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變壓器局部放電試驗(yàn)的可靠性

 
變壓器局部放電試驗(yàn)/

局部放電/是指高壓電器中的絕緣介質(zhì)在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下， 發(fā)生在電極之間非 貫穿性放電。220kV 及以上變壓器大修或更換繞組后，應(yīng)進(jìn)行局部放電測(cè)量。 進(jìn)行局部放電測(cè)量時(shí)對(duì)試品施加線端電壓為 U2，持續(xù) 5min，再升高至 U1 保持 5s，然后立即下降電壓至 U2，持續(xù) 30min。在電壓為 U2 的第二階段 30min 內(nèi)，應(yīng)連 續(xù)進(jìn)行觀察，每隔 5min 記錄一次放電量，如果局部放電觀察過程中試驗(yàn)電壓不突然 下降，并在 30min 加電壓的zui后 29min 內(nèi)，所有端子上的放電量水平低于規(guī)定限值， 并且未表現(xiàn)出明顯地向這個(gè)限值穩(wěn)定增加的傾向，則試驗(yàn)合格。如在一段時(shí)間內(nèi)放 電量超過限值，之后又低于這個(gè)限值，則試驗(yàn)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，直到在 30min 內(nèi)的放電 量在規(guī)定值以內(nèi)。 按國(guó)標(biāo)的規(guī)定，變壓器的局部放電量 q 值為： 當(dāng) U2 為 1.3Um/時(shí)，放電量一般不大于 300pC 當(dāng) U2 為 1.5Um/時(shí)，放電量一般不大于 500pC 在電場(chǎng)強(qiáng)度作用下，在變壓器絕緣系統(tǒng)中局部區(qū)域有絕緣性能薄弱的地方會(huì)被激發(fā) 出局部放電，局部放電是不足以貫通施加電壓的兩個(gè)電極間形成放電通道，即平常 所說的擊穿。如果將局部放電量控制在一定放電量水平以下，對(duì)絕緣不會(huì)引起損傷， 所以局部放電試驗(yàn)是一種無損探測(cè)絕緣特性的試驗(yàn)，在一定的局部放電試驗(yàn)電壓與 大于局部放電試驗(yàn)電壓并模擬運(yùn)行中過電壓的局部放電預(yù)激發(fā)電壓作用后，在以后 的局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)局部放電視在放電量，如局部放電視在放電量小 于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，即認(rèn)為變壓器能通過局部放電試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)比傳統(tǒng)的短時(shí)工頻耐 壓試驗(yàn)要嚴(yán)格，因短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)是以絕緣結(jié)構(gòu)中是否有擊穿作為能否通過試驗(yàn) 的準(zhǔn)則。局部放電試驗(yàn)?zāi)軝z測(cè)出絕緣上薄弱的部位，在運(yùn)行中檢測(cè)局部放電量可探 測(cè)出潛在的絕緣薄弱部位。而短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)，只能探測(cè)到絕緣結(jié)構(gòu)能否承受住 各種過電壓或試驗(yàn)電壓的作用，要么承受住，要么承受不住，發(fā)現(xiàn)不了潛在的絕緣 薄弱地位。所以說，局部放電試驗(yàn)是一種比較理想的絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目，是一項(xiàng)正在推 廣應(yīng)用范圍的試驗(yàn)項(xiàng)目，凡是能通過局部放電試驗(yàn)的變壓器，在運(yùn)行中可靠性是比 較高的。因此應(yīng)對(duì)局部放電特性及檢測(cè)加以研究，使變壓器達(dá)到低局部放電量水平 的要求，某些試驗(yàn)用變壓器還應(yīng)達(dá)到無局部放電的水平。 在油紙絕緣的變壓器中，在內(nèi)部帶電電極上，固體絕緣部件的表面 （油與絕緣材料 的分界面）或內(nèi)部、變壓器油內(nèi)部所發(fā)生的局部放電都統(tǒng)稱為局部放電，發(fā)生在被氣 體所包圍的電極表面或附近氣體中局部放電則稱為電暈。變壓器的允許局部放電量 水平不包括套管在空氣中的電暈所產(chǎn)生的允許局部放電量水平，只是指油箱內(nèi)部所 產(chǎn)生的局部放電量水平。對(duì)三相變壓器可以分相測(cè)出每一相的局部放電量水平。對(duì) 每一相的局部放電量而言，包括其它繞組傳遞到被測(cè)繞組的局部放電量。每一相的 高壓、 中壓與低壓繞組有其各自的局部放電量。 每一相高壓繞組（或中壓或低壓繞組） 的局部放電量可能來自線端套管、中點(diǎn)套管、有載調(diào)壓分接開關(guān)或無勵(lì)磁分接開關(guān)、 引線、繞組、各種接地零部件、絕緣內(nèi)部、變壓器油等處。但zui容易產(chǎn)生局部放電 的地方是氣隙、絕緣件內(nèi)部的氣隙、變壓器油中氣泡。 當(dāng)變壓器上施加電壓后，絕緣介質(zhì)內(nèi)承受的電場(chǎng)強(qiáng)度與介電常數(shù)成反比，如紙中含 氣隙，紙的介電常數(shù)比氣隙的介電常數(shù)要高。因此氣隙要承受較高的電場(chǎng)強(qiáng)度，而 氣隙的允許場(chǎng)強(qiáng)又低。因此，紙中氣隙是絕緣上的薄弱點(diǎn)，zui易產(chǎn)生局部放電。當(dāng) 然氣隙會(huì)不會(huì)產(chǎn)生局部放電要達(dá)到兩個(gè)因素：首先，氣隙上的承受場(chǎng)強(qiáng)超過起始局 部放電允許場(chǎng)強(qiáng)；其次氣隙內(nèi)要存在一定的有效自由電子。 所以，要控制絕緣材料內(nèi)不準(zhǔn)有氣隙存在，包括制造中剩留的氣隙及運(yùn)行中絕緣材 料裂解出的氣體所形成的氣隙，在絕緣件干燥時(shí)要注意加溫與降溫的速度，防止驟 熱膨脹后形成絕緣件開裂層中的氣隙。變壓器油必須脫氣后才能注入變壓器中。要 控制zui熱點(diǎn)溫度不超過 140℃～160℃，避免紙和油的裂解。變壓器試驗(yàn)前要停放足 夠時(shí)間，局部放電試驗(yàn)前要將頂部存氣，通過放氣閥釋放盡。 另外，對(duì)帶電電極或接地電極而言都應(yīng)有電極表面圓整化處理，以降低承受場(chǎng)強(qiáng)。 防止各種懸浮電位的電極存在。因?yàn)閹щ婋姌O，接地電極與懸浮電位電極都有可能 產(chǎn)生局部放電，往往是接地電極產(chǎn)生的局部放電不被人們所注意。變壓器油中存金 屬雜質(zhì)時(shí)就是懸浮電位的電極。可通過采用低介電常數(shù)絕緣紙與紙板來改善場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) 分布。 總之，低局部放電量的變壓器具有較高的運(yùn)行可靠性。