[摘 要]概要介绍了hxd1交流传动电力机车机车辅助变压器及其局部放电试验的要求，重点对辅助变压器的局部放电试验方法及检测能力的实现进行了阐述。
[关键词]辅助变压器；局部放电；试验
中图分类号：u264.55 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）16-0007-02
1 概述
我国hxd1交流传动电力机车辅助变流系统中安装了2台辅助变压器，该变压器连接在机车辅助逆变器和辅助设备电源之间，为机车辅助设备提供80～440v/10～60hz三相交流电源。机车辅助变压器为nomex纸绝缘非包封真空压力浸漆干式变压器，该变压器局部放电试验的实现是我们研究的问题。
2 机车辅助变压器简介
hxd1交流传动电力机车上的辅助设备电源是通过辅助逆变器由中间直流环节提供。辅助逆变器将中间直流环节电压分别转换成具有恒频恒压和变频变压的三相交流电源系统，为机车辅助设备提供电源。机车辅助变压器连接在辅助逆变器之后，其接线原理图见图1，外形结构图见图2，基本参数见表1。
3 机车辅助变压器试验标准
国家标准《gb/1094.11-2007 电力变压器 第11部分：干式变压器》规定，对40.5kv及以下的干式变压器需进行局部放电测量，且局部放电测量应在um≥3.6kv的绕组上测量。
机车辅助电压等级较低，绕组最高电压um﹤1kv，国家及行业标准未规范此类变压器的局部放电。但在我国交流传动电力机车技术引进时，技术转让方西门子公司，出于对机车特殊运行环境及安全运行的考虑，把局部放电作为考核辅助变压器绝缘强度的重要指标，并确定局部放电试验标准如下：
局部放电量：≤50pc
一次线圈对二次线圈及地（含pt100）的放电终止电压：≥2280v
二次线圈对地（含pt100）的放电终止电压：≥1000v
4 机车辅助变压器试验方法
我公司变压器产品主要为35kv级及以下油浸式特种变压器，由于产品不需进行局部放电试验，前期没有该试验的检测能力。WwW.11665.coMhxd1交流传动电力机车辅助变压器的试制，给我们提出了短期内必须具备局部放电试验能力的要求。
实现变压器局部放电试验，必须确定试验方法并配备必要的试验设备。
4.1 试验方法的选择
变压器内部绝缘结构中产生局部放电时，会伴随产生电脉冲、超声波、电磁辐射、光，并引起局部发热等现象，由于信号频谱非常宽，因而相应出现了电脉冲测量、超声波测量、光测量、红外线析测和介质损耗析测等方法，但有的因为灵敏度不高而未广泛应用，目前较多采用的是脉冲电流法。
我公司机车辅助变压器局部放电测量采用脉冲电流法，脉冲电流法即产生一次局部放电时，试品cx两端产生一个瞬时电压变化δu，此时若经过电容ck耦合到一检测阻抗zd上，回路就会产生一脉冲电流i，将脉冲电流经检测阻抗产生的脉冲电压信息，予以检测、放大和显示等处理，就可以测定局部放电量。
4.1 试验设备的选择
在确定了试验方法后，依据辅助变压器电压等级、控制局放量等要求，配置了sbk-15型试验变压器控制台、ydw15kva油浸式无局放试验变压器、jf-8000电容分压式检测阻抗）、owf-100-0.001型无晕耦合电容器、zpm-ld2003微机型局部放电检测仪、50pc脉冲方波校正仪等设备及仪器，即可以实现辅助变压器局部放电试验的测量。
5 机车辅助变压器试验环境
配备了试验设备并不意味着具备了试验能力。变压器局部放电试验对试验环境的要求也比较高，要求背景干扰水平<50%被试品局部放电量。我公司试验站位于变压器装配厂房内，存在着较多的干扰因数，背景干扰问题不解决将无法实施局部放电试验。
5.1 局部放电试验时的干扰来源
局部放电试验时的干扰主要有以下几种形式：（1）电源网络的干扰。试验电源系统内任意一设备发生接触不良、放电或同一电源的大型设备启动时，都会形成电源网络干扰。（2）接地系统的干扰。试验回路接地不当，高频信号会经过接地线耦合到试验回路产生干扰。（3）各类电磁场辐射的干扰。邻近高压带电设备、无线电发射器、可控硅、电刷等试验回路以外的高频信号，均会以电磁感应、电磁辐射的形式经杂散电容或电感耦合到试验回路，形成干扰（4）悬浮电位放电干扰。邻近试验回路的不接地金属物会产生感应悬浮电位放电，也是常见的一种干扰。
> 5.2 抑制干扰的措施
全屏蔽试验室能将试验所有设备、仪器和被试品均置于屏蔽室内，是抑制各类干扰最有效的措施，但是投资大、周期长、占地面积大。受时间和场地的现制，我公司无法实施该方案。但针对干扰来源逐项采取措施，也能够实现干扰的有效抑制。
（1）利用电源滤波器抑制电源网络干扰。
在试验电源被试品前端设置低通滤波器，可抑制试验供电网络中的干扰。低通滤波器的截止频率应尽可能低，并设计成能抑制来自相线、中线的干扰。通常采用双π型滤波器，双π型滤波器接线图如图3。针对机车辅助变压器实际情况，我们定制了一台双π型滤波器，解决了电源网络干扰问题。
（2）建立独立接地系统抑制接地系统干扰。
抑制试验回路接地系统的干扰，唯一的措施就是整个试验回路选择独立的接地系统，实施可靠的单点接地。我公司试验站原接地系统为装配厂房共用的接地系统，且接地电阻较大，不能满足要求，必须新建独立接地系统。
为了避免施工污染厂房内环境、影响产品生产，我们选取试验站厂房外的绿化带区域建立独立接地系统，系统采用钢质接地网深埋于-6m地下，接地网周边安装垂直接地极，利用铜质粗接地线引出。此接地系统为局部放电试验设备及被试品独立使用，解决了接地系统干扰问题。
（3）通过避峰作业减少电磁场辐射干扰
我公司试验区的电磁场辐射主要来源于厂房内天车运行、电焊操作、电锯操作、发电机组运行等。避开正常的生产作业时间，选择在午休时间或下午下班后进行局部放电试验，可以减少电磁辐射干扰的影响。
（4）隔离并清理试验区减少悬浮电位放电干扰
减少金属物感应悬浮电位放电干扰最有效的措施是隔离并清理局部放电试验区。划出专门的局部放电试验区，试验区内不得摆放除被试品以外的产品、工装、配件等杂物。每次试验前需清洁场地内金属及非金属粉尘，对于被试产品上的pt100温度传感器、夹件等金属部件，均应可靠接地。
6 机车辅助变压器试验的实现
在试验环?a href="http://www.baidu.com" target="_blank" class="keylink">陈阋蟮那疤嵯拢凑誅in vde 0110-20第4.4.1项，利用工频耐压方式，对辅助变压器缓慢施加电压直至局部放电超过50pc，该外加电压即为局部放电的起始电压。将外加电压进一步增加10%，然后缓慢降低直至局部放电量为50pc以下，此时的外加电压为局部放电终止电压。局部放电终止电压高压标准值即为合格。
经试验验证，我公司局部放电试验系统完全满足机车辅助变压器局部放电试验的要求。某台辅助变压器局部放电测量结果为合格的图片见图4、图5。
7 结束语
快速响应用户要求，结合企业实际情况，研究交流传动电力机车辅助变压器局部放电方法，并采取措施在短期内获取试验能力，具有一定的实践价值。
参考文献
[1] 保定天威保变电气股份有限公司.变压器试验技术.北京：机械工业出版社，2000.
[2] 黄细友.dj4电力机车zpsg-130/0.76辅助变压器试验大纲.株洲：株洲南车电机股份有限公司，2006.
[3] 武汉高压研究所.局部放电测量及超声波故障定位技术资料汇编.武汉：武汉高压研究所，1997.
