變壓器是如何產(chǎn)生局部放電?
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,不會立即形成整個絕緣擊穿或閃絡(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,如用眼睛和耳朵聽,只有高靈敏度的局部放電測量儀才能檢測到。
變壓器的內(nèi)部絕緣在運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的升高,絕緣的電場強度值很高,很容易產(chǎn)生局部放電在弱絕緣。局部放電的原因是:電場過于集中在某一點,或某一點的電場強度過大,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)重的電場畸變。局部放電痕跡通常只在固體絕緣上留下一個小點,或樹枝狀燒傷。在油中,出現(xiàn)一些分解的小氣泡。
雖然局部放電時間短,能量小,但危害很大。它的長期存在會對絕緣材料造成很大
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方法一般包括:
1.電測法。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。檢測放電中出現(xiàn)的聲波,并將聲波轉(zhuǎn)化為電信號,記錄在磁帶上進
行分析,利用兩者之間傳輸時間的差異,即可得到檢測點到放電點的距離。
3.化學(xué)測試。檢測油中各種溶解氣體的含量及增減規(guī)律。該測試發(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。測試結(jié)果表明,直徑為ф1.5μm的金屬顆粒在電場作用下可產(chǎn)生遠大于500pC的放電。無論金屬或非金屬粉塵存在,都會產(chǎn)生集中電場,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,因為絕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
刺不僅會造成芯片間短路,形成內(nèi)循環(huán),增加空載損耗,而且還會增加鐵芯的厚度,實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行過程中受到振動時,毛刺可能會落在機身上并可能發(fā)生放電。即使毛刺落在箱底,也可能在電場的作用下排列有序,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。因為使用磷銅焊接時會產(chǎn)生大量的飛濺焊渣,很容易散落在機體和絕緣部位。此外,焊接邊界區(qū)域需要用浸水的石棉繩隔開,使水可以進入絕緣層。如果絕緣包覆后水分沒有完全去除,會增加變壓器的局部
放電。
5、元件邊緣的倒圓角
零件邊緣倒圓的目的是:1)改善場強分布,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,完成時間越長。由于機身被壓縮,緊固件被擰緊,機身暴露在空氣中,期間會發(fā)生吸濕和灰塵散播。因此,車身應(yīng)在防塵區(qū)域進行清潔,如整理時間(或暴露在空氣中)。時間)超過8小時,需要再次干燥。車身完成后,進行抽真空和填充油箱的階段。因為身體的保溫材料在身體整理階段會吸收水分,所以需要對身體進行除濕。這是保證高壓產(chǎn)品絕緣強度的重要措施。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)釋放時間、環(huán)境溫度和濕度確定抽真空時間。
7、真空注油 真空注油
的目的是通過對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小時即可進行測試,因為絕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,水分必然會進入變壓器內(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。