变压器变压器局部放电试验方法及标准

变压器局部放电（Partial Discharge, PD）试验是检测绝缘缺陷的关键手段，尤其对高压变压器至关重要。以下是试验设备、方法、标准规程及试验方案的详细说明：

局部放电试验设备

核心设备

设备类型 

局部放电检测仪，采集放电信号，显示放电量（pC）、相位、图谱（PRPD）。

高压试验电源，提供工频（50Hz）或变频（30-300Hz）高压，需低噪声设计 ，工频无局放试验变压器、变频谐振装置。

耦合电容器，耦合放电信号至检测仪，电容值通常为100-1000pF 。

高频电流传感器，套接在接地线测量PD脉冲电流（频带≥1MHz）。

UHF传感器，检测300MHz-3GHz频段的电磁波（适用于油浸式变压器）。

校准脉冲发生器，注入标准放电脉冲（如50pC），校准系统灵敏度。

辅助设备

屏蔽室/屏蔽罩：抑制环境电磁干扰（如手机信号、变频器噪声）。

接地系统：独立接地网，接地电阻≤0.5Ω。

同步相位电源：确保放电信号与工频电压相位对齐。

试验方法

试验接线方法

直接法（常规接线）：

[高压电源] → [试品] → [耦合电容] → [检测仪]
                        ↓

                     [接地]

平衡法（抗干扰）：

使用两个试品或对称支路，通过差分电路抵消共模干扰。

试验步骤

预处理：

断开变压器所有外部连接，清洁套管表面。

对油浸式变压器静置≥24小时（释放气泡）。

系统校准：

在试品两端注入标准脉冲（如50pC），调整检测仪灵敏度。

升压程序：

阶段1：升至1.1×额定电压（Um/√3），保持5分钟。

阶段2：降至1.0×Um/√3，开始测量（持续30分钟）。

阶段3：逐步升至预试电压（如1.5×Um/√3），观察放电起始/熄灭电压。

信号采集：

记录放电量（pC）、放电次数、相位分布（PRPD图谱）。

同步使用UHF和HFCT传感器交叉验证。

降压与评估：

缓慢降压至零，分析数据并对比标准。

标准规程

国际/国家标准

IEC 60270：局部放电测量标准（基础方法）。

GB/T 7354-2018：局部放电测量（国标，等效IEC 60270）。

IEEE C57.113：变压器局部放电测试指南。

合格判据

变压器类型 允许放电量（pC） 特殊要求；

油浸式（110kV及以上） ≤500（1.5×Um/√3下） 无持续放电，且无C₂H₂（油色谱辅助判断）；

干式变压器 ≤10（1.3×Un下） 放电幅值无增长趋势；

GIS内置变压器 ≤5（UHF法） 无固定相位簇放电。

试验方案设计

常规试验方案（以110kV油浸式变压器为例）

试验电压：

预试电压：1.5×Um/√3 = 1.5×126/√3 ≈ 110kV（工频）。

检测灵敏度：≤10pC（系统背景噪声≤5pC）。

监测点：

高压套管末屏（HFCT）。

油箱壁（UHF传感器）。

抗干扰措施

时域滤波：设置脉冲鉴别窗口（如5-100ns）。

频域分离：选择特定频段（如UHF 500MHz-1.5GHz）。

多点同步：对比不同传感器信号，排除外部干扰。

异常情况处理

放电量突增：立即降压，检查套管或绕组连接。

相位集中放电：可能为绝缘内部气隙，需结合tanδ测试验证。