变压器局部放电
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变压器局部放电试验内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)变压器局部放电试验试验及标准国家标准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,如图5所示。
其试验步骤为:首先试验电压升到U 2下进行测量,保持5min ;然后试验电压升到U 1,保持5s ;最后电压降到U 2下再进行测量,保持30min 。
U 1、U 2的电压值规定及允许的放电量为U U 2153=.m电压下允许放电量Q <500pC或 U U 2133=.m电压下允许放电量Q <300pC式中 U m ——设备最高工作电压。
试验前,记录所有测量电路上的背景噪声水平,其值应低于规定的视在放电量的50%。
测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。
对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端,也应同时测量,并分别用校准方波进行校准。
在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中,应记下起始、熄灭放电电压。
在整个试验时间内应连续观察放电波形,并按一定的时间间隔记录放电量Q 。
放电量的读取,以相对稳定的最高重复脉冲为准,偶尔发生的较高的脉冲可忽略,但应作好记录备查。
整个试验期间试品不发生击穿;在U 2的第二阶段的30min 内,所有测量端子测得的放电量Q ,连续地维持在允许的限值内,并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势,则试品合格。
如果放电量曾超出允许限值,但之后又下降并低于允许的限值,则试验应继续进行,直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值,试品才合格。
利用变压器套管电容作为耦合电容C k ,并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。
试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线,如图6所示。
图6 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 b—变压器套管电容试验电源试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。
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。
变压器局部放电试验试验电压计算
变压器局部放电试验是变压器运行试验中的一种重要试验。
它通过施加高电压,观察变压器局部放电现象,判断变压器绝缘的质量和可靠性。
试验电压的计算需要考虑多个因素,包括变压器额定电压、试验的目的和要求、试验的标准等等。
首先,变压器局部放电试验的电压等级应根据变压器的额定电压来确定。
通常情况下,试验电压为变压器额定电压的1.2倍到1.5倍之间。
对于特殊要求的试验,试验电压也可能达到额定电压的2倍以上。
其次,试验的目的和要求也会影响试验电压的选择。
例如,如果试验的目的是评估变压器的绝缘能力,那么试验电压应选择能够引起有效的局部放电现象的电压。
一般来说,试验电压应使得变压器局部放电的强度能够达到一定的检测灵敏度。
通常,试验电压应使得变压器的局部放电量不小于0.1pc(pc为额定容量)。
综上所述,变压器局部放电试验的试验电压计算需要考虑变压器的额定电压、试验的目的和要求、试验的标准等多个因素。
试验电压的选择应使得变压器局部放电的强度能够达到检测的要求,并根据实际情况进行调整。
为了保证试验的有效性和安全性,应遵循相关标准和规范进行试验,并进行合理的试验电压计算。
变压器局部放电监测方法总结随着电气设备不断增多和规模不断扩大,变压器也被广泛应用于各种场合。
作为电力变压器常见的故障现象,局部放电已成为影响电气设备运行安全的最主要因素之一。
因此,变压器局部放电监测方法的研究和应用显得尤为重要。
目前,变压器局部放电监测方法主要可以分为以下几类。
一、超声波法超声波法是利用超声波探测变压器内部局部放电信号的方法。
其原理是,当变压器内部发生局部放电时,会产生一定的声波信号,超声波探头可以探测到这些信号,并以此来判断变压器是否存在局部放电现象。
这种方法具有灵敏度高、反应迅速、非接触式测量等优点,但同时也存在着受温度、材质等因素的影响、检测深度较浅等缺点。
二、电磁法电磁法是利用电磁感应探测变压器内部局部放电信号的方法。
其原理是,变压器内部发生局部放电时,会产生一定的电磁波信号,电磁感应探测器可以探测到这些信号,并以此来判断变压器是否存在局部放电现象。
这种方法具有灵敏度高、检测深度较深等优点,但同时也存在着受温度、材质等因素的影响、需要专门的仪器等缺点。
三、光学法光学法是利用光学感应探测变压器内部局部放电信号的方法。
其原理是,通过光学采集设备采集变压器内部局部放电时产生的闪光信号,并映射到光学显微镜中进行观察和判断。
这种方法具有不会影响变压器内部工作、检测效果好等优点,但同时也存在着需要专门设备、放电强度小等缺点。
四、化学法化学法是利用化学分析手段分析变压器内部油中存在的局部放电产生的气体的组成及其浓度变化来判断变压器是否存在局部放电现象的方法。
这种方法具有利用方便、检测精度高等优点,但同时也存在着受变压器内部材质、油质量等因素影响、需要取样等缺点。
总的来说,变压器局部放电监测方法有很多种,每种方法都有其优点和不足。
针对不同的应用场合和电气设备,在实际应用时应该综合考虑各种方法的特点和适用范围,在保证精度的前提下选择最合适的监测方法。
同时,也需要不断加强和完善局部放电监测技术,进一步提高变压器运行安全性和稳定性,为电力系统的稳定供电和发展做出自己的贡献。
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。
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。
6.2 变压器局部放电试验 6.2.1 试验及标准国家标准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,如图5所示。
其试验步骤为:首先试验电压升到U 2下进行测量,保持5min ;然后试验电压升到U 1,保持5s ;最后电压降到U 2下再进行测量,保持30min 。
U 1、U 2的电压值规定及允许的放电量为U U U 133==mmU U 2153=.m电压下允许放电量Q <500pC或 U U 2133=.m电压下允许放电量Q <300pC式中 U m ——设备最高工作电压。
试验前,记录所有测量电路上的背景噪声水平,其值应低于规定的视在放电量的50%。
测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。
对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端,也应同时测量,并分别用校准方波进行校准。
在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中,应记下起始、熄灭放电电压。
在整个试验时间内应连续观察放电波形,并按一定的时间间隔记录放电量Q 。
放电量的读取,以相对稳定的最高重复脉冲为准,偶尔发生的较高的脉冲可忽略,但应作好记录备查。
整个试验期间试品不发生击穿;在U 2的第二阶段的30min 内,所有测量端子测得的放电量Q ,连续地维持在允许的限值内,并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势,则试品合格。
如果放电量曾超出允许限值,但之后又下降并低于允许的限值,则试验应继续进行,直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值,试品才合格。
利用变压器套管电容作为耦合电容C k ,并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。
6.2.2 试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线,如图6所示。
图6 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 b—变压器套管电容6.2.3 试验电源试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。
6.2 变压器局部放电试验 6.2.1 试验及标准国家标准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,如图5所示。
其试验步骤为:首先试验电压升到U 2下进行测量,保持5min ;然后试验电压升到U 1,保持5s ;最后电压降到U 2下再进行测量,保持30min 。
U 1、U 2的电压值规定及允许的放电量为U U U 133==mmU U 2153=.m电压下允许放电量Q <500pC或 U U 2133=.m电压下允许放电量Q <300pC式中 U m ——设备最高工作电压。
试验前,记录所有测量电路上的背景噪声水平,其值应低于规定的视在放电量的50%。
测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。
对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端,也应同时测量,并分别用校准方波进行校准。
在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中,应记下起始、熄灭放电电压。
在整个试验时间内应连续观察放电波形,并按一定的时间间隔记录放电量Q 。
放电量的读取,以相对稳定的最高重复脉冲为准,偶尔发生的较高的脉冲可忽略,但应作好记录备查。
整个试验期间试品不发生击穿;在U 2的第二阶段的30min 内,所有测量端子测得的放电量Q ,连续地维持在允许的限值内,并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势,则试品合格。
如果放电量曾超出允许限值,但之后又下降并低于允许的限值,则试验应继续进行,直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值,试品才合格。
利用变压器套管电容作为耦合电容C k ,并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。
6.2.2 试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线,如图6所示。
图6 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 b—变压器套管电容6.2.3 试验电源试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。
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。
目录1.局部放电(一) (2)2.局部放电(二) (3)3.局部放电(三) (4)4.局部放电(四) (7)5.三相交流系统的对称分量法 (9)6.空载电流的谐波分量 (11)7.变压器不对称运行时的对称分量 (12)1.局部放电(一)在电场强度作用下,在变压器绝缘系统中局部区域有绝缘性能薄弱的地方会被激发出局部放电,局部放电是不足以贯通施加电压的两个电极间形成放电通道,即平常所说的击穿。
如果将局部放电量控制在一定放电量水平以下,对绝缘不会引起损伤,所以局部放电试验是一种无损探测绝缘特性的试验,在一定的局部放电试验电压与大于局部放电试验电压并模拟运行中过电压的局部放电预激发电压作用后,在以后的局部放电试验电压持续时间内测局部放电视在放电量,如局部放电视在放电量小于标准规定值,即认为变压器能通过局部放电试验。
这项试验比传统的短时工频耐压试验要严格,因短时工频耐压试验是以绝缘结构中是否有击穿作为能否通过试验的准则。
局部放电试验能检测出绝缘上薄弱的部位,在运行中检测局部放电量可探测出潜在的绝缘薄弱部位。
而短时工频耐压试验,只能探测到绝缘结构能否承受住各种过电压或试验电压的作用,要么承受住,要么承受不住,发现不了潜在的绝缘薄弱地位。
所以说,局部放电试验是一种比较理想的绝缘试验项目,是一项正在推广应用范围的试验项目,凡是能通过局部放电试验的变压器,在运行中可靠性是比较高的。
因此应对局部放电特性及检测加以研究,使变压器达到低局部放电量水平的要求,某些试验用变压器还应达到无局部放电的水平。
在油纸绝缘的变压器中,在内部带电电极上,固体绝缘部件的表面(油与绝缘材料的分界面)或内部、变压器油内部所发生的局部放电都统称为局部放电,发生在被气体所包围的电极表面或附近气体中局部放电则称为电晕。
变压器的允许局部放电量水平不包括套管在空气中的电晕所产生的允许局部放电量水平,只是指油箱内部所产生的局部放电量水平。
对三相变压器可以分相测出每一相的局部放电量水平。
对每一相的局部放电量而言,包括其它绕组传递到被测绕组的局部放电量。
每一相的高压、中压与低压绕组有其各自的局部放电量。
每一相高压绕组(或中压或低压绕组)的局部放电量可能来自线端套管、中点套管、有载调压分接开关或无励磁分接开关、引线、绕组、各种接地零部件、绝缘内部、变压器油等处。
但最容易产生局部放电的地方是气隙、绝缘件内部的气隙、变压器油中气泡。
当变压器上施加电压后,绝缘介质内承受的电场强度与介电常数成反比,如纸中含气隙,纸的介电常数比气隙的介电常数要高。
因此气隙要承受较高的电场强度,而气隙的允许场强又低。
因此,纸中气隙是绝缘上的薄弱点,最易产生局部放电。
当然气隙会不会产生局部放电要达到两个因素:首先,气隙上的承受场强超过起始局部放电允许场强;其次气隙内要存在一定的有效自由电子。
所以,要控制绝缘材料内不准有气隙存在,包括制造中剩留的气隙及运行中绝缘材料裂解出的气体所形成的气隙,在绝缘件干燥时要注意加温与降温的速度,防止骤热膨胀后形成绝缘件开裂层中的气隙。
变压器油必须脱气后才能注入变压器中。
要控制最热点温度不超过140℃~160℃,避免纸和油的裂解。
变压器试验前要停放足够时间,局部放电试验前要将顶部存气,通过放气阀释放尽。
另外,对带电电极或接地电极而言都应有电极表面圆整化处理,以降低承受场强。
防止各种悬浮电位的电极存在。
因为带电电极,接地电极与悬浮电位电极都有可能产生局部放电,往往是接地电极产生的局部放电不被人们所注意。
变压器油中存金属杂质时就是悬浮电位的电极。
可通过采用低介电常数绝缘纸与纸板来改善场场强分布。
总之,低局部放电量的变压器具有较高的运行可靠性。
2.局部放电(二)目前都是通过视在放电电荷来评定局部放电对绝缘系统的危害程序。
实际发生局部放电处的放电电荷无法检测,通过等效电路可推导出视在放电电荷与实际放电电荷的关系式,所以可用稳定的、最大的视在放电电荷pC量来标定局部放电量。
一般视在放电电荷要比实际放电电荷小,故允许的变压器本体局部放电量已考虑这个因素而规定得低些。
但应注意,当变压器采用油纸套管时,套管的局部放电量将按变压器入口电容与套管电容之比放大而相当于变压器本体的视在放电量。
所以套管的局部放电量允许值要比变压器本体局部放电量允许值低得多。
如变压器入口电容等于套管电容的10倍,那么套管内产生10pC的放电量,相当于100pC的变压器本体视在放电量。
对变压器本体局部放电量有严格要求时,应同时对套管放电量作严格的控制,只有套管局部放电量符合规定后才能装到变压器主体上。
另外要注意,只有在变压器线端测得的局部放电量才能评定变压器的局部放电水平,在三相变压器中点测得的局部放电量不能用作评定变压器局部放电水平的评定,因为从中点测得的放电量有较大偏差,不能反映实际情况。
从A、B、C三个套管(包括高压、中压、低压各三个套管)可测得每相每个绕组的局部放电量。
评定变压器局部放电量主要指油内绝缘系统,不包括套管在空气中的电晕,因此允许在套管顶部带电部分加屏蔽罩以防止外部电晕对局部放电量实测值的影响,联接线外加防晕管(注:外部电晕一般用无线电干扰的μV数评定,μV与pC间无直接联系,还不能折算)。
要防止来自电源的高频干扰,来自中间变压器产生的局部放电量的干扰,试验时可采用安全接地与保护接地,但接地线不能形成环路,接地阻抗要尽量小,应在有屏蔽的大厅内作局部放电试验。
在局部放电试验中,还应测量局部放电的起始放电电压与熄灭放电电压,对油纸绝缘的油浸式变压器而言,熄灭放电电压低于起始放电电压,所以,熄灭放电电压应高于系统最高工作电压,即U m/。
变压器本体、套管、有载分接开关或无励磁分接并关都应符合熄灭放电电压的规定。
局部放电试验是一项出厂试验,在试验程序上,局部放电试验可预做一次,以便发现有无潜在绝缘性故障,另外在全部绝缘介质试验后正式做一次,以检测绝缘介质试验中有无绝缘上的潜在故障。
局部放电试验时,对地试验电压与相间试验电压是不相等的。
以单相电源作局部放电试验时,相间试验电压等于1.5倍对地试验电压,以三相电源作局部放电试验时,相间试验电压等于倍对地试验电压。
所以,必须核对局部放电试验时的相间试验电压,要防止相间有较高的局部放电水平。
如果U m=126kV变压器要进行长时间感应试验并附带测量局部放电水平的特殊试验时,必须核对局部放电时相间的承受场强。
对一台三绕组变压器而言,允许的局部放电的视在放电电荷pC规定值是适用于每个绕组。
不是单指高压绕组要遵守此限值。
对用于高压的套管要控制其局部放电量,用于中压与低压套管也要控制其局部放电量。
对于分接开关也一样。
对于低压注油式套管要另接电容分压器测低压的局部放电量。
对高压、超高压与特高压变压器而言,如采用强油循环冷却时,在作局部放电试验过程中,标准中没有规定要启动潜油泵。
但应保证变压器内无杂质。
也可以对运行中变压器作局部放电的在线检测,这样,可及时发现潜在绝缘故障,可提醒应及早解决这些潜在故障。
3.局部放电(三)承受电场强度的大小能较大程度地影响变压器局部放电的视在放电电荷值。
对油浸式变压器而言,当变压器油中含有不同介电常数的杂质时,场强分布会受到一定的影响。
是引起局部放电的主要因素。
今以平板电极为例来说明:图1a为平板电极间均匀电场的等位线分布电极间介质的介电常数为ε1;图1b为平板电极间含有介电常数为ε2的介质时电场畸变,ε2<ε1;图1c为平板电极间含有介电常数为ε2的介质时电场畸变,ε2>ε1。
图1 不同介电常数的杂质对均匀电场的影响a-均匀电场的等位线分布、介电常数为ε1;b-当杂质的介电常数为ε2,且ε2<ε1;c-当杂质的介电常数为ε2,且ε2>ε1。
在平板电极间混入另一球形介质时场强计算可按图2进行。
图2 电场强度为E0的均匀电场中混有另一球形或圆柱形介质时的场强计算用图当混入的介质形状为球形时,那么球内(r≤R)沿Z轴方向的场强,按圆柱面座标制计算时为:(1)式中E0为原均匀电场的场强。
当ε2<ε1时,E z>E0意思是介电常数为ε2的介质球位于介电常数为ε1>ε2的均匀电场中时,由于电场的畸变,使介质球内的场强增大了。
如果ε1为变压器油的介电常数,且ε1=2.5;ε2为空气的介电常数ε2=1,那么,E z=1.25E0。
由于空气泡的工频许用场强很低,仅2MV/m左右,故当变压器油内的场强E0达1.6MV/m时,空气泡就放电了,这样,一旦在变压器油中混入空气泡时,就会使油的许用场强降低,同时,由于空气泡受到介质力的作用还会向低场强处移动。
再计算球外(r≥R)的场强:r方向为(2)θ方向为(3)(4)ε1>ε2时,于r=R处,sinθ=1,即θ=90°、270°时E1最大。
这相当于图1b中A与B点。
(5)在ε1=2.5、ε2=1的情况下(即变压器油中混入空气泡时)E1max=1.25E0。
但是,这种情况实际上是不存在的,因为此时空气泡早已放电了。
溶于油中空气释放出来变为悬浮气泡也属此情况。
当ε1>ε2时。
且r=R,cosθ=1时,即θ=0°,180°时E1最小,这相当于图1b中的C与D点,由于介质球的ε2<ε1使C与D处等位线变得稀疏,等位线都集中到A与B处去了。
E1min可从式(2)求出。
当混入的介质球的介电常数ε2大于电极间介质的介电常数ε1,球内场强就减小,当ε2≈∞,即混入金属球时,球内场强E≈0。
球处场强于r=R,cosθ=1,即θ=0°、180°时E1最大,故(6)如ε1为变压器油的介电常数,ε1=2.5,ε2为悬浮水珠的介电常数,ε2=80,介质球表面最大场强为:E1max=2.822E0 (7)上式相当于图1c中的C与D点。
因ε2>ε1,就使C与D处的等位线密集,C与D点场强大于原均匀电场的场强E0。
如ε2=∞(即金属杂质或碳粒),E2max=3E0。
这些混入的金属球屑或悬浮水珠还要向高场强区移动。
在r=R的球外最小场强位于sinθ=1,即θ=90°、270°处,相当于图1c中的A与B点。
当(水珠),(变压器油)时,E2min=0.089E0,即A与B点附近的场强接近于零。
此时,等位线密集于C与D点处。
如混入介质为圆柱形时,如纤维或金属丝,即可利用类似公式计算。
混入金属丝(圆柱形)时E2max=2E0综上所述,油中不宜混入异物,油中含气与含水不能释放出来成为自由气体与自由水珠。
4.局部放电(四)油浸式变压器中纸中含水,在很大程度上影响局部放电量水平。
当场强为3MV/m时,如纸中含水为0.5%,在220℃下才出现局部放电,当相同场强、纸中含水增加到2%时,在130℃下就出现局部放电。
如热点温度为130℃,这是超名牌容量运行时允许的温度,如含水量为2%,就可能在这一热点温度下出现局部放电。