干式變壓器局放試驗設備及試驗方法
干式變壓器局放試驗應遵循國家標準 GB/T 1094.11《電力變壓器 第11部分:干式變壓器》(最新版本為2022版)。該標準規定了試驗方法、接線方式和判定準則。
關于具體的局放量合格指標,《環境標志產品認證技術要求 干式電力變壓器》(HBC 21-2004) 中明確要求:
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10kV級及以下:局部放電量 ≤ 5pC
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35kV級及以下:局部放電量 ≤ 10pC
采用武漢市合眾電氣自研的HZJF系列局部放電測試系統,主要包含以下核心部件:
| 設備組件 | 說明 |
|---|---|
| HZJF局部放電檢測儀 | 核心分析單元,采用數字液晶屏(或觸摸屏)取代傳統示波管,具備橢圓/直線/正弦顯示方式及數字開窗功能。 |
| 無局放試驗變壓器 | 提供高壓源。根據絕緣方式分為油浸式、氣體式(充氣型)或干式環氧樹脂式,可按需選擇。 |
| 無局放調壓操作箱 | 用于控制電壓升降,具備自動/手動兩種模式,配備7寸高清觸摸屏。 |
| 耦合電容器 | 用于提取高壓回路中的局放信號。 |
| 隔離變壓器 | 用于隔離電源干擾,提高信噪比。 |
關鍵性能指標:在額定電壓下,該系統自身的局部放電量可控制在≤3pC(全自動型)或≤5pC(標準型),滿足干式變壓器≤5pC或10pC的測試精度要求。
現場試驗操作流程
1. 試驗前準備與校準
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接地與預熱:在進行任何連接前,先將檢測儀及所有設備接地端可靠接地。接通電源后,儀器應預熱不少于5分鐘。
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接線原則:檢測阻抗(輸入單元)應盡量靠近試品的高壓端,連接線要短,以減少信號衰減。
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方波校準(關鍵步驟):
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將方波校準器連接到試品高壓端。
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注入已知電量(例如100pC或500pC),調節檢測儀的“增益粗調”和“細調”旋鈕,使示波屏上的脈沖高度適中(如約2cm),并使數字表讀數與注入電量相符。
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重要:校準完成后,必須摘下方波校準器連線并關機,防止高壓試驗時損壞校準器。
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校準后,放大器細調旋鈕位置嚴禁再變動。
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2. 電壓施加(干式變壓器例行試驗)
參照GB/T 1094.11標準,使用合眾電氣調壓控制系統按以下步驟操作:
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預加壓:將電壓升至 1.8 Ur(額定電壓),保持 30秒。
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測量:不切斷電源,迅速降至 1.3 Ur,保持 3分鐘。
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觀測:在此期間,通過HZJF檢測儀連續觀測并記錄放電量。合眾電氣的儀器具備“時間窗”功能,可通過旋轉橢圓相位或設置開窗,避開固定相位的干擾信號,使放電脈沖顯示更清晰。
3. 操作注意事項
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安全距離:儀器應遠離試品不少于7米。如果基線干擾大,可在儀器與試品間加接地的金屬網狀防護欄。
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嚴禁帶電插拔:所有接口(如RJ-45信號接口)必須在儀器關機狀態下進行插拔。
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零標輸入:如需外部同步,可將試驗電源電壓經分壓器降至10V~240V,接入“零標輸入”接口。
三、 結果判定與記錄
使用合眾電氣系統的數字表頭或觸摸屏可直接讀取視在放電量值(pC)。
合格標準(根據HBC 21-2004及GB/T 1094.11):
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10kV級干式變壓器:在1.3 Ur電壓下,測量時間≥3分鐘,局部放電量 ≤5pC。
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35kV級干式變壓器:局部放電量 ≤10pC。
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趨勢穩定:放電量不應呈現隨時間的持續增長趨勢。若在測量電壓下放電量超過規定限值,但隨電壓降低能迅速熄滅(熄滅電壓較高),則視為不合格。
數據保存:合眾電氣的控制系統通常具備數據存儲功能(如保存60組數據)和報告生成功能,可連接打印機直接打印A4紙試驗報告,便于結果追溯。
四、 常見干擾排除
合眾電氣的HZJF系列儀器配備了多種抗干擾手段:
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數字開窗技術:針對電源頻率下的固定相位干擾,使用“時間窗”功能避開干擾脈沖。
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頻帶選擇:提供多種放大器頻帶組合(如10kHz-300kHz),選擇合適頻帶可有效避開低頻或高頻噪聲。
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環境控制:若條件允許,將設備和試品置于屏蔽室內;若無屏蔽室,應確保設備良好接地,并遠離強電磁場源。
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