變壓器局部放電（Partial Discharge, PD）試驗(yàn)是檢測(cè)絕緣缺陷的關(guān)鍵手段，尤其對(duì)高壓變壓器至關(guān)重要。以下是試驗(yàn)設(shè)備、方法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程及試驗(yàn)方案的詳細(xì)說明：

局部放電試驗(yàn)設(shè)備

核心設(shè)備

設(shè)備類型 

局部放電檢測(cè)儀，采集放電信號(hào)，顯示放電量（pC）、相位、圖譜（PRPD）。

高壓試驗(yàn)電源，提供工頻（50Hz）或變頻（30-300Hz）高壓，需低噪聲設(shè)計(jì) ，工頻無局放試驗(yàn)變壓器、變頻諧振裝置。

耦合電容器，耦合放電信號(hào)至檢測(cè)儀，電容值通常為100-1000pF 。

高頻電流傳感器，套接在接地線測(cè)量PD脈沖電流（頻帶≥1MHz）。

UHF傳感器，檢測(cè)300MHz-3GHz頻段的電磁波（適用于油浸式變壓器）。

校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器，注入標(biāo)準(zhǔn)放電脈沖（如50pC），校準(zhǔn)系統(tǒng)靈敏度。

輔助設(shè)備

屏蔽室/屏蔽罩：抑制環(huán)境電磁干擾（如手機(jī)信號(hào)、變頻器噪聲）。

接地系統(tǒng)：獨(dú)立接地網(wǎng)，接地電阻≤0.5Ω。

同步相位電源：確保放電信號(hào)與工頻電壓相位對(duì)齊。

試驗(yàn)方法

試驗(yàn)接線方法

直接法（常規(guī)接線）：

[高壓電源] → [試品] → [耦合電容] → [檢測(cè)儀]
                        ↓

                     [接地]

平衡法（抗干擾）：

使用兩個(gè)試品或?qū)ΨQ支路，通過差分電路抵消共模干擾。

試驗(yàn)步驟

預(yù)處理：

斷開變壓器所有外部連接，清潔套管表面。

對(duì)油浸式變壓器靜置≥24小時(shí)（釋放氣泡）。

系統(tǒng)校準(zhǔn)：

在試品兩端注入標(biāo)準(zhǔn)脈沖（如50pC），調(diào)整檢測(cè)儀靈敏度。

升壓程序：

階段1：升至1.1×額定電壓（Um/√3），保持5分鐘。

階段2：降至1.0×Um/√3，開始測(cè)量（持續(xù)30分鐘）。

階段3：逐步升至預(yù)試電壓（如1.5×Um/√3），觀察放電起始/熄滅電壓。

信號(hào)采集：

記錄放電量（pC）、放電次數(shù)、相位分布（PRPD圖譜）。

同步使用UHF和HFCT傳感器交叉驗(yàn)證。

降壓與評(píng)估：

緩慢降壓至零，分析數(shù)據(jù)并對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程

國際/國家標(biāo)準(zhǔn)

IEC 60270：局部放電測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)（基礎(chǔ)方法）。

GB/T 7354-2018：局部放電測(cè)量（國標(biāo)，等效IEC 60270）。

IEEE C57.113：變壓器局部放電測(cè)試指南。

合格判據(jù)

變壓器類型 允許放電量（pC） 特殊要求；

油浸式（110kV及以上） ≤500（1.5×Um/√3下） 無持續(xù)放電，且無C?H?（油色譜輔助判斷）；

干式變壓器 ≤10（1.3×Un下） 放電幅值無增長趨勢(shì)；

GIS內(nèi)置變壓器 ≤5（UHF法） 無固定相位簇放電。

試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

常規(guī)試驗(yàn)方案（以110kV油浸式變壓器為例）

試驗(yàn)電壓：

預(yù)試電壓：1.5×Um/√3 = 1.5×126/√3 ≈ 110kV（工頻）。

檢測(cè)靈敏度：≤10pC（系統(tǒng)背景噪聲≤5pC）。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)：

高壓套管末屏（HFCT）。

油箱壁（UHF傳感器）。

抗干擾措施

時(shí)域?yàn)V波：設(shè)置脈沖鑒別窗口（如5-100ns）。

頻域分離：選擇特定頻段（如UHF 500MHz-1.5GHz）。

多點(diǎn)同步：對(duì)比不同傳感器信號(hào)，排除外部干擾。

異常情況處理

放電量突增：立即降壓，檢查套管或繞組連接。

相位集中放電：可能為絕緣內(nèi)部氣隙，需結(jié)合tanδ測(cè)試驗(yàn)證。