变压器局部放电是怎么回事
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变压器局部放电的研究
首先介绍一下变压器局部放电:
变压器是电力系统中重要的组成部分之一,负责将高电压输送电网中的电能转化为低电压适合供应用户的电能。
但长期运行下来,变压器可能会发生灾难性故障,其中局部放电是变压器故障的主要原因之一。
局部放电是指电气绝缘材料中的局部放电单位(如充气孔隙、冲击电子、缺损、分布参数等)所引起的局部放电现象。
接下来,我们来探讨一下变压器局部放电的研究:
1.研究方法:
通过在变压器绝缘中制造局部放电源,进行定点测试,以探讨局部放电现象的形成机理、扩散途径、特征等。
同时,还可以使用匿名测试方法进行数据统计分析和故障诊断。
2. 研究内容:
局部放电现象包括开放放电和封闭放电。
研究内容包括改善变压器的绝缘水平、探讨绝缘油的处理方式、以及开发新型变压器绝缘材料等。
同时,研究人员还需要分析变压器局部放电现象的危害程度以及可能造成的后果,并提出相应的技术改进方案。
3. 研究成果:
目前,变压器局部放电研究已经取得了许多成果,如新型绝缘材料的研发、绝缘油的处理技术、局部放电监测仪器的升级等等。
这些成果都有助于提高变压器的可靠性及安全性。
总之,变压器局部放电是一个值得关注和研究的领域,研究人员通过不断的努力和探索,可以加强对该现象的认识,提高变压器的安全等级,为电力系统的可持续性发展做出贡献。
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。
变压器局部放电的原因分析其一,由于变压器中的绝缘体、金属体等常会带有一些尖角、毛刺,致使电荷在电场强度的作用下,会集中于尖角或毛刺的位置上,从而导致变压器局部放电;其二,变压器绝缘体中一般情况下都存在空气间隙,变压器油中也有微量气泡,通常气泡的介电系数要比绝缘体低很多,从而导致了绝缘体中气泡所承受的电场强度要远远高于和其相邻的绝缘材料,很容易达到被击穿的程度,使气泡先发生放电;其三,如果导电体相互之间电气连接不良也容易产生放电情况,该种情况在金属悬浮电位中最为严重。
局部放电的危害及主要放电形式2.1 局部放电的危害局部放电对绝缘设备的破坏要经过长期、缓慢的发展过程才能显现。
通常情况下局部放电是不会造成绝缘体穿透性击穿的,但是却有可能使机电介质的局部发生损坏。
如果局部放电存在的时间过长,在特定的情况下会导致绝缘装置的电气强度下降,对于高压电气设备来讲是一种隐患。
2.2 局部放电的表现形式局部放电的表现形式可分为三类:第一类是火花放电,属于脉冲型放电,主要包括似流注火花放电和汤逊型火花放电;第二类是辉光放电,属于非脉冲型放电;第三类为亚辉光放电,具有离散脉冲,但幅度比较微小,属于前两类的过渡形式。
3 变压器局部放电检测方法变压器局部放电的检测方法主要是以局部放电时所产生的各种现象为依据,产生局部放电的过程中经常会出现电脉冲、超声波、电磁辐射、气体生成物、光和热能等,根据上述的这些现象也相应的出现了多种检测方法,下面介绍几种目前比较常见的局部放电检测方法。
3.1 脉冲电流检测法这种方法是目前国内使用较为广泛的变压器局部放电检测方法,其主要是通过电流传感器检测变压器各接地线以及绕组中产生局部放电时引起的脉冲电流,并以此获得视在放电量。
电流传感器一般由罗氏线圈制成。
主要优点是检测灵敏度较高、抗电磁干扰能力强、脉冲分辨率高等;缺点是测试频率较低、信息量少。
3.2 化学检测法化学检测法又被称为气相色谱法。
变压器出现局部放电时,会导致绝缘材料被分解破坏,在这一过程中会出现新的生成物,通过对这些生成物的成分和浓度进行检测,能够有效的判断出局部放电的状态。
典型的变压器局部放电故障类型
在电压作用下,绝缘结构内部的气隙、油膜或导体边缘的非穿透性放电现在称为局部放电。
局部放电是一种开始时的低能量放电。
当这种放电发生在变压器内部时,情况就更加复杂了。
根据绝缘介质的不同,局部放电可分为气泡局部放电和油局部放电;按绝缘部分有固体绝缘孔、电极头、油角缝隙、油和绝缘纸板有油隙、沿固体绝缘表面有油局部放电。
(1) 局部放电的原因
1.当油中有气泡或固体绝缘材料有孔洞或空洞时,由于气体的介电常数小,气体的场强较高,但抗压强度低于油和纸。
材料容易在气隙中首先引起放电。
2.外部环境条件的影响。
如果油液处理不彻底,油液中会析出气泡等,引起放电。
(2) 放电产生的气体特性
放电所产生的气体因放电能量而异。
例如,当放电能量密度在10-9C以下时,总烃一般不高,主要成分是氢气,其次是甲烷,氢气占氢烃总量的80%~90%;当放电能量密度为108-107'C时,氢气相应减少,有乙炔存在,但乙炔在总烃中的比例往往不到2%,这是主要指标局部放电不同于其他放电现象。
随着变压器故障诊断技术的发展,人们越来越意识到局部放电是造成变压器诸多有机绝缘材料故障和事故的根本原因。
因此,这项技术得到了迅速的发展,出现了各种测量方法和测试装置。
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。
变压器局部放电原因
变压器是电力系统中重要的元件之一,负责电能的传输和变化。
在变压器使用的过程中,可能会出现局部放电的现象。
局部放电是指在电介质中的电弧放电,这种放电一般发生在绝缘体表面或是绝缘体中的缺陷处,它会破坏绝缘材料,导致设备失效,甚至是火灾事故的发生。
因此,对于变压器的局部放电现象,我们必须高度重视并采取措施进行预防和处理。
局部放电的产生原因非常复杂。
它与变压器的设计参数、制造材料、使用环境以及维护管理等诸多因素相关。
在变压器的使用过程中,需要注意以下几点:首先,应该严格控制变压器的运行环境,确保设备处于干燥、温度适宜的环境中。
其次,应该定期检查变压器的绝缘状况,及时发现并处理绝缘材料中的缺陷,以防范局部放电的产生。
此外,对于变压器内部的绝缘体,应该采取有效措施加强其绝缘性能,比如加装隔离器、增加油的过滤和干燥系统等。
针对局部放电的预防和处理,可以采取多种措施。
一方面,可以进行绝缘监测,通过检测变压器内部的绝缘状况,及时发现并处理绝缘中的缺陷。
另一方面,可以采取在线监测的方式,通过连接传感器、采集信号等手段,实时监测设备运行状态,及时发现局部放电的异常情况。
此外,对于已经发生局部放电的情况,应该采取适当的措施加以处理,以防止局部放电的扩散和继续发展。
局部放电是导致变压器损坏的主要原因之一,如果不予以有效的处理和预防,必将对电力系统的运行和安全造成严重的影响。
因此,我们必须高度重视局部放电的预防和处理工作,采取有效的措施确保变压器的安全稳定运行。
变压器局部放电监测变压器是电力系统中非常重要的电力设备之一,其主要用途是将高电压的输电线路电能转变为适用于配电网和终端用户的低电压电能。
然而,随着变压器运行时间的增长,其内部隐患也逐渐显现。
其中一个常见的问题就是变压器的局部放电。
局部放电是指在绝缘系统内部,由于局部缺陷或击穿区域产生气体的电激励而产生的放电现象。
这种放电会导致绝缘材料的破坏和变压器性能的下降,从而对电力系统的可靠性和稳定性造成潜在威胁。
因此,对变压器的局部放电进行监测和诊断显得尤为重要。
变压器局部放电监测可以通过多种技术手段来实现。
以下将介绍其中几种主要的监测方法:1. 声音监测:变压器局部放电会产生可听到的声音信号,其频率范围通常在由20Hz到200kHz,可以通过安装微型麦克风或传感器来实时监测变压器内部的声音。
这种方法简单直观,可以及时发现变压器的异常情况,但受环境噪音的干扰较大。
2. 热成像监测:局部放电会产生热量,通过红外热像仪可以实时观察变压器表面的温度变化,从而判断是否存在局部放电现象。
这种方法具有非接触性,可以对变压器进行在线监测,但对监测环境的温度和湿度要求较高。
3. 电磁波监测:变压器局部放电会产生电磁波,通过安装电磁波传感器可以检测变压器内部的电磁信号。
这种方法对噪声和电磁干扰具有较高的抗干扰能力,可以准确地监测变压器的放电情况。
4. 空气监测:局部放电会产生一定的气体,通过安装气体检测传感器可以实时监测变压器内部气体的成分和浓度变化。
这种方法具有较高的灵敏度和准确性,可以对变压器的放电状态进行精确判断。
以上所述的监测方法并不是独立存在的,实际应用中通常是综合运用多种方法,以提高监测的准确性和可靠性。
同时,监测系统一般会配备数据采集和分析软件,可以对监测数据进行实时分析和处理,及时提醒运维人员采取措施,以防止事故的发生。
综上所述,变压器局部放电监测对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
通过选择合适的监测方法和系统,我们可以及时发现和处理变压器的局部放电问题,提高设备的可靠性和寿命,为电力系统的发展提供有效的支持。
局部放电电力变压器故障分析与诊断一、背景介绍电力变压器作为电力系统中的核心设备,由于其长期工作在恶劣的环境之中,因此极易发生故障。
而其中一种故障就是局部放电。
局部放电是变压器故障中比较常见的一种故障。
在变压器中,有大量绝缘材料包括固体绝缘和液体绝缘。
绝缘材料在使用过程中可能会因为一些原因而存在缺陷,这些缺陷在电场的作用下会形成电击穿区域,进而引起局部放电。
二、局部放电的危害局部放电的产生,会使变压器的局部绝缘受到破坏,进而发生漏电现象,增加电力设备在高压状态下的运行风险。
此外,局部放电还会导致绝缘油的气体生成,进一步损坏变压器的绝缘结构,增加变压器的能量损耗,缩短变压器的使用寿命,甚至造成变压器的火灾事故。
三、局部放电电力变压器故障的诊断方法局部放电电力变压器故障的诊断方法可以分为三种:直接诊断、图像诊断和声音诊断。
1、直接诊断:直接诊断是指通过直接观察变压器中的局部放电现象,来识别局部放电的位置和程度。
在处理变压器的过程中,这种方法是最直接、最精准、最有效的。
直接诊断既可以使用目测的方法,也可以使用特殊的仪器,比如放电量测仪、光纤传感器等。
2、图像诊断:图像诊断是指通过红外相机或显微镜等特殊工具,对变压器进行拍照和录像,进而观察是否出现了漏油、颜色异变等现象。
通过分析变压器的图片或者录像,可以判断变压器是否出现了局部放电故障。
3、声音诊断:声音诊断是指通过对变压器进行各种检测,比如听变压器的声音、摇变压器、使用超声波探测仪器等,发现变压器中可能存在的局部放电故障。
通过声音诊断可以判断变压器内部是否有异响、漏油或者其他异常。
四、局部放电电力变压器故障的处理方法变压器出现局部放电故障后,应立即停止运行,进入停机检修状态。
然后,根据故障的程度和实际情况,选择适当的处理方法,将变压器恢复到正常的工作状态。
1、短期处理:在发现局部放电故障后,可以进行一些短期处理,比如更换损坏的部件、清洁绝缘系统、修补绝缘处的裂缝等。
干式变压器局部放电的原因和危害
1、产生局部放电的原因
干式变压器内部的电磁线、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,电荷容量集中到尖角的地方,从而引起放电。
环氧树脂浇注绝缘干式变压器在真空浇注时,如工艺控制不好也会造成内部有气泡而产生局部放电。
在设计时层间或匝的场强过高也会造成局放增大。
2、局部放电的危害
局部分那个点有多种放电类型。
其中一种是发生在绝缘表面的局部放电形式。
若能量较大,在绝缘体表面留下放电痕迹时,则影响试验变压器的寿命。
还有一种是放电强度较高,发生在气穴或尖角电极上,集中在少数几点的局部放电形式为腐蚀性放电。
此放电能深入到绝缘纸板的层间和深处,最终导致击穿。
局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。
短时间的放电不会造成整个通道的介质受损,而且放电的电解作用使绝缘加速氧化,并腐蚀绝缘,从而降低了试验变压器的寿命。
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。
如干式变压器局放量严重超标其使用寿命一般在3~5年内出现内部绝缘老化而击穿烧毁。
所有我国对干式变压器局部放电量要严格要求控制。
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。