随着电网的迅速发展和输电电压的提高 , 电网和电力用户对大型电力变压器的绝缘可靠性的要求越来越高 。 由于局部放电试验对绝缘没有破坏性作用而且十分灵敏 , 能有效地发现变压器绝缘内部的固有缺陷或运输、安装工程中产生危及安全的缺陷 , 因而现场局部放电试验得到广泛应用 , 已列为72.5kV及以上电压等级变压器现场必做的交接试验项目 。
一、局部放电及其原理
局部放电又称静电游离 , 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 。
局部放电是在变压器内部绝缘局部位置发生的放电 , 因放电处于局部位置 , 能量较低 , 并不直接构成内部绝缘的贯穿性击穿 。
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 。 但实际合同中用户经常要求小于等于300pC或小于等于100pC , 这种技术协议:要求变压器生产企业具有更高的产品技术标准 。
二、局部放电的危害
局部放电的危害程度与其产生原因、部位及起始电压和熄灭电压高低均有关系 , 起始电压和熄灭电压越高危害越小 , 反之越大;就放电性质而言 , 影响固体绝缘的放电对变压器危害最大 , 会使绝缘强度降低 , 甚至造成破坏 。
三、局部放电的成因
造成局部放电的因素除了设计上考虑不周密外 , 最普遍的因素是由制造生产过程中造成的:通常有以下几个主要原因:
1、零部件结构有尖角、毛刺 , 造成电场畸变 , 放电起始电压降低;
2、有异物和粉尘 , 引起电场集中 。 在外电场作用下发生电晕放电或击穿放电;
3、有水分或气泡 。 因水、气介电系数较低 , 所以在电场的作用下 , 首先发生放电;
4、金属结构件悬浮剂接触不良形成电场集中或产生火花放电 。
四、降低局部放电的措施
1、防尘控制
产生局部放电的因素中 , 异物和粉尘是非常重要的诱因 。 试验结果表明 , ф1.5μm以上的金属颗粒 , 在电场作用下有可能产生远大于500pC的放电量 。 无论是金属的还是非金属的粉尘存在 , 都会产生集中电场 , 使绝缘的起始放电电压降低 , 击穿电压降低 。 因此 , 变压器制造过程中 , 保持洁净的环境和器身是非常重要的 , 必须严格实施防尘控制 。 按制造过程中产品可能受粉尘影响的程度进行严格控制 , 建立密封防尘厂房 。 例如在平整导线、导线包纸、绕组绕制、绕组套装、铁心叠积、绝缘件制造、器身装配和器身整理时 , 绝对不允许异物残留和粉尘进入 。 按制造过程中产品可能受粉尘影响的程度进行严格控制 , 建立密封防尘厂房 。 例如在平整导线、导线包纸、绕组绕制、绕组套装、铁心叠积、绝缘件制造、器身装配和器身整理时 , 绝对不允许异物残留和粉尘进入 。
2、绝缘件集中加工
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