变压器存在局部放电,并且局部放电量超过国标规定时,确定放电源的位置对变压器的检修以及寻找变压器的绝缘弱点是非常重要的,只有找到绝缘弱点才能对变压器结构、制造工艺进行改善,进一步完善变压器的内部绝缘结构。局部放电定位对变压器的生产制造以及对变压器的故障维修都有重要的指导意义。
目前,被用作局部放电定位的方法中,使用最为广泛的定位法主要分为电脉冲定位的电气定位法和利用超声波定位的超声波定位法。
电气定位法是通过分析测量端接收到的局部放电的电脉冲信号的波形特征来确定产生局部放电的位置,对于局部放电放电源来说,电气定位法无法确定具体的空间位置,只能大致确定其电气位置。
1. 多端测量定位法
在电气定位方法中,应用最多的是国家标准GB1094.3-2003和IEC60076.3-2000所推荐的多端子测量定位法。在变压器绝缘内部产生的局部放电,每一个放电源都会向设置在变压器外部的任何一个测量端子输出信号,而每一个放电源产生的放电信号都会在全部测量端子上产生的相应的波形及幅值特征,且这些波形及幅值是一个有特定比值关系的组合。多端测量定位法就是利用这一特点进行定位的。利用校准脉冲发生器产生的已知校准脉冲信号,将校准脉冲依次加到某两个端子之间,则各测量端子可同时接收到由校准脉冲发生器发出的校准脉冲信号,并可测得产生在该测量端子的校准电荷量及校准脉冲信号产生的波形,这样就可以得到校准电荷在各测量端子上的特定的比值关系。
多端测量定位方法就是将实际测量时在变压器多个端子上获得的放电测量值的关系与校准时各测量端子上的特定的比值关系相比较,若所得的比例关系及波形均相近,放电源可认为在相应校准端子的附近,多端定位法在局部放电测量时的示意图如下图所示。多通道局部放电测试仪可以方便的观察和保存各端子的量值和波形图。
多端局部放电测量示意图
2. 其它电气定位方法
根据放电脉冲信号的电气特性建立起来的电气定位方法,还有起始电压支撑法、极性法、行波法和电容分量法等多种定位方法。支撑法是利用与被试绕组感应电动势相位相同或相反的其他绕组或辅助变压器提高或降低被试绕组的对地电位,使其满足试验要求。支撑一定电压在试品的不同线端,改变某些部位的电位,并且使特定部位的电位不发生变化,通过测量局部放电发生时的起始电压U,可大体估计出放电源电气位置。
假设在多次施加电压过程中,放电点的起始放电场强不变,即起始放电电压不变,就可以利用如下两图的接线方法,分别在起始放电时,测量出电压Uc1,Un1、Uc2、Un2。
中性点接地感应加压测量起始放电电压接线图
中性点支撑感应加压测量起始放电电压接线图