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【摘 要】高压变压器是由初次级绕组和铁芯组成的，是通过电磁感应的原理将低压转换为高电压的变压器。它作为电力行业输电的中转站，在电力运输和传送中发挥的作用也越来越重要。本论文主要阐述高压变压器现场局部放电试验的异常情况，并且结合实际情况进行具体分析，提出一些可行的措施，为广大的相关工作者提供可参照的依据。
【关键词】高压变压器；局部放电；异常分析
一、引言
随着我国国民经济的飞速发展，各行各业都处于迅猛发展的状态，而电力行业作为最重要的行业之一，在快速发展的同时，也要能够高效地解决发展过程中所出现的问题，不断完善和优化我国电力系统中安全、施工和试验的体系。
局部放电试验是变压器试验中最重要的一个环节，它是指在外加电压在电气设备中产生的场强，增大到能够让绝缘部分区域发生放电，然而在放电区域却未形成固定放电通道的放电现象。局部放电试验能够很好的检测变压器制造过程中的材料性能指标以及工艺控制水平和设计水平，而且还能够检验安装过程中的工艺控制水平。通过对变压器中局部放电量的测量也可以较好的评价高压变压器的绝缘性能。
目前，在我国，任何的高压变压器在出厂时都要进行局部放电试验，另外对于一些220kv以上的变压器，在投入使用之前还要进行一次局部放电试验。许多实践的经验表明，局部放电试验能够很好的检测出变压器的绝缘性能，变压器在绝缘材料上很细小的一个缺陷都能够被检测出来，因此这种试验方法的运用也十分广泛，它为变压器的正常运行、电力系统的安全稳定提供了很好的保障。
二、局部放电试验
1、局部放电试验的简介
部放电现象一般都是发生在高压电气设备中，而在高压变压器中的现场局部放电试验也具有自身的特点。当变压器中的绝缘材料在足够强的场强作用下，它的局部范围发生放电，这种类型的放电一般会造成导体间绝缘局部短接而不能够形成导电通道，这是一个界限点。因为较大场强下的局部放电是会对变压器中的绝缘介质产生一定的影响，而较小电场下的局部放电的影响不会很大，绝缘介质绝缘性能下降也会相对比较缓慢；强烈的局部放电甚至会直接致使高压变压器绝缘损坏。因此，在进行局部放电试验时，也要结合实际情况，对试验的设备加强监测，避免设备被损坏。
2、局部放电试验的机理
压变压器的局部放电试验并没有发生击穿电极的放电现象，而是主要发生在两极之间。变压器内部零件的不清洁以及生产加工工艺和材质的问题都会导致局部放电的现象发生，而局部放电产生的主要原因是设备的绝缘性能问题或本身的缺陷问题，因此在场强比较大时，设备会发生熄灭或者是反复被击穿的现象。另外，测量局部放电量最常用的方法是脉冲电流法，这也是国际上比較通用的方法。
3、局部放电的意义及危害
高压变压器现场局部放电试验是对变压器绝缘性能的重要检验方法，同时也可以检验变压器的各项质量性能。对变压器局部放电的情况进行电量检测是调试变压器和对变压器进行各方面性能检测中非常重要的环节。结合我国电力发展的具体情况和电力行业的相关规定，必须对变压器进行多方面性能的检测，而局部放电试验凭借着它操作方面、精准度高和灵敏度高的优点，在变压器检测中的应用最为广泛。
至于局部放电的危害，主要有三点。
其一，由于局部放电会使设备发热，如果场强过大，局部放电过热，就会使机械元件和电气零件老化加速。
其二，局部放电的过程中会伴随着一些电磁辐射、超声波、电脉冲以及化学反应，如果没有控制好这些现象和反应，就有可能会对环境造成，甚至会危害人们的身体健康。
其三，倘若高压变压器实际运行的过程中，局部放电现象在变压器同一个位置出现累积，就会击穿绝缘层，严重破坏变压器的绝缘性能而导致事故的发生。其中击穿绝缘层有以下途径：第一，氧气会在局部放电的情况下变为臭氧，绝缘材料在臭氧的环境下容易被降低聚合度，致使绝缘材料裂解，使得绝缘层被击穿；第二，在局部放电的化学反应中会产生硝酸，对绝缘材料进行腐蚀，而导致绝缘层被击穿；第三，伴随着局部放电产生的一些活性粒子，会加速绝缘介质的老化，导致绝缘层被击穿。
三、局部放电异常现象分析
下面将结合实例分析某220kv变压器的局部放电试验的异常情况。
6月11日，工厂刚生产出的高压变压器经过感应耐压以及雷电冲击等试验通过后，对此台变压器进行局部放电试验。但是，试验中发现放电量超过了技术协议的规定范围，放电量的大小一直在持续变化的状态。对于这样的异常现象，首先猜测的原因是有气泡存在于绝缘件中或者是变压器的油中。所以，在进行下次局部放电试验前先对变压器相关零件进行升温以排除可能存在的气泡。
三天之后，当升温试验结束后，等到设备零件稳定冷却到室温之后，再次进行局部放电试验，然而试验结果却和11日的结果一致。于是，试验人员检查了变压器的套管和另外两相高压套管，发现都有气体逸出，因此让气体充分逸出之后再静放一个小时。
6月18日，继续对该变压器进行局部放电试验，发现2、3相局部放电量正常，而1相局部放电量偏小。对变压器中的油进行抽取试验，结果显示与之前相比，都十分正常。
7月5日，对A相进行局部放电试验。试验过程中，现象比较异常：开始局部放电量极其不稳定，在8分钟后，局部放电量缓慢增大，但是未超过技术协议所规定的范围。
7月7日，再次对A相进行局部放电试验。结果如下表：
时间/min 电压/KV 高压放电量/pc 中压放电量/pc
11：10 2.0E 2.0E 6400
11：13 2.0E 80 80
13：15 2.1E 1000 /
11：20 2.2E 20000 /
11：25 2.5E 600 /
7月9号，取油样进行分析，下表为油样中的具体成分含量比。
取样部位 H2 CO2 CO CH4 C2H2 C2H6 上部 0 0.3 0.2 0.1 0.3 0.1
下部 0 0.3 0.2 0.2 0.25 0.05
对此结果进行分析，刚生产出厂的变压器局部放电试验现象异常，随着不断重复地进行放电试验，放电量呈增加趋势，现象说明变压器的绝缘性能不断在下降和恶化。变压器中放电熄灭电压和起始电压差别比较大，说明引起变压器放电量异常的原因可能会与变压器的固体绝缘性有关，而不仅仅是因为油中有气泡。而变压器的固体绝缘性很可能在线圈的主绝缘上，从上面两个表格数据分析可以看出异常的部位很有可能在A相的上部分。最后，可以通过负荷转移能力的分析找出异常的具体部位。
接下来进一步确认绝缘体绝缘异常的部位，将绝缘体至于导电的液体中，并用一个电阻的一端至于液体中，另一端接于电源处，并用电压表测量电阻两端的电压，通过将绝缘体浸入液体中的部位，并看电压表是否有读数，来判断此绝缘体具体的不正常部位，经过实验表明，此不正常部位正是在A相固体绝缘的上部分。
四、局部放电试验中存在的问题及预防措施
般在局部放电试验中，对试验条件的要求很高，因为局部放电试验很容易受到外部环境和条件的影响而导致试验中出现问题，影响试验的精确性，或者是因为变压器本身以及其它方面的原因，导致试验出现异常的现象。因此，必须采取相关有效的措施来抵抗外界干扰和解决实际情况中的问题，保障试验达到理想的效果。
其一，变压器结构缺陷。不合理的变压器结构会导致电场在绝缘介质中分布不均匀，进行局部放电试验时，则会致使放电量偏高或者偏低，不能稳定在正常水平。解决方法：使用变压器进行局部放电试验前，必须严格对变压器结构的合理性进行测试，需要经过感应耐压以及雷电冲击等试验通过后，才能对合格的变压器进行局部放电试验。
其二，电晕放电的影响。在局部放电试验中，由于电压的偏高，会对变压器产生比较高强度的压力作用，在电场的影响下，使得高压变压器中某些接地不充分的部位产生异常放电，则对放电量的测试结果产生影响，而且电晕的现象也容易在高电压的情况下发生。预防措施：要仔细核查变压器周围的金属是否完全接地，而且还需要屏蔽高压套管，进一步防止高压造成电晕现象的发生。
其三，试验电源的干扰。一般试验所使用的电源都是与其它用电设备共用的，而电源中提供电流的不稳定性也很容易影响试验的结果，使得测试结果出现误差。解决方法：采用独立电源，避免电源电流回路的干扰。
其四，试验中设备接地的错误影響。在进行高压变压器现场局部放电中，如果出现了接地不当的操作，会导致出现大电流回流，严重干扰测试结果，甚至会造成设备故障。因此，试验各种设备必须在保证接地的前提下，并且要防止外界其它仪器设备的干扰，才能够进行试验。
五、总结
电力行业作为我国最重要的行业之一，其设备的优化和更新会直接影响到我国电力行业的发展，而高压变压器局部放电试验技术的发展也会关系到电力行业能否更上一个台阶。首先，要充分了解局部放电试验的意义和用途，明白其中的危害，结合实际情况，在现实生活的实际运用和操作中，进一步的发挥研究成果的用处，有效预防和避免意外的局部放电现象，从而消除由于局部放电给变压器绝缘介质所造成的损害。另外，我国更应该加强对电力行业的辅助和监督工作，多和先进的国家做交流，不断提高国家自身的电力监测和管理技术，汲取经验和教训，为我国电力行业的发展创造良好的环境。
参考文献
[1]刘江明.电力变压器局部放电试验的应用研究[J].浙江大学，2003
[2]王永.变压器套管检修与维护[J].中国电力报，2005
[3]谷小波.变压器现场局部放电试验有关问题的分析[J].浙江电力，2006
[4]陶文华.变压器现场局部放电试验干扰波形的判断[J].中国电力，2010
【关键词】高压变压器；局部放电；异常分析
一、引言
随着我国国民经济的飞速发展，各行各业都处于迅猛发展的状态，而电力行业作为最重要的行业之一，在快速发展的同时，也要能够高效地解决发展过程中所出现的问题，不断完善和优化我国电力系统中安全、施工和试验的体系。
局部放电试验是变压器试验中最重要的一个环节，它是指在外加电压在电气设备中产生的场强，增大到能够让绝缘部分区域发生放电，然而在放电区域却未形成固定放电通道的放电现象。局部放电试验能够很好的检测变压器制造过程中的材料性能指标以及工艺控制水平和设计水平，而且还能够检验安装过程中的工艺控制水平。通过对变压器中局部放电量的测量也可以较好的评价高压变压器的绝缘性能。
目前，在我国，任何的高压变压器在出厂时都要进行局部放电试验，另外对于一些220kv以上的变压器，在投入使用之前还要进行一次局部放电试验。许多实践的经验表明，局部放电试验能够很好的检测出变压器的绝缘性能，变压器在绝缘材料上很细小的一个缺陷都能够被检测出来，因此这种试验方法的运用也十分广泛，它为变压器的正常运行、电力系统的安全稳定提供了很好的保障。
二、局部放电试验
1、局部放电试验的简介
部放电现象一般都是发生在高压电气设备中，而在高压变压器中的现场局部放电试验也具有自身的特点。当变压器中的绝缘材料在足够强的场强作用下，它的局部范围发生放电，这种类型的放电一般会造成导体间绝缘局部短接而不能够形成导电通道，这是一个界限点。因为较大场强下的局部放电是会对变压器中的绝缘介质产生一定的影响，而较小电场下的局部放电的影响不会很大，绝缘介质绝缘性能下降也会相对比较缓慢；强烈的局部放电甚至会直接致使高压变压器绝缘损坏。因此，在进行局部放电试验时，也要结合实际情况，对试验的设备加强监测，避免设备被损坏。
2、局部放电试验的机理
压变压器的局部放电试验并没有发生击穿电极的放电现象，而是主要发生在两极之间。变压器内部零件的不清洁以及生产加工工艺和材质的问题都会导致局部放电的现象发生，而局部放电产生的主要原因是设备的绝缘性能问题或本身的缺陷问题，因此在场强比较大时，设备会发生熄灭或者是反复被击穿的现象。另外，测量局部放电量最常用的方法是脉冲电流法，这也是国际上比較通用的方法。
3、局部放电的意义及危害
高压变压器现场局部放电试验是对变压器绝缘性能的重要检验方法，同时也可以检验变压器的各项质量性能。对变压器局部放电的情况进行电量检测是调试变压器和对变压器进行各方面性能检测中非常重要的环节。结合我国电力发展的具体情况和电力行业的相关规定，必须对变压器进行多方面性能的检测，而局部放电试验凭借着它操作方面、精准度高和灵敏度高的优点，在变压器检测中的应用最为广泛。
至于局部放电的危害，主要有三点。
其一，由于局部放电会使设备发热，如果场强过大，局部放电过热，就会使机械元件和电气零件老化加速。
其二，局部放电的过程中会伴随着一些电磁辐射、超声波、电脉冲以及化学反应，如果没有控制好这些现象和反应，就有可能会对环境造成，甚至会危害人们的身体健康。
其三，倘若高压变压器实际运行的过程中，局部放电现象在变压器同一个位置出现累积，就会击穿绝缘层，严重破坏变压器的绝缘性能而导致事故的发生。其中击穿绝缘层有以下途径：第一，氧气会在局部放电的情况下变为臭氧，绝缘材料在臭氧的环境下容易被降低聚合度，致使绝缘材料裂解，使得绝缘层被击穿；第二，在局部放电的化学反应中会产生硝酸，对绝缘材料进行腐蚀，而导致绝缘层被击穿；第三，伴随着局部放电产生的一些活性粒子，会加速绝缘介质的老化，导致绝缘层被击穿。
三、局部放电异常现象分析
下面将结合实例分析某220kv变压器的局部放电试验的异常情况。
6月11日，工厂刚生产出的高压变压器经过感应耐压以及雷电冲击等试验通过后，对此台变压器进行局部放电试验。但是，试验中发现放电量超过了技术协议的规定范围，放电量的大小一直在持续变化的状态。对于这样的异常现象，首先猜测的原因是有气泡存在于绝缘件中或者是变压器的油中。所以，在进行下次局部放电试验前先对变压器相关零件进行升温以排除可能存在的气泡。
三天之后，当升温试验结束后，等到设备零件稳定冷却到室温之后，再次进行局部放电试验，然而试验结果却和11日的结果一致。于是，试验人员检查了变压器的套管和另外两相高压套管，发现都有气体逸出，因此让气体充分逸出之后再静放一个小时。
6月18日，继续对该变压器进行局部放电试验，发现2、3相局部放电量正常，而1相局部放电量偏小。对变压器中的油进行抽取试验，结果显示与之前相比，都十分正常。
7月5日，对A相进行局部放电试验。试验过程中，现象比较异常：开始局部放电量极其不稳定，在8分钟后，局部放电量缓慢增大，但是未超过技术协议所规定的范围。
7月7日，再次对A相进行局部放电试验。结果如下表：
时间/min 电压/KV 高压放电量/pc 中压放电量/pc
11：10 2.0E 2.0E 6400
11：13 2.0E 80 80
13：15 2.1E 1000 /
11：20 2.2E 20000 /
11：25 2.5E 600 /
7月9号，取油样进行分析，下表为油样中的具体成分含量比。
取样部位 H2 CO2 CO CH4 C2H2 C2H6 上部 0 0.3 0.2 0.1 0.3 0.1
下部 0 0.3 0.2 0.2 0.25 0.05
对此结果进行分析，刚生产出厂的变压器局部放电试验现象异常，随着不断重复地进行放电试验，放电量呈增加趋势，现象说明变压器的绝缘性能不断在下降和恶化。变压器中放电熄灭电压和起始电压差别比较大，说明引起变压器放电量异常的原因可能会与变压器的固体绝缘性有关，而不仅仅是因为油中有气泡。而变压器的固体绝缘性很可能在线圈的主绝缘上，从上面两个表格数据分析可以看出异常的部位很有可能在A相的上部分。最后，可以通过负荷转移能力的分析找出异常的具体部位。
接下来进一步确认绝缘体绝缘异常的部位，将绝缘体至于导电的液体中，并用一个电阻的一端至于液体中，另一端接于电源处，并用电压表测量电阻两端的电压，通过将绝缘体浸入液体中的部位，并看电压表是否有读数，来判断此绝缘体具体的不正常部位，经过实验表明，此不正常部位正是在A相固体绝缘的上部分。
四、局部放电试验中存在的问题及预防措施
般在局部放电试验中，对试验条件的要求很高，因为局部放电试验很容易受到外部环境和条件的影响而导致试验中出现问题，影响试验的精确性，或者是因为变压器本身以及其它方面的原因，导致试验出现异常的现象。因此，必须采取相关有效的措施来抵抗外界干扰和解决实际情况中的问题，保障试验达到理想的效果。
其一，变压器结构缺陷。不合理的变压器结构会导致电场在绝缘介质中分布不均匀，进行局部放电试验时，则会致使放电量偏高或者偏低，不能稳定在正常水平。解决方法：使用变压器进行局部放电试验前，必须严格对变压器结构的合理性进行测试，需要经过感应耐压以及雷电冲击等试验通过后，才能对合格的变压器进行局部放电试验。
其二，电晕放电的影响。在局部放电试验中，由于电压的偏高，会对变压器产生比较高强度的压力作用，在电场的影响下，使得高压变压器中某些接地不充分的部位产生异常放电，则对放电量的测试结果产生影响，而且电晕的现象也容易在高电压的情况下发生。预防措施：要仔细核查变压器周围的金属是否完全接地，而且还需要屏蔽高压套管，进一步防止高压造成电晕现象的发生。
其三，试验电源的干扰。一般试验所使用的电源都是与其它用电设备共用的，而电源中提供电流的不稳定性也很容易影响试验的结果，使得测试结果出现误差。解决方法：采用独立电源，避免电源电流回路的干扰。
其四，试验中设备接地的错误影響。在进行高压变压器现场局部放电中，如果出现了接地不当的操作，会导致出现大电流回流，严重干扰测试结果，甚至会造成设备故障。因此，试验各种设备必须在保证接地的前提下，并且要防止外界其它仪器设备的干扰，才能够进行试验。
五、总结
电力行业作为我国最重要的行业之一，其设备的优化和更新会直接影响到我国电力行业的发展，而高压变压器局部放电试验技术的发展也会关系到电力行业能否更上一个台阶。首先，要充分了解局部放电试验的意义和用途，明白其中的危害，结合实际情况，在现实生活的实际运用和操作中，进一步的发挥研究成果的用处，有效预防和避免意外的局部放电现象，从而消除由于局部放电给变压器绝缘介质所造成的损害。另外，我国更应该加强对电力行业的辅助和监督工作，多和先进的国家做交流，不断提高国家自身的电力监测和管理技术，汲取经验和教训，为我国电力行业的发展创造良好的环境。
参考文献
[1]刘江明.电力变压器局部放电试验的应用研究[J].浙江大学，2003
[2]王永.变压器套管检修与维护[J].中国电力报，2005
[3]谷小波.变压器现场局部放电试验有关问题的分析[J].浙江电力，2006
[4]陶文华.变压器现场局部放电试验干扰波形的判断[J].中国电力，2010