关键词：220KV变压器；局部放电；故障分析
局部放电故障，实际上指的是在电极之间发生的，但未贯穿电极的一种放电现象，其问题发生的主要原因在于设备绝缘内部或生产过程中所存在的缺陷，受到高电场强度的影响，会出现重复击穿和熄灭的现象；局部放电故障主要表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿等。电力能源作为人们日常生活和社会健康发展中所必不可少的基础能源，保证电力系统的正常运行已经成为电力企业亟待解决的实际问题。因此，要采取科学有效的技术手段来对变压器局部放电故障实现检验，从而保证变压器的安全运行。
一、220KV变压器局部放电故障的试验分析
（一）试验电源的获取
1.工频电源方式
工频电源加压方式的应用对于220KV变压器当中存在的纵绝缘局部放电故障无法实现准确的发现，经过大量的试验研究发现，当220KV变压器的绝缘内部具有严重程度较大的局部放电故障的情况下，选用工频试验电源能够对局部放电故障和绝缘状况实现有效的分析和判断。工频电源方式在220KV变压器局部放电故障诊断试验中的应用较少。
2.变频电源方式
变频电源方式在220KV及以下电压等级的变压器局部放电故障诊断中的应用较为常见。变频电源，实际上借助电力半导体变频电路，将50Hz的工频转换成为中频交变电源，一般情况下，这种电源方式的电路具有一定的复杂性，对元件参数也具有较高的要求，但是其优点体现在设备体积小、运输方便以及可实现对输出频率的连续调节等方面。变频电源能够输出频率不同的交流电压，在对局部放电故障进行诊断的过程中，有效的降低了高压电压升高现象的出现几率；对合适的补偿电抗器实现利用能够使得试验回路在接近并联谐振工况下工作，因此所需要的电源容量较小。
3.中频发电机方式
中频发电机方式是220KV变压器局部放电故障诊断试验中所最为常见的一种电源方式，同时也适用于其他电压等级和容量的变压器。通过电动发电机组所提供的试验电源具有结实耐用、维护方便、可靠性高、输出电压稳定、安全性高等优势特点，但是其设备的体积和重量较大；同时，由于发电机定子容性电流会产生一定的助磁作用，当变压器的容性负载较大的情况下会导致自激现象的出现。
（一）试验接线
220KV变压器局部放电故障诊断试验的接线方式如下图所示，选取了变频电源的方式，同时供给了一台多绕组中间变压器，在其高压的一侧接入补偿电抗器组，用以对高压变压器的容性无功进行补偿；利用电容分压器对220KV变压器的输出电压实现直接测量。
在对220KV变压器进行局部放电故障检测试验的过程中，首先应将频率调节至100Hz左右；进行合闸之后，将电压升至20V，对频率进行调节，对输出电流的变化情况进行仔细的观察。当输出电流出现减小现象的时候，代表频率调节的方向正确，在接近试验频率的情况下，应坚持“频率细调”的原则，直至电流最小，而此时的频率就是试验频率。再次，将电压上调至试验电压，需要注意的是，为了避免出现电流激增的问题，应缓慢升压。
（二）现场干扰和抑制措施
4.高压电晕放电干扰
在对220KV变压器进行局部放电故障检测的过程中，在高压套管的端部会出现较高的电压，为保证试验结果的准确性，需要对其进行有效的屏蔽；另外，高压引线的设计不当也会使得引线尖端电场的集中位置出现电晕放电的现象，因此，应尽可能的使用光滑的圆柱形，或者是直径足够大的蛇形管来构建引线。
5.地线干扰
对某变电所中的220KV变压器A相进行加压实试验，当电压升至0.7E的时候，在图谱上出现了放电波形，对其进行分析和量值计算之后认为放电量的绝对值较小，继续加压，发现放电量无明显增长；当升至1.5E的时候，高压侧放电量为250pC，中压侧则为1000pC，图谱如下图2所示。为了有效的避免地线干扰，对于局部放电故障检测试验的回路围岩，应选择可靠的单点接地，且接地线应尽可能粗壮，同时形成放射状；同时，试验电源、局部放电测试仪的接地应相互分开，在有需要的情况下，局部放电测试仪可以取消接地。
图2：接地不良干扰下的高、中压侧波形示意图
二、220KV变压器局部放电故障的实例论证
对我国某省市220KV变压站中新安装的一台变压器进行现场局部放电的检测试验，对其过程中出现的现象进行分析。
当施加的电压达到一定值的时候出现了较为明显的放电现象，继续加压之后，其放电量越来越高，经过分析其现象的出现可能是因为周围有未接地的金属而引发了悬浮放电，经检验，发现一电抗器未接地；重新施加电压，当试验电压加到0.8UN时，出现明显的不规律放电，可能是由于电源线路太长使得回路中出现放电；对绝缘杆进行必要的处理之后，将电压加到1.1UN时，有偶然性放电现象存在，且放电量很高；为了消除电磁干扰，将电缆线提起距离地面一定的高度，利用绝缘胶布将其拴在绝缘杆上，干扰波消失。当试验电压加到1.5UN，放电量仍然超标，对变压器进行多次反复的加压，发现在靠近变压器的情况下具有“嘶嘶嘶”的声音，对火花放电部位进行观察，发现在变压器的三个引出端的位置处存在放电现象，由此判断是由于长时间未对端帽进行及时的清理，使得灰尘和引出端口实现接触。经过处理之后发现波形恢复正常，放电量在规定的范围之内。
三、结语
综上所述，在我国电力行业实现迅猛发展的当下，科学技术水平的提升使得电力配套监测技术和设备等方面也随之实现了更新和优化。局部放电是变压器运行过程中较为常见的一种故障，其问题的出现可能是因为内部绝缘存在缺陷或者是受到外界因素的干扰，在对220KV变压器局部放电故障进行分析的过程当中，应坚持谨慎处理的原则，对波形图进行仔细的分析研究，对外部干扰因素实现排除，最终做出准确的判断。在今后的发展过程中，电力企业还应该进一步加大对变压器局部放电故障的研究力度，为电力系统的安全可靠运行提供基础保障。
参考文献：
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