外法測(cè)量克結(jié)果進(jìn)束行比較特高頻墨檢測(cè)局紐奉部放電決定位技妖術(shù)特高頻局亮部放電測(cè)偏量的頻段秩為300昨MHz荒-15淺00M貓Hz，便于隊(duì)進(jìn)行定基位。多所國(guó)鍋內(nèi)外研峽究機(jī)構(gòu)蓄進(jìn)行了揉相關(guān)的哲研究。定位系統(tǒng)蛙如下組成計(jì)：4路UHF寬帶天線賴（安裝在糟鐵心同側(cè)枯）4個(gè)UHF寬帶放唇大器高速數(shù)字能示波器，嘗模擬帶寬8GH積z，采樣鳥率25G跨S/s定位計(jì)算疏軟件特高頻蝦檢測(cè)局帥部放電爐定位系貞統(tǒng)組成基于時(shí)宅間差的姿網(wǎng)格搜奪索算法（1）時(shí)間唐差輻射源P(x，y，z)到傳感閣器Si(xi,yi,zi)的傳播坡時(shí)間ti滿足(1)傳感器Si與參考肢傳感器S1的相對(duì)時(shí)間畝差為τ1i＝ti－t1(i沒=1敵,…,m尾;率m≥脈4)鑒(2煤)通過(guò)4個(gè)傳感貼器測(cè)出3個(gè)相對(duì)時(shí)藥差τ1i并列出3個(gè)時(shí)間差杯方程。特高頻侍檢測(cè)局炎部放電每定位原壩理特高頻檢踏測(cè)局部放何電定位原根理特高頻檢漆測(cè)局部放芒電定位技市術(shù)網(wǎng)格搜索狠算法將變壓何器內(nèi)部肚空間劃臥分為若歌干個(gè)網(wǎng)律格，分薯別取網(wǎng)刊格中心吩點(diǎn)的坐曾標(biāo)。將秒此坐標(biāo)峰逐次帶駝入上述形三式，櫻求得一節(jié)系列時(shí)夕間差。將這些痕時(shí)間差暗與測(cè)量射所得的掏時(shí)間差械對(duì)比，戴相差最羽小的網(wǎng)縱格坐標(biāo)盟即為定鮮位計(jì)算斤結(jié)果。試品和傳規(guī)感器(b)信號(hào)采集販部分：一組梢傳感器辦陣列；：連接籍傳感器腸及放大暴器的四窩路RG4膠02U高頻電纜銜；：四路XKL徑A10刺60N易351千5型放大大器；：LeC葵roy詢86線20A型數(shù)字示計(jì)波器；：JF-陰200極2型局放儀實(shí)際檢測(cè)牢系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.高壓繞沸組與外捎殼之間帽的局部振放電（2）B相高壓線裂圈外，氣仇泡放電（3）C相高壓線潑圈出線端掛，尖刺放恒電（1）A相高壓線愁圈引線處卷，尖刺放殃電特高頻檢儲(chǔ)測(cè)局部放媽電定位試離驗(yàn)研究（1）A相高壓強(qiáng)線圈引沃線處，尖刺放電放電模型漂設(shè)置放電UHF信號(hào)（2）B相高壓線家圈外，氣久泡放電放電模顏型設(shè)置放電UHF信號(hào)（3）C相高壓線扛圈出線端狼，尖刺放乎電放電模莊型設(shè)置放電UHF信號(hào)1.高壓繞私組與外恒殼之間穩(wěn)的局部盛放電定位效果遷：定位靈敏巷度：不大繭于50pC。定位準(zhǔn)確準(zhǔn)度：不大上于30cm。2.高低壓繞希組之間的鉆局部放電（1）A相高低壓羽繞組丙之間，籌沿面放電（2）A相端圈搜