谈变压器的局部放电
- 格式:docx
- 大小:56.55 KB
- 文档页数:6
变压器局部放电变压器是电力系统中不可缺少的设备,用于改变电压的大小,以实现电能的传输和分配。
然而,变压器在运行过程中可能会出现局部放电的问题。
局部放电是指在变压器内部的绝缘材料中发生的局部放电现象,它可能会导致设备故障和电力系统的不稳定性。
本文将讨论变压器局部放电的原因、检测方法以及预防措施。
一、局部放电的原因1. 绝缘材料缺陷:变压器的绝缘材料可能存在缺陷,如气泡、杂质和裂缝等。
这些缺陷会影响材料的绝缘性能,从而导致局部放电的发生。
2. 老化和磨损:长时间的运行和负荷变化会导致变压器内部的绝缘材料老化和磨损。
老化的绝缘材料会失去原有的绝缘性能,容易引发局部放电。
3. 过电压:电力系统中的过电压是变压器局部放电的主要原因之一。
过电压可能由外部因素,如雷击,或者内部因素,如开关操作而产生。
当电压超过材料的击穿电压时,局部放电就会发生。
二、局部放电的检测方法1. 电压法:通过测量变压器的局部放电产生的脉冲电压来进行检测。
这种方法需要使用高频电压脉冲发生装置和电磁传感器来采集变压器局部放电产生的脉冲信号。
通过分析脉冲信号的特征可以判断局部放电的程度和位置。
2. 频谱分析法:该方法通过对变压器的电流或电压信号进行频谱分析来检测局部放电。
局部放电会产生特定的频谱特征,通过对频谱图的分析可以确定局部放电的存在和程度。
3. 热像仪法:利用红外热像仪对变压器表面进行扫描,通过测量热量分布来检测局部放电。
局部放电会产生热量,导致变压器表面温度的异常升高。
热像仪可以实时监测变压器表面温度的变化,从而判断局部放电的情况。
三、局部放电的预防措施1. 绝缘材料的选择:选择具有良好绝缘性能的绝缘材料,减少绝缘材料的缺陷和老化现象。
2. 绝缘材料的维护:定期检查和维护变压器的绝缘材料,及时更换老化和磨损严重的部件,确保其良好的绝缘性能。
3. 过电压保护:安装过电压保护装置,及时检测和抑制过电压现象,保护变压器免受过电压的侵害。
油浸式变压器局部放电问题解决方案的探究油浸式变压器是电力系统中重要的电器设备之一,其工作稳定性直接关系到电力系统的安全稳定。
然而,由于变压器长期处于高压、大电流环境下工作,容易出现局部放电问题。
局部放电的产生不仅会加速变压器的老化、损坏,还可能引起火灾、爆炸等严重后果。
因此,如何解决变压器局部放电问题,对于保障电力系统的稳定和安全具有重要意义。
一、局部放电的原因局部放电是指介质中局部出现的放电现象。
在油浸式变压器中,局部放电主要由以下原因引起:1.涡流损耗:变压器在工作时,交变电场会引起铁芯中的涡流,这些涡流会在铁芯表面形成磁致伸缩应力,使铁芯变形并产生高频振动,从而引起局部放电。
2.介质缺陷:变压器中的绝缘介质,例如纸、油、绝缘胶带等,在制造、运输、装配或使用过程中可能存在缺陷,如气泡、异物、裂纹、局部压缩等,这些缺陷会成为放电的起始点。
3.绝缘老化:变压器长期处于高压、高温、大电流环境下,绝缘材料会因为各种因素(如氧化、热裂、电化学反应等)逐渐老化、破坏,从而导致绝缘强度下降,局部放电产生。
二、局部放电的检测方法为了及早发现变压器中的局部放电问题,保障电力系统的安全稳定,需要进行局部放电检测。
目前的局部放电检测方法主要有以下几种:1.高压检测法:在变压器加以高压脉冲时,如出现放电,脉冲波形会被曲线发生变化,可通过特定的分析方法判断出放电的位置和程度。
2.气体检测法:变压器中的局部放电会产生气体,通过采集变压器周围的空气来检测气体元素和浓度,可以确定变压器中是否存在局部放电情况。
3.超声检测法:超声探头经过变压器油中的放电气泡或产生的声音会引起回波,通过回波的信号处理,可以判断出放电位置和程度。
4.光纤检测法:利用光纤传感技术,将光纤固定在变压器内部,当发生局部放电时,由于放电引起内部温度变化,使光纤对应位置的受力、长度、形变等发生变化,利用变化的信号进行判断。
1.维护保养:定期进行变压器的维护保养,及时清除变压器内部的灰尘、异物等,防止其对绝缘系统造成影响,同时加强绝缘油的检测和更换,保证绝缘油的质量。
浅谈电力变压器局部放电试验的方法摘要:随着我国经济飞速发展,人们对电量的需求逐渐增大,尤其是对企业来说,电力系统的稳定对其生产发展起到至关重要的作用。
电力变压器在电力系统中的应用日益广泛,确保变压器的安全稳定运行对提高电力系统的供电安全性有着至关重要的影响。
为了保障电力系统安全的稳定运行,必须对电力变压器的运行状况进行检测,从而降低变压器出现故障的可能性。
关键词:电力变压器、试验、试验标准前言:电力变压器作为电力系统之中最为重要的组成部分,其对电力系统的正常供电有着重要的影响作用。
所以,为了确保变压器的安全稳定运行,电力工作人员就必须要做好变压器的故障试验与检修工作。
以下内容根据变压器试验的实践经验与相关参考文献,就变压器局部放电试验展开粗浅的探讨。
1.变压器局部放电试验1.1试验标准国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤,其试验步骤为:首先试验电压升到U2下进行测量,保持5min;然后试验电压升到U1,保持5s;最后电压降到U2下再进行测量,保持30min。
U1、U2的电压值规定及允许的放电量为电压下允许放电量Q<500pC或电压下允许放电量Q<300pC式中Um——设备最高工作电压。
1.2试验基本原理变压器局部放电试验的基本原理接线,如图1-1所示。
图1-1变压器局部放电试验的基本原理接线图(a)单相励磁基本原理接线;(b)三相励磁基本原理接线;(c)在套管抽头测量和校准接线C—变压器套管电容ob1.3试验接线图局部放电试验一般在下面3种情况下,需要进行局部放电试验:a.新安装投运时。
b.返厂修理或现场大修后。
c.运行中必要时。
试验的理想电源,是采用电动机—发电机组产生的中频电源,三相电源变压器开口三角接线产生的150Hz电源,或其它形式产生的中频电源。
若采用这类电源,试验应按1.1条中的加压程序,试验电压与允许放电量应同制造厂协商。
若无合适的中频或150Hz电源,而又认为确有必要进行局部放电试验,则可采用降低电压的试验方法。
变压器局部放电试验基础及原理变压器局部放电试验是对变压器进行故障预测和诊断的一种重要手段。
它能够检测变压器绝缘系统中存在的局部放电缺陷,并通过测量局部放电的特征参数,分析变压器的运行状态,判断其是否存在故障隐患,从而指导保护维修工作。
1.局部放电的基本原理:当绝缘系统中存在局部缺陷时,例如油纸绝缘中的气泡、纸质绝缘的老化、污秽、裂纹等,绝缘系统中的电场会受到扰动,导致局部放电现象的发生。
局部放电是指绝缘系统中的电场扰动下,在局部区域内,由于电离作用而发生的电子释放、电荷积累和能量释放的过程。
2.局部放电的测量方法:变压器局部放电试验采用间歇巡视法进行,即以恒定的高频高压电源作用下,通过测量局部放电脉冲的波形、幅值、相位、频率和数量等参数,来判断变压器中的绝缘质量,确定变压器的运行状态。
常用的测量方法包括放大器法、光电检测法和电力干扰法等。
3.试验装置和操作步骤:变压器局部放电试验通常需要使用高频高压电源、局放测量设备、放大器、低噪声电缆和耦合装置等。
操作时,首先需要准备试验设备和仪器,包括设置好高频高压电源的输出电压和频率,接好测量设备的连接线路。
然后,按照设定的工作模式,对不同绝缘介质进行试验,记录并分析测量数据,得出变压器的绝缘状态和运行条件。
4.结果分析与判断:根据变压器局部放电试验所得到的测量数据和曲线图,结合变压器的实际工作情况,进行数据分析和判断。
当测量数据正常时,说明变压器的绝缘系数处于良好状态;而当测量数据异常时,需要进一步分析故障原因,并采取相应的维修措施。
变压器局部放电试验是一项非常重要的变压器绝缘状态评估手段,可以及时发现变压器绝缘系统中的缺陷和隐患,提前采取相应的维护和维修措施,保证变压器的正常运行。
但需要注意的是,变压器局部放电试验时,应严格按照操作规程进行,确保检测结果的准确性和可靠性。
油浸式变压器局部放电问题解决方案的探究油浸式变压器是电力系统中常见的重要设备,它在输配电系统中扮演着不可替代的角色。
随着变压器的运行时间的增长,其可能会出现局部放电问题,这种问题会影响到变压器的安全运行和性能。
解决油浸式变压器局部放电问题成为了电力系统运营和维护中的一个重要课题。
局部放电是一种在介质中出现的电击穿现象,它会导致油浸式变压器绝缘材料的老化和损坏,进而影响到变压器的正常运行。
局部放电的产生是由于变压器绝缘系统中的电场强度过大,导致局部区域发生电击穿现象。
为了解决油浸式变压器局部放电问题,需要从多个方面进行探究和解决方案的研究。
要解决油浸式变压器局部放电问题,需要对变压器的绝缘系统进行全面的评估和检测。
利用高压测试和局部放电测量技术,可以检测变压器的绝缘材料是否存在损坏或老化的情况。
通过对绝缘材料的检测,可以及时发现并解决绝缘系统存在的问题,从而减少局部放电的发生。
针对局部放电问题,可以采取合适的绝缘改进措施。
可以利用绝缘油的升级换代,选用更高质量的绝缘油来替换变压器中原有的绝缘油。
新型绝缘油具有更高的绝缘性能和耐老化能力,可以降低绝缘材料的老化程度,减少局部放电的发生。
还可以对变压器进行升级改造,增加额外的绝缘层或隔离层,来增强变压器绝缘系统的耐压能力,减少局部放电现象的发生。
定期的维护和保养工作也是减少变压器局部放电问题的重要措施。
定期对油浸式变压器进行绝缘油的过滤和干燥处理,可以减少绝缘油中的杂质和水分含量,提高绝缘油的绝缘性能,降低局部放电的发生风险。
定期的绝缘材料检测和局部放电监测,可以帮助运维人员及时发现并解决变压器绝缘系统中存在的问题,及时采取措施进行处理,避免油浸式变压器局部放电问题的出现。
针对油浸式变压器局部放电问题的解决方案还可以通过智能化监测和预警系统来实现。
利用智能传感器和监测设备,对变压器的运行状态和绝缘系统进行实时监测和数据采集,可以实现对局部放电问题的早期预警和及时处理。
变压器局部放电是怎么回事?局部放电主要是变压器、互感器以及其他一些高压电气设备在高电压的作用下,其内部绝缘发生的放电。
这种放电只存在于绝缘的局部位置,不会立即形成整个绝缘贯通性击穿或闪络,所以称为局部放电。
局部放电量很微弱,靠人的直觉感觉,如眼观耳听是察觉不到的,只有灵敏度很高的局部放电测量仪器才能把它检测到。
变压器内部绝缘在运行中长期处于工作电压的作用下,特别是随着电压等级的提高,绝缘承受的电场强度值很高,在绝缘薄弱处很容易产生局部放电,产生局部放电的原因是:电场过于集中于某点,或者说某点电场强度过大,如固体介质有气泡,杂质未除净;油中含水、含气、有悬浮微粒;不同的介质组合中,在界面处有严重电场畸变。
局部放电的痕迹在固体绝缘上常常只留下一个小斑,或者是树枝形烧痕。
在油中,则出现一些分解的小气泡。
局部放电时间虽短,能量也很小,但具有很大的危害性,它的长期存在对绝缘材料将产生较大的破坏作用,一是使邻近局部放电的绝缘材料,受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏,二是由放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用,使局部绝缘受到腐蚀老化,电导增加,最终导致热击穿。
运行中的变压器,内部绝缘的老化及破坏,多是从局部放电开始。
变压器局部放电的检测方法一般有:1、电测法。
利用示波仪或无线电干扰仪,查找放电的特征波形或无线电干扰程度。
2、超声波测法。
检测放电中出现的声波,并把声波变换为电信号,录在磁带上进行分析,利用电信号和声信号的传递时间差异,可求得探测点到放电点的距离。
3、化学测法。
检测油中各种溶解气体的含量及增减变化规律。
该测试法可发现油中的组成、比例以及数量的变化,从而判定有无局部放电(或局部过热)。
此外,近年来还研制出局部放电在线检测仪,能在变压器运行中进行自动检测局部放电。
为防止局部放电的发生,制造单位应对变压器进行合理的结构设计;精心施工,提高材料纯净度,严格处理各个环节的质量。
运行单位应加强变压器维护、监测等工作,以有效地防止变压器局部放电的发生。
浅谈干式变压器局部放电试验故障分析及处理方案摘要:随着社会经济的发展,各种用电设备越来越多。
各行各业对电力的需求越来越大,优质的电能质量是保证社会安全稳定发展的基石。
电力变压器作为电网中重要的电力设备之一,在电网中起到变换电压的作用。
变压器的质量优劣直接影响电网的电能质量。
因此在生产制造环节严格把控变压器的质量,保证变压器安全稳定运行至关重要。
但是在生产过程中经常遇到变压器存在局放放电超标的问题。
众所周知,局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电,它是由于设备绝缘内部存在薄弱点或生产过程中造成的缺陷,在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。
它表现为绝缘内气体的击穿,小范围内固体或液体介质的局部击穿或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起的局部击穿放电。
关键词:变压器;试验;分析;处理方法引言下面以我公司生产过程中遇到的实例进行讲述,近期我公司发现9台变压器局部放电超标,并且此次放电类型与前期公司干变放电的类型不同。
整体放电量维持在40pc-100pc左右,为查找原因及缩小查找范围。
同时,排除是否高压线圈外部的原因导致的放电。
我们采取了以下试验方法:1.判断局部放电是来自主绝缘还是纵绝缘。
试验变压器8台其具体试验数值见附页,根据试验数据分析其存在共同的现象如下:1.进行变压器整体试验加压时,高、低压线圈之间电压达到10-13kV时没有放电产生。
电压达到17-20kV左右时出现此类型的放电,且瞬间出现放电时的放电量为300pc左右,电压达到30kV左右放电达到3000pc。
随电压的升高放电量放电增大缓慢增加。
当电压降至13kV时(正常局放检测电压)放电消失,此电压与变压器感应法做局放试验时检测局放电压相比较,该电压高于变压器的局放检测电压,此放电不是局放产生的原因,因此判定局部放电来自纵绝缘。
1.线圈使用感应法做局放试验时,低压电压达到360V-400V时出现放电(约合高压9 kV -10kV)时,放电量为40pc-80pc.随施加电压的升高放电量变化不明显,最大不超过150pc-200pc,且波形幅值不对称。
变压器局部放电检测方案简介
变压器是电力系统中最重要的设备之一,其运行状况直接关系到电力系统的稳定性和可靠性。
然而,由于长期运行和环境因素等因素影响,变压器存在着局部放电等故障隐患。
局部放电是变压器内部绝缘系统的一种缺陷,会导致绝缘老化和损伤,甚至引起变压器爆炸。
因此,开展变压器局部放电检测工作非常重要。
本文将介绍一种可行的变压器局部放电检测方案。
检测方案
变压器局部放电检测方案主要包括以下几个步骤:
步骤一:现场勘测
在进行局部放电检测前,需要对变压器进行现场勘测。
勘测内
容包括变压器型号、额定容量、运行时间、运行环境等信息的记录,以及变压器内部和外部的巡视检查。
步骤二:安装检测设备
安装局部放电检测设备,该设备应能够测量变压器的局部放电
情况,并能够记录数据。
步骤三:采集数据
开展局部放电检测,记录相关数据。
在检测过程中,应注意安
全措施,并按照操作规程进行操作。
步骤四:数据分析
将采集到的数据进行归一化处理,并进行分析。
根据分析结果,判断变压器是否存在局部放电缺陷。
如果存在,需要进一步采取措施。
步骤五:修复缺陷
如果判断存在局部放电缺陷,需要采取措施进行修复。
具体的修复方法根据情况而异。
结论
变压器局部放电检测方案是非常重要的,可以帮助检测变压器是否存在局部放电缺陷。
通过开展此方案,可以发现并及时修复变压器缺陷,保证电力系统的稳定性和可靠性。
变压器的局部放电问题谈谈《变压器的局部放电》摘录作者:沈阳特变电工张玉春一前言GB1094.3-2003规定局放标准应不大于500PC。
但用户经常要求小于等于300PC或小于等于100PC,这种技术协议要求,就是企业的产品技术标准。
二局部放电及其原理局部放电又称游离,也就是静电荷流动的意思。
在一定的外施电压作用下,在电场较强的区域,静电荷在绝缘较弱的位置首先发生静电游离,但并不形成绝缘击穿。
这种静电荷流动的现象称为局部放电。
对于被气体包围的导体附件发生的局部放电,称为电晕。
三产生局部放电的原因:(1)变压器内部的金属件、绝缘件要园整化,不能有任何尖角和毛刺。
因为在高电场强度作用下,电荷容易集中到尖角的地方,从而引起放电。
(2)金属接电部件之间、导电体之间电气连接不良,也会产生放电。
尤其金属悬浮,情况更为严重。
如110KV级以上铁心结构的金属连接件,其接触面不涂漆;夹件上固定木件的小支板与螺栓连接处不涂漆,以保证金属连接件的紧密接触;地屏上的铜片与接地片必须焊牢,以避免接触不良或悬浮等。
(3)绝缘件内部存在着气隙气泡。
电木筒和层压纸板的各纸层之间,如果真空浸漆或干燥工艺处理不好,就会在内部形成空腔,浸油以后,油往往不能浸入空腔,从而形成气隙;如果油处理不好也会有气泡存在。
气泡的介电系数比绝缘材料的介电系数小,故绝缘内部所含气隙承受的电场强度比邻近的绝缘材料高,达到使击穿的程度,从而使气隙先发生放电;另外,在电场集中的地方,可能使局部绝缘(油或纸)击穿或固体绝缘表面放电。
(4)变压器内不能有灰尘、杂物、特别是金属粉尘和纸末纤维等以免发生放电造成不良后果。
四局部放电的危害:局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。
降低变压器使用寿命。
五降低局部放电产生的措施:(1))研究和分析绝缘结构的电场分析、击穿和局部放电特性,找出允许的最大场强。
同时还需要加强技术管路,积累经验,提高企业的工作水平。
(2)操作人员要严格控制工艺规程,绝缘层压件中不能有气泡、水分和纤维杂质,以免其引起电场分布的畸变,导致局部电场强度的升高。
谈变压器的局部放电 (1)2009-01-21 09:26:10 来源:输配电产品应用变压器及仪器仪表卷总第77期浏览次数:306介绍了变压器局部放电的基本原理及产生的原因和危害,并提出了降低局部放电产生的措施。
关键字:变压器;局部放电;预防措施1 前言对变压器局部放电试验,我国在初期阶段是对220kV级及以上变压器执行。
后来新IEC标准规定,当设备最高工作电压Um≥126kV时,就要做变压器局部放电测量。
国家标准也做了相应的规定,对设备最高工作电压Um≥72.5kV,额定容量P≥10000kVA的变压器,如无其他协议,均应进行变压器局部放电测量。
局部放电试验方法按GB1094.3-2003中规定执行,局部放电量标准规定应不大于500pC。
但用户经常要求小于等于300pC或小于等于100pC,这种技术协议要求,就是企业的产品技术标准。
我国在大量生产500kV级变压器后,对750kV、1000kV级超高压变压器及超高压换流变压器的生产正在快速发展,并跻身于世界发达国家行列。
因此,电力部门对变压器产品局部放电的要求也越来越高,局部放电引起了生产企业的高度重视。
为进一步提高变压器的产品质量,笔者对油浸式变压器在生产企业经常出现的局部放电问题进行了探讨,并对降低变压器局部放电量提出了具体措施。
2 局部放电及其原理局部放电又称游离,也就是静电荷流动的意思。
在一定的外施电压作用下,在电场较强的区域,静电荷在绝缘较弱的位置首先发生静电游离,但并不形成绝缘击穿。
这种静电荷流动的现象称为局部放电。
对于被气体包围的导体附近发生的局部放电,称为电晕。
变压器油内存在着大量的正、负离子和极性分子。
因正、负离子的数量相等,故在油中不显电性。
由于绝缘纸板对油中的负离子和极性分子有吸附作用,使油中电荷产生了定向移动。
在强油导向冷却系统中,当开动油泵后,在器身内部流速较快的区域,油中的正离子被流动的油带走,使正、负离子产生分离。
这样就产生了油带正电,固体绝缘材料带负电,其带有电量相等、符号相反的电荷。
电荷分离之后,可能沿着导电通路向大地泄漏,也可能与异性离子复合成中性分子。
这种使电荷减少的过程,电荷松弛,但电荷松弛的速度远远慢于电荷积累的速度。
在相同条件下,油中含水量少,电荷密度会增加;而含水量多,电荷密度则降低。
油的含气量越大,油的绝缘强度越低,越容易产生放电。
放电会使油产生分解,其分解生成物将导致油质劣化,使油中的静电带电现象显著,从而危及油的绝缘性能。
对于产品的局部放电,要想满足用户要求,须在产品设计时认真分析绝缘结构的电场分布,留有绝缘裕度,并要适当选择优质的绝缘材料。
由于真空处理不够而残存的气泡及在耐压试验中分解出来的气泡,均会随时间的增加被油吸收而消失。
所以,对于感应耐压和冲击耐压试验后的变压器,必须静放一段时间再做局部放电试验,否则,会因耐压后分解出来的气泡造成局部放电的假现象。
在局部放电试验中,当放电量超出标准值时,应找出放电部位,以便进行处理。
这样,对改进绝缘结构、提高工艺水平有指导意义。
因此,测定局部放电部位是一项重要技术课题。
国内采用超声波方法对变压器局部放电定位的测试技术,已应用于实际中,并取得了良好的效果。
3 产生局部放电的原因和危害3.1 产生局部放电的原因(1)变压器内部的金属件、绝缘件要圆整化,不能有任何尖角和毛刺。
因为在高电场强度作用下,电荷容易集中到尖角的地方,从而引起放电。
(2)金属接地部件之间、导电体之间电气连接不良,也会产生放电。
尤其金属悬浮,情况更为严重。
如110kV级及以上铁心结构的金属连接件,其接触面不涂漆;夹件上固定木件的小肢板与螺栓连接处不涂漆,以保证金属连接件的紧密接触;地屏上的铜皮与接地片必须焊牢,以避免接触不良或悬浮等。
(3)绝缘件内部存在着气隙(气泡)。
电木筒和层压纸板的各纸层之间,由于真空浸漆或干燥工艺处理不好,就会在内部形成空腔,浸油以后,油往往不能浸入空腔,从而形成气隙;如果油处理不好也会有气泡存在。
气泡的介电系数比绝缘材料的介电系数小,故绝缘内部所含气隙承受的电场强度比邻近的绝缘材料高,达到使之击穿的程度,从而使气隙先发生放电;另外,在电场集中的地方,可能使局部绝缘(油或纸)击穿或沿固体绝缘表面放电。
(4)变压器内不能有灰尘、杂物、特别是金属粉尘和纸末纤维等,这些微小颗粒通过油附着在绝缘纸表面和油中的一些金属极性杂质颗粒,在电场中有可能极化并沿电场方向排列,形成导电小桥,若场强较高,超过极限时则在介质上产生局部放电。
(5)变压器内器身干燥后,绝缘纸中的含水量<0.5%,一般大型变压器中的绝缘纸板约在5t以上;变压器油的水分:220kV≤15mg/kg,330~500kV≤10mg/kg。
而单台大型变压器的用油量大约在25~100t左右范围。
这些情况说明变压器内存在水分,水是极性分子,高电强对它有很强的吸引力,有的情况,当绝缘中的含水量向高电场区集结到一定程度时,便发生局部放电。
3.2 局部放电的危害局部放电有多种放电形式,在电场中常见的局部放电就有:气泡放电、悬浮电位放电、绝缘表面和夹层放电及尖角放电等,各种局部放电对绝缘都有一定的破坏作用。
在变压器内部绝缘结构中,引线的布置及端部绝缘电场分布不均匀的薄弱部位,由于场强集中或各种原因造成的场强畸变,使在高场强作用下发生局部放电,其放电质点对绝缘的直接轰击造成局部绝缘破坏。
同时放电产生的热和活性气体,有的使局部绝缘腐蚀、电导增加,导致了绝缘性能下降,在严重的长期局放作用下,有时会造成绝缘击穿。
通常,变压器在运行中的事故,多是从局部放电的发生开始的,它的危害主要是绝缘寿命降低和影响安全生产。
本文对局放的危害性仅列举以下情况,悬浮电位的危害性与发生放电的部位有关,严重情况,其放电量可能有几万pC以上。
例如:高电压大型变压器内部的地屏,在加工制造上焊点不牢固存在隐患,若运输和运行中受力的作用,使地屏中的紫铜带与接地片的焊点断裂,引起紫铜带电位悬浮,其局部放电量会非常大,后果是变压器解体返修。
产生局部放电的形式不同,其影响程度差异较大。
其中一种是场强较高,局部放电通常发生在绝缘纸板的表面,放电波形如图1所示。
这种放电的特点是在放电的同时伴随有劈啪劈啪的声响。
但纸板表面的局部放电不大危险,也就是说,击穿时间远远长于尖角放电。
图1 表面放电还有一种放电强度较高,发生在尖角电极边缘上,集中在少数几点的局部放电,这种局部放电属于腐蚀性放电,放电波形如图2所示。
由于这种放电能深入到绝缘纸板的层间和深处,迟早要导致击穿。
图2 腐蚀性放电Fig.2Corrosivedischarge局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。
在绝缘介质中短时产生的放电,不会造成整个通道击穿,当局部放电形成离子撞击时,可引起放电部位周围的介质受损,而且放电的电解作用使绝缘加速氧化,并腐蚀绝缘,从而降低了变压器的使用寿命。
其损坏程度,取决于放电性能和放电作用下绝缘的破坏机理。
总之,必须把局部放电消除或减少到允许的程度。
4 降低局部放电产生的措施(1)研究和分析绝缘结构的电场分布、击穿和局部放电特性,找出允许的最大场强。
同时还需要加强技术管理,积累经验,提高企业的工作水平。
(2)操作人员要严格控制工艺规程,绝缘层压件中不能有气泡、水分和纤维杂质,以免引起电场分布的畸变,导致局部电场强度的升高。
另外,在强电场作用下,它们很容易按电场方向而极化定向,并沿电场方向排列在电极间形成导电“小桥”。
开始时静电游离(局部放电)产生漏电通道,最终发展成为击穿通道。
(3)产品在装配过程中,如果生产环境洁净度不好,降尘量较大,使器身及油箱中附着许多杂质颗粒,产品注油后,这些杂质就会溶入油中,并对强电场周围造成威胁。
所以,企业对重点产品,可以考虑在一些重要的绝缘件上用酒精擦拭纤维粉末灰尘。
局部放电较大的部位多在引线附近,其原因是制造工艺存在缺陷。
降低引线周围电场强度的方法:①增加引线每边绝缘厚度;②加大引线的绝缘距离;③加大引线的直径。
从经济和制作角度考虑,可采用增加引线每边绝缘厚度的办法。
工艺缺陷对引线电场的影响有:干燥不彻底、油质低劣、器身暴露在空气中的时间过长及充油时真空度不够高等都是变压器质量达不到标准要求的原因。
另外,电极不光滑出现小尖角或者绝缘有缺陷,都会使油中出现极不均匀电场,若高场强大于局部许用场强时,局部放电就发生了。
高压引线出头屏蔽包扎易出现的问题:①金属化皱纹纸没有拉紧,包扎时出现折叠,使屏蔽纸(电极)出现小尖角,尖角和绝缘纸间形成小油隙,成为电极缺陷。
②外包绝缘纸未拉紧,绝缘纸出现折叠,折叠处形成小油隙,成为绝缘缺陷。
应用电场软件计算得知,电极有缺陷时局部场强增大15%左右,绝缘有缺陷局部场强增大20%左右。
(4)变压器油箱、铁心夹件以及拉板等组部件应严格按生产技术要求检查验收,尤其要强调产品内部的圆整化要求,以保证产品质量;另外,加强对绝缘纸板、层压木、绝缘胶和煤油等的验收检查手段,杜绝使用低劣材料。
同时还要重视对绝缘零部件的卫生保管,避免被灰尘污染。
对大型电力变压器的铁心金属件接触面及螺孔内部均要求不涂漆,确保铁心接地系统良好。
(5)对绕组、绝缘和器身引线等生产部门,要加强卫生管理,保证产品生产各环节的清洁度。
(6)加强对变压器油的质量管理,变压器油在运输和贮存过程中,由于容器和管路的洁净度及与空气接触吸湿等原因,会使油质标准不断下降。
因此,对油质管理应采取严格的预防措施。
①使用前要对变压器油进行验收检查,确保油质符合标准。
②不要混用不同厂家的变压器油。
③保证使用的盛油器、导油管、净油机等设备的洁净。
(7)对新安装的冷却器、散热器和潜油泵等组件要彻底清洗,避免内部残留老化油。
如果变压器运输和贮存停放的时间较长,上述组件内部残留油长期接触空气,也容易吸湿和劣化。
所以安装时应冲洗,以防止油的质量得不到保证,使变压器内部受到污染。
(8)要培训领导干部和技术工人学习局部放电知识,让企业有关职工都明白“局部放电知识”内容和解决问题的方法,使全体职工群策群力常抓不懈的工作,企业的变压器生产就会顺利发展。
参考文献:[1]尹克宁.变压器设计原理[M].北京:中国电力出版社,2003.[2]路长柏.电力变压器绝缘技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998.[3][瑞士]莫瑟,[瑞士]达欣登著;朱英浩、赵育文译.变压器绝缘纸板.沈阳:辽宁科学技术出版社,1997.9.[4]吕朝晖.考虑局部放电时的变压器引线设计[J].变压器,1998,35(11):4-8。