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变压器局部放电产生的原因

发布时间:2021-03-25 09:27人气:

变压器

1. 造成放电的因素

根据局部放电的定义,我们知道造成放电的原因无非是电场的不均匀导致的。造成电场不均匀的因素很多,一般有以下两种:
 
1)设备电极的不对称,如是针状体或者圆柱体,如变压器的套管出线端子或者变压器内部套管导体连接处等,如果接触不良好,那么电场在这些部位就比较集中,如果不采取有效地措施或者制造质量的不良,就容易引起尖端或表面放电。
 
2)绝缘介质的不均匀。变压器内部制造工艺中,除了绝缘油以外,采取各种不同的固体介质,如树脂类、塑料类、云母类、纤维制品类等等。由于气体的介电常数不大,小于个各种液体以及固体的相对介电常数,所以当油中存在气泡或者固体绝缘材料中在制造中工艺差存在空隙时,气泡或者空隙中的气体在交变场中承受的场强大,耐压程度却低,只是固体介质和液体介质的几分之一或几十分之一,所以在这些气隙中首先引起放电。一般如果油处理不当,油中会有气泡产生,或者是变压器在运行中绝缘材料的老化也会有气泡产生,气泡大大降低局部放电产生的起始电压。最终导致局部放电的发生。另外如果油中含有杂质或者是含水量很高,也将使油中最大电场强度增大三倍,导致试验电压较低时就发生放电。
 
另外悬浮放电可能发生于变压器内处于高电位的金属部件如调压绕组,当有载分接开关转换极性时的短暂电位悬浮;套管均压球和无载分接开关拨钗等电位悬浮。处于地电位的部件如硅钢片磁屏蔽和各种紧固用金属螺栓等,与地的连接松动脱落,导致悬浮电位放电。变压器高压套管端部接触不良,也会形成悬浮电位而引起火花放电。
 
由于油中杂质的影响会发生火花放电。杂质由水分、纤维质等构成。因为纤维的介电常数大,使纤维端部油中的电场加强,于是放电首先从这部分油中开始发生和发展,油在高场强下游离而分解出气体,使气泡增大,游离又增强。而后逐渐发展,使整个油间隙在气体通道中发生火花放电,所以,火放电可能在较低的电压下发生。
 

2. 变压器安装工艺对局部放电的影响

通过以上局部放电产生的原因得知,变压器的制造与安装工艺对局部放电的影响是很大的。作为施工单位,在变压器抵达施工现场后需要进行套管及升高座的安装,变压器内部暴露在空气中,容易受潮降低绝缘,而如果有浮尘进入器身也会引起场强升高。安装时如遗留工具或其它金属物体如螺栓等就会造成悬浮物体,引起放电。在进行套管内部与线端接线时,容易紧固不到位导致接触不良将导致接触面发热,放电。引线出头屏蔽包扎时绝缘纸形成折叠出现尖角或者油隙,也会引起放电。绝缘油处理不彻底,油中含有水分或其他杂质引起电场分布的畸变,以致局部场强的升高。所以变压器的现场安装工艺要求是极为严格,否则将会造成变压器的局部放电。
 
因此在变压器进行安装时要采取必要的措施,将放电隐患杜绝:
 
1)变压器进行器身检查时,遵照《电力变压器施工及验收规范》要求选择无雨、雪、雾、大风且湿度≤75%的天气,器身检查人员应穿着不起绒毛、无金属纽扣的干净工作服和新塑料底布鞋,除使用的工具外,不得携带任何金属物品;工作人员使用工具必须用白布带系于手腕上,工具设专门工具管理员管理,工作结束时,所有工具必须全部交回。
 
2)绝缘油经净化处理,达到合格注入油标准后,经脱气净油设备从变压器下部注入变压器,将氮气经顶部排出。抽真空应在干燥天气进行,220kV变压器真空度<0.101Mpa,维持真空时间不少于24小时,应监视并记录油箱变形,检查变压器的密封情况。注油利用高真空滤油机加热从变压器底部阀门注油,注入油速度≤100升/min。进行热油循环时间≥72小时,取油样化验达到合格标准即可结束,否则延长循环时间直至合格。
 
而在变压器制造中,设备厂家应该从设计到制造有效控制及消除局部放电的产生。应该对绝缘结构的分布深入研究,根据分布场强的不同使用不同耐受程度的绝缘材料。对在变压器内部易产生局部放电的尖角做好处理,保持器身内部的圆整性。积极致力于研究抑制局部放电的措施。

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