電力變壓器降低局部放電的一些措施



隨著電網的迅速發展和輸電電壓的提高 , 電網和電力用戶對大型電力變壓器的絕緣可靠性的要求越來越高 。 由于局部放電試驗對絕緣沒有破壞性作用而且十分靈敏 , 能有效地發現變壓器絕緣內部的固有缺陷或運輸、安裝工程中產生危及安全的缺陷 , 因而現場局部放電試驗得到廣泛應用 , 已列為72.5kV及以上電壓等級變壓器現場必做的交接試驗項目 。
 
一、局部放電及其原理
 
局部放電又稱靜電游離 , 就是靜電荷流動的意思 。 在一定的外施電壓作用下 , 在電場較強的區域靜電荷在絕緣較弱的位置首先發生靜電游離 , 但不形成絕緣擊穿 。 這種靜電荷流動的現象稱為局部放電 。 對于被氣體包圍的導體附近發生的局部放電稱為電暈 。
 
局部放電是在變壓器內部絕緣局部位置發生的放電 , 因放電處于局部位置 , 能量較低 , 并不直接構成內部絕緣的貫穿性擊穿 。
 
對變壓器局部放電試驗 , 我國在初期階段是對220kV級及以上變壓器執行 。 后來新IEC標準規定 , 當設備最高工作電壓Um≥126kV時 , 就要做變壓器局部放電測量 。 國家標準也做了相應的規定 , 對設備最高工作電壓Um≥72.5kV , 額定容量P≥10000kVA的變壓器 , 如無其他協議 , 均應進行變壓器局部放電測量 。
 
局部放電試驗方法按GB1094.3-2003中規定執行 , 局部放電量標準規定應不大于500pC 。 但實際合同中用戶經常要求小于等于300pC或小于等于100pC , 這種技術協議:要求變壓器生產企業具有更高的產品技術標準 。
 
二、局部放電的危害
 
局部放電的危害程度與其產生原因、部位及起始電壓和熄滅電壓高低均有關系 , 起始電壓和熄滅電壓越高危害越小 , 反之越大;就放電性質而言 , 影響固體絕緣的放電對變壓器危害最大 , 會使絕緣強度降低 , 甚至造成破壞 。
 
三、局部放電的成因
 
造成局部放電的因素除了設計上考慮不周密外 , 最普遍的因素是由制造生產過程中造成的:通常有以下幾個主要原因:
1、零部件結構有尖角、毛刺 , 造成電場畸變 , 放電起始電壓降低;
2、有異物和粉塵 , 引起電場集中 。 在外電場作用下發生電暈放電或擊穿放電;
3、有水分或氣泡 。 因水、氣介電系數較低 , 所以在電場的作用下 , 首先發生放電;
4、金屬結構件懸浮劑接觸不良形成電場集中或產生火花放電 。
 
四、降低局部放電的措施
 
1、防塵控制
 
產生局部放電的因素中 , 異物和粉塵是非常重要的誘因 。 試驗結果表明 , ф1.5μm以上的金屬顆粒 , 在電場作用下有可能產生遠大于500pC的放電量 。 無論是金屬的還是非金屬的粉塵存在 , 都會產生集中電場 , 使絕緣的起始放電電壓降低 , 擊穿電壓降低 。 因此 , 變壓器制造過程中 , 保持潔凈的環境和器身是非常重要的 , 必須嚴格實施防塵控制 。 按制造過程中產品可能受粉塵影響的程度進行嚴格控制 , 建立密封防塵廠房 。 例如在平整導線、導線包紙、繞組繞制、繞組套裝、鐵心疊積、絕緣件制造、器身裝配和器身整理時 , 絕對不允許異物殘留和粉塵進入 。 按制造過程中產品可能受粉塵影響的程度進行嚴格控制 , 建立密封防塵廠房 。 例如在平整導線、導線包紙、繞組繞制、繞組套裝、鐵心疊積、絕緣件制造、器身裝配和器身整理時 , 絕對不允許異物殘留和粉塵進入 。
 
2、絕緣件集中加工