變壓器局部放電的原因分析及檢測(cè)方法
根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,110kV及以上大型電力變壓器要做局部放電試驗(yàn);目前的一般規(guī)程要求變壓器高中壓局放量小于100PC,所以大型電力變壓器試驗(yàn)時(shí),需要采用無(wú)局放耐壓試驗(yàn)裝置進(jìn)行局部放電檢測(cè)試驗(yàn)。
局部放電對(duì)絕緣的影響,一是放電質(zhì)點(diǎn)對(duì)絕緣的直接轟擊造成局部絕緣破壞,逐步發(fā)展使絕緣擊穿;二是絕緣內(nèi)部的局部放電雖然不形成貫穿性通道,但放電產(chǎn)生的熱,使介質(zhì)出現(xiàn)局部的溫度升高,甚至碳化。由于放電的電解作用,會(huì)產(chǎn)生臭氧、一氧化氮等一些活性氣體,使局部絕緣受到腐蝕,逐漸造成絕緣的損傷,最后導(dǎo)致熱擊穿。通常,電氣絕緣的破壞或局部老化,多是從局部放電開(kāi)始的,所以,局部放電的危害性是使變壓器絕緣壽命降低,影響變壓器的安全運(yùn)行。
什么是變壓器的局部放電:在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中,可能存在著一些絕緣弱點(diǎn),它在一定的外施電壓作用下會(huì)首先發(fā)生放電,但并不隨即形成整個(gè)絕緣貫穿性擊穿。這種只限于絕緣局部位置(弱點(diǎn))處的放電就叫局部放電。
變壓器局部放電試驗(yàn)的目的:是考核變壓器在長(zhǎng)期工作電壓作用下,其產(chǎn)品絕緣能否長(zhǎng)期安全運(yùn)行的性能,發(fā)現(xiàn)變壓器結(jié)構(gòu)和制造工藝的缺陷。如:
(1)絕緣結(jié)構(gòu)中局部電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高,可能是局部絕緣(如油隙或固體絕緣)擊穿或沿固體絕緣表面放電;
(2)絕緣混入雜質(zhì)或局部帶有缺陷;如絕緣紙筒、層壓紙板、層壓木板等,由于熱壓干燥工藝處理不好,就會(huì)在其內(nèi)部形成空腔,當(dāng)浸油以后,變壓器油往往不能浸入此空腔,從而形成了氣穴。
如果浸入的變壓器油處理不好時(shí),油中會(huì)有氣泡存在,同時(shí)存在著水分和雜質(zhì),在電場(chǎng)的作用下,雜質(zhì)會(huì)形成“小橋“,泄漏電流的通過(guò)會(huì)使該處發(fā)熱嚴(yán)重,促使水分汽化,形成氣泡;同時(shí)也會(huì)使該處的油發(fā)生分解產(chǎn)生氣體。絕緣內(nèi)部存在的這些氣穴(氣泡),其介電常數(shù)比絕緣材料的介電常數(shù)要小,所以氣穴上承受的電場(chǎng)強(qiáng)度比鄰近的絕緣材料上的電場(chǎng)強(qiáng)度要高。
氣體(特別是空氣)的絕緣強(qiáng)度卻比絕緣材料低,這樣,當(dāng)外施電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí),絕緣內(nèi)所含氣穴上的場(chǎng)強(qiáng)就會(huì)先達(dá)到使之擊穿的程度,從而氣穴先發(fā)生放電。
變壓器金屬部件有尖角;尖端放電。
變壓器內(nèi)部金屬接地部件之間、導(dǎo)電體之間電氣聯(lián)接不良等,也會(huì)造成變壓器的局部放電。所以,定期或者檢修時(shí)采用無(wú)局放耐壓試驗(yàn)裝置進(jìn)行局部放電檢測(cè)試驗(yàn),以便消除這些缺陷,防止局部放電對(duì)絕緣造成破壞。