變壓器局部放電試驗(yàn)典型接地問題的探討

【摘　要】　通過實(shí)例，從低壓星形連接的試驗(yàn)回路接地等7個(gè)方面探討了變壓器局部放電試驗(yàn)中的接地問題，對(duì)現(xiàn)場同類型的試驗(yàn)具有一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】　變壓器　局部放電試驗(yàn)　接地

大型變壓器局部放電試驗(yàn)是現(xiàn)場交接試驗(yàn)時(shí)的必做項(xiàng)目，試驗(yàn)過程中常涉及到接地問題，如試驗(yàn)設(shè)備的接地、被試變壓試驗(yàn)回路接地、減少外電場干擾的接地等。可以說，接地線是電力行業(yè)的“生命線”，它對(duì)保證試驗(yàn)的正確性、人身的安全至關(guān)重要。為此，本文對(duì)變壓器局部放電試驗(yàn)（以下簡稱局放試驗(yàn)）中常遇到的幾個(gè)典型接地問題進(jìn)行了分析探討。

1　低壓星形連接的試驗(yàn)回路接地

后湖變電所的2號(hào)變壓器接線組別為YN，ao，ynO+dll。是一臺(tái)220kV自耦變壓器，高、中、低壓線均采用星形接法。局放試驗(yàn)時(shí)，可在兩臺(tái)串聯(lián)的試驗(yàn)變壓器中間接地，見圖1。從電位圖可見，此時(shí)，被試變壓器A相繞組x端并不在地電位，而兩臺(tái)試驗(yàn)變壓器的A1，x2端處在電位對(duì)稱位置。當(dāng)試驗(yàn)回路接地點(diǎn)改在圖2所示的被試變壓器低壓中性點(diǎn)x、y、z處接地時(shí)，由于被試變壓器各繞組電壓不相同（a相繞組為全電壓，B相與C相繞組為半電壓），試驗(yàn)變壓器的X1，A2端則不再是地電位，地電位位于距X2的2/3繞組高度處。當(dāng)試驗(yàn)電源電壓達(dá)70kV時(shí)，第yi臺(tái)試驗(yàn)變壓器高壓繞組將承受70×2/3=46.67kV的電壓，已超過該變壓器高壓繞組的耐壓水平（第yi臺(tái)試驗(yàn)變?yōu)?5/0.4kV），所以兩臺(tái)試驗(yàn)變壓器串聯(lián)時(shí)不宜采用。

需注意，采用這種試驗(yàn)接線時(shí)，不能將試驗(yàn)變壓器X1,A2端和被試變壓器O端同時(shí)接地，否則，必在試驗(yàn)回路中構(gòu)成上、下兩個(gè)回路，見圖3。由于被測變壓器的被試相與非被試相電壓的差異，將在試驗(yàn)回路的兩接點(diǎn)中產(chǎn)生環(huán)流。i,i′的出現(xiàn)會(huì)使試驗(yàn)變壓器的負(fù)擔(dān)增大，嚴(yán)重時(shí)將損壞絕緣。

做局放試驗(yàn)時(shí)，多采用串聯(lián)試驗(yàn)變壓器中間接地的對(duì)稱加壓方式，這樣低壓側(cè)的對(duì)地電壓僅與試驗(yàn)電壓的一半，可有效降低低壓側(cè)的局放水平，但當(dāng)用一臺(tái)試驗(yàn)變加壓時(shí)，需在被試變壓器的低壓側(cè)接地。

2　低壓三角形連接的試驗(yàn)回路

湖北黃石海關(guān)山變電所3號(hào)變壓器接線組別為YN、ao、dll。在串聯(lián)試驗(yàn)變壓器的中間接地，見圖4。與在被試變壓器的低壓側(cè)接地，或二者同時(shí)接地，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果將不會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)三柱式鐵心變壓器應(yīng)當(dāng)二者同時(shí)接地。但若均不接地，加壓后將會(huì)產(chǎn)生懸浮電位，增大測量結(jié)果的誤差。

3　平衡線圈的接地

變壓器一般需安裝平衡線圈以消除3次諧波。平衡線圈有兩個(gè)引出端cP和xP，變壓器局放試驗(yàn)時(shí)，平衡線圈的引出端要短路接地，見圖5（a），但也有例外。因?yàn)橛行┲髯兊钠胶饩€圈有三個(gè)引出端［見圖5（b）］，如果在做變壓器局放試驗(yàn)時(shí)，平衡線圈三個(gè)引出端均被接地，就相當(dāng)于三相被短接起來。比結(jié)構(gòu)上看，平衡線圈緊靠鐵心纏繞，外層依次是低、中、高壓，當(dāng)平衡線圈被短接后，鐵心磁路被短接，致使試驗(yàn)電壓升不上去。后改為一個(gè)引出端接地，試驗(yàn)才正常。

4　倍頻電源車的工作接地和保護(hù)接地

在做武鋼自備電廠1號(hào)主變局放試驗(yàn)時(shí)，用接地祼銅線將倍頻電源車上的“工作接地”與“保護(hù)接地”連接到一起接地，結(jié)果局放儀顯示屏上的干擾波形達(dá)到滿屏狀態(tài)，無法進(jìn)行方波的校準(zhǔn)。后將工作接地接于380V的電源零線上，與保護(hù)接地分開，局放儀顯示的干擾波形近無。經(jīng)測量，工作接地與保護(hù)接地間電壓有5.6V，并非等電位（后咨詢得知，該廠地網(wǎng)并非一條）。為了減小接地回路中的干擾，試驗(yàn)回路的工作接地應(yīng)當(dāng)一點(diǎn)接地，不能多點(diǎn)接地，且接地電阻要小。

5　套管CT的短路接地

CT可將處于高電位的大電流變?yōu)榈碗娢坏男‰娏鳎涠卫@組的匝數(shù)遠(yuǎn)多于一次繞組。被試變壓器高壓套管CT的二次繞組若處于開路狀態(tài)，在加壓的過程中，將在CT的二次繞組中感生出遠(yuǎn)高于一次繞組的危險(xiǎn)過電壓，所以試驗(yàn)前要特別關(guān)注二次繞組的短路接地問題。因試驗(yàn)中中性點(diǎn)已接地，中性點(diǎn)套管CT的二次繞組可不短路接地。

6　測試儀器的接地

測試儀器均要保護(hù)接地，要關(guān)注試驗(yàn)變壓器、補(bǔ)償電抗器、局放檢測儀以及檢測阻抗、分流器、方波發(fā)生器的接地。

在做沌口變電站1號(hào)主變局放試驗(yàn)時(shí)，對(duì)B相校方波，局放儀背景干擾當(dāng)480PC。將高壓套末屏外殼接地，重校方波，背景干擾降為360PC。另外，檢測阻抗應(yīng)盡量靠近套管末屏。

7　防火墻的屏蔽接地

在做3臺(tái)500kV單相變壓器的局放試驗(yàn)時(shí)，因三臺(tái)間用防火墻相隔，防火墻內(nèi)布置有鋼筋。而變壓套管距防火墻3.8m，戴上均壓帽后間距更小，升壓后易產(chǎn)生懸浮放電。為此，應(yīng)在防火墻上裝置網(wǎng)狀接地線，以增加抗干擾能力。

8　結(jié)語

變壓器局部放電試驗(yàn)涉及多種接地問題。由于現(xiàn)場試驗(yàn)情況各不相同，接地有時(shí)往往不夠注重，遺忘接地或接地不慎進(jìn)而造成安全隱患、試驗(yàn)異常等時(shí)有發(fā)生，甚至釀成慘痛的事故。為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行及各項(xiàng)試驗(yàn)的正常順利進(jìn)行，因此，變壓器局放試驗(yàn)中，一定要將接地問題放在首要位置加以關(guān)注和施行。