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干式变压器局放试验设备及试验方法

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干式变压器局部放电试验应遵循国家标准 GB/T 1094.11《电力变压器 第 11 部分:干式变压器》(2022 版),该标准明确了试验方法、接线方式及判定准则。
局部放电量合格指标依据《环境标志产品认证技术要求 干式电力变压器》(HBC 21-2004):
  • 10kV 级及以下:局部放电量 ≤ 5pC
  • 35kV 级及以下:局部放电量 ≤ 10pC

局部放电测试系统及核心组件

测试系统采用 GDJF 系列局部放电测试系统,核心组件及说明如下:
  • GDJF 局部放电检测仪:作为核心分析单元,采用数字液晶屏或触摸屏替代传统示波管,支持椭圆、直线、正弦显示方式,具备数字开窗功能。
  • 无局放试验变压器:提供试验所需高压源,按绝缘方式可分为油浸式、气体式(充气型)、干式环氧树脂式,可根据需求选用。
  • 无局放调压操作箱:用于控制试验电压升降,支持自动、手动两种控制模式,配置 7 寸高清触摸屏。
  • 耦合电容器:用于提取高压回路中的局部放电信号。
  • 隔离变压器:用于隔离电源干扰,提升测试信噪比。

系统关键性能指标

额定电压下,系统自身局部放电量可控制在:全自动型≤3pC,标准型≤5pC,可满足干式变压器≤5pC 或≤10pC 的测试精度要求。

现场试验操作流程

(一)试验前准备与校准

  1. 接地与预热
    试验接线前,将检测仪及所有设备接地端可靠接地;接通电源后,仪器预热时间不少于 5 分钟。
  2. 接线原则
    检测阻抗(输入单元)应尽量靠近试品高压端,连接线尽量缩短,减少信号衰减。
  3. 方波校准(关键步骤)
  • 将方波校准器连接至试品高压端,注入已知电量(如 100pC 或 500pC);
  • 调节检测仪 “增益粗调” 和 “细调” 旋钮,使示波屏脉冲高度适中(如约 2cm),并保证数字表读数与注入电量一致;
  • 校准完成后,摘下方波校准器连线并关机,避免高压试验损坏校准器;
  • 校准后,放大器细调旋钮位置禁止变动。

(二)电压施加(干式变压器例行试验)

参照 GB/T 1094.11 标准执行加压操作,步骤如下:
  1. 预加压:将电压升至 1.8 倍额定电压(1.8 Ur),保持 30 秒;
  2. 测量:不切断电源,快速降至 1.3 倍额定电压(1.3 Ur),保持 3 分钟;
  3. 观测:在此阶段通过检测仪连续观测并记录放电量,设备可通过旋转椭圆相位或设置开窗,避开固定相位干扰信号,让放电脉冲显示更清晰。

(三)操作注意事项

  1. 安全距离:仪器与试品间距不少于 7 米,若基线干扰较大,可在仪器与试品间设置接地金属网状防护栏;
  2. 插拔要求:所有接口(如 RJ-45 信号接口)必须在仪器关机状态下插拔,严禁带电操作;
  3. 零标输入:如需外部同步,可将试验电源电压经分压器降至 10V~240V 后,接入 “零标输入” 接口。

结果判定与记录

(一)结果读取

可通过系统数字表头或触摸屏直接读取视在放电量(pC)。

(二)合格标准

依据 HBC 21-2004 及 GB/T 1094.11 要求:
  • 10kV 级干式变压器:1.3 Ur 电压下,测量时间≥3 分钟,局部放电量≤5pC;
  • 35kV 级干式变压器:局部放电量≤10pC。
同时要求放电量无随时间持续增长趋势;若测量电压下放电量超限值,且随电压降低无法快速熄灭(熄灭电压较高),判定为不合格。

(三)数据保存

系统具备数据存储功能(可保存 60 组数据)及试验报告生成功能,可连接打印机直接打印 A4 试验报告,便于结果追溯与留存。

常见干扰排除

GDJF 系列仪器配备多种抗干扰措施:
  1. 数字开窗技术:针对电源频率下的固定相位干扰,通过时间窗功能避开干扰脉冲;
  2. 频带选择:提供多种放大器频带组合(如 10kHz-300kHz),选用合适频带可有效降低低频或高频噪声;
  3. 环境控制:条件允许时将设备与试品放置于屏蔽室内;无屏蔽室时,保证设备良好接地,且远离强电磁场源。
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