變壓器局部放電的原因及解決方法

局部放電主要是變壓器、互感器等高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部絕緣在高壓作用下發(fā)生的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，不會(huì)立即形成整個(gè)絕緣擊穿或閃絡(luò)，故稱為局部放電。局部放電量很微弱，不能靠人的直覺來檢測(cè)，如用眼睛和耳朵聽，只有高靈敏度的局部放電測(cè)量?jī)x才能檢測(cè)到。

變壓器的內(nèi)部絕緣在運(yùn)行過程中長期處于工作電壓的作用下，特別是隨著電壓等級(jí)的升高，絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度值很高，很容易產(chǎn)生局部放電在弱絕緣。局部放電的原因是：電場(chǎng)過于集中在某一點(diǎn)，或某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度過大，如固體介質(zhì)有氣泡，雜質(zhì)沒有去除；油中含有水、氣體和懸浮顆粒；在不同的介質(zhì)組合中，界面處存在嚴(yán)重的電場(chǎng)畸變。局部放電痕跡通常只在固體絕緣上留下一個(gè)小點(diǎn)，或樹枝狀燒傷。在油中，出現(xiàn)一些分解的小氣泡。

雖然局部放電時(shí)間短，能量小，但危害很大。它的長期存在會(huì)對(duì)絕緣材料造成很大的損害。首先，與局部放電相鄰的絕緣材料會(huì)直接受到放電粒子的轟擊。二是放電產(chǎn)生的熱、臭氧、氮氧化物等活性氣體的化學(xué)作用，使局部絕緣腐蝕老化，電導(dǎo)增大，最終導(dǎo)致熱擊穿。在運(yùn)行中的變壓器中，內(nèi)絕緣的老化和損壞大多是從局部放電開始的。

變壓器局部放電檢測(cè)方法一般包括：

1.電測(cè)法。使用示波器或無線電干擾儀查找放電的特征波形或無線電干擾水平。

2.超聲波檢測(cè)。檢測(cè)放電中出現(xiàn)的聲波，并將聲波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，記錄在磁帶上進(jìn)行分析，利用兩者之間傳輸時(shí)間的差異，即可得到檢測(cè)點(diǎn)到放電點(diǎn)的距離。

3.化學(xué)測(cè)試。檢測(cè)油中各種溶解氣體的含量及增減規(guī)律。該測(cè)試發(fā)現(xiàn)油中成分、比例和數(shù)量的變化，以確定是否存在局部放電（或局部過熱）。

減少變壓器局部放電的措施

1、粉塵治理

在產(chǎn)生局部放電的因素中，異物和灰塵是非常重要的誘因。測(cè)試結(jié)果表明，直徑為ф1.5μm的金屬顆粒在電場(chǎng)作用下可產(chǎn)生遠(yuǎn)大于500pC的放電。無論金屬或非金屬粉塵存在，都會(huì)產(chǎn)生集中電場(chǎng)，使絕緣體的初始放電電壓降低，擊穿電壓降低。因此，在變壓器制造過程中，保持環(huán)境和機(jī)體的清潔非常重要，必須嚴(yán)格執(zhí)行粉塵控制。嚴(yán)格控制產(chǎn)品在制造過程中可能受粉塵影響的程度，建立密封防塵的車間。例如，線材整平過程中不允許有異物殘留物和灰塵進(jìn)入，繞線、繞線繞制、繞線組、鐵芯堆疊、絕緣制造、車身組裝和車身精加工。嚴(yán)格控制產(chǎn)品在制造過程中可能受粉塵影響的程度，建立密封防塵的車間。例如，在導(dǎo)線校平、繞線、繞線、繞線組、鐵芯堆疊、絕緣制造、車身組裝和車身修整過程中，不允許有異物殘留物和灰塵進(jìn)入。

2、絕緣件集中處理 絕緣

件含有金屬粉塵是非常忌諱的，因?yàn)榻^緣件一旦附著金屬粉塵，就很難完全清除。因此，必須在保溫車間集中加工，并設(shè)置加工區(qū)，與其他產(chǎn)生粉塵的區(qū)域隔離。

3、嚴(yán)格控制硅鋼片的加工毛刺

變壓器鐵心片由縱向剪切和橫向剪切形成。這些剪切切口具有不同程度的毛刺。毛刺不僅會(huì)造成芯片間短路，形成內(nèi)循環(huán)，增加空載損耗，而且還會(huì)增加鐵芯的厚度，實(shí)際上減少了疊片的數(shù)量。更重要的是：當(dāng)鐵芯插入磁軛或在運(yùn)行過程中受到振動(dòng)時(shí)，毛刺可能會(huì)落在機(jī)身上并可能發(fā)生放電。即使毛刺落在箱底，也可能在電場(chǎng)的作用下排列有序，引起地電位放電。因此，芯部毛刺應(yīng)盡可能小。110kV產(chǎn)品的鐵心片毛刺不大于0.03mm。

4、引線采用冷壓端子

采用引線冷壓端子是減少局部放電量的有效措施。因?yàn)槭褂昧足~焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的飛濺焊渣，很容易散落在機(jī)體和絕緣部位。此外，焊接邊界區(qū)域需要用浸水的石棉繩隔開，使水可以進(jìn)入絕緣層。如果絕緣包覆后水分沒有完全去除，會(huì)增加變壓器的局部放電。

5、元件邊緣的倒圓角

零件邊緣倒圓的目的是：1）改善場(chǎng)強(qiáng)分布，提高放電起始電壓。因此，鐵芯中的金屬結(jié)構(gòu)件，如夾子、拉板、墊塊和支架邊、壓板和出線邊、套管立管壁、盒壁內(nèi)側(cè)的磁屏蔽罩等。應(yīng)該是四舍五入的。2)、防止摩擦產(chǎn)生鐵屑。例如，夾子的吊孔與掛繩或掛鉤的接觸部分應(yīng)為圓形。

6、總裝時(shí)的產(chǎn)品環(huán)境和車身修整

車身真空干燥后，包裝前應(yīng)整理好車身。產(chǎn)品越大，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，完成時(shí)間越長。由于機(jī)身被壓縮，緊固件被擰緊，機(jī)身暴露在空氣中，期間會(huì)發(fā)生吸濕和灰塵散播。因此，車身應(yīng)在防塵區(qū)域進(jìn)行清潔，如整理時(shí)間（或暴露在空氣中）。時(shí)間）超過8小時(shí)，需要再次干燥。車身完成后，進(jìn)行抽真空和填充油箱的階段。因?yàn)樯眢w的保溫材料在身體整理階段會(huì)吸收水分，所以需要對(duì)身體進(jìn)行除濕。這是保證高壓產(chǎn)品絕緣強(qiáng)度的重要措施。采用的方法是將產(chǎn)品抽真空。根據(jù)車身、環(huán)境濕度和含水量標(biāo)準(zhǔn)確定抽真空的真空度，根據(jù)釋放時(shí)間、環(huán)境溫度和濕度確定抽真空時(shí)間。

7、真空注油 真空注油

其目的是通過對(duì)變壓器抽真空來消除產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)中的死角，將空氣完全排盡，然后在真空狀態(tài)下注入變壓器油，使變壓器本體完全浸透。變壓器。注油后的變壓器靜置至少72小時(shí)即可進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)榻^緣材料的滲透程度與絕緣材料的厚度、絕緣油的溫度、浸入油中的時(shí)間有關(guān). 滲透程度越好，排出的可能性就越小，所以一定要留出足夠的休息時(shí)間。

8、油箱及零部件的密封

密封結(jié)構(gòu)的好壞直接關(guān)系到變壓器的漏電。如果有漏電點(diǎn)，水分必然會(huì)進(jìn)入變壓器內(nèi)部，導(dǎo)致變壓器油等絕緣部位吸潮，這是局部放電的因素之一。因此，必須保證合理的密封性能。

武漢國電中星自主研發(fā)的局部放電檢測(cè)儀采用32位高性能單片機(jī)電路，結(jié)合觸摸屏操作，不僅提高了操作的使用壽命，同時(shí)也具有以下功能：一鍵自動(dòng)校正；高壓試驗(yàn)電壓分壓比可設(shè)置；串口通訊上傳測(cè)試數(shù)據(jù)。該儀器具有檢測(cè)靈敏度高，適用試品范圍廣，放大系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍大，頻帶組合多（九種），抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。該儀器與校正脈沖發(fā)生器、輸入單元配合使用，是電力部門、制造廠商和科研院所等單位廣泛使用的實(shí)用型局部放電測(cè)試儀器。
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