试验变压器局部放电的原因和危害

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试验变压器局部放电的原因和危害

1、我国大量生产500kV级超高压试验变压器及超高压换流试验变压器的生产正在迅速发展，并跻身于世界发达国家 的行列。因此，电力部门对试验变压器产品局部放电的要求也越来越高，局部放电引起了生产企业的高度重视。为进一步提高试验变压器的生产产品质量，现在对油浸式试验变压器在生产企业经常出现的局部放电问题进行了探讨，并对降低试验变压器局部放电量提出了具体措施。

2、产生局部放电的原因和危害

1）、产生局部放电的原因

试验变压器内部的金属件、绝缘件要圆整化，不能有任何尖角和毛刺。因为在高电场强度作用下，电荷容量集中到尖角的地方，从而引起放电。

2）、金属接地部件之间，导电体之间电气连接不良，也会产生放电。有气金属悬浮，情况更为严重。如110kV级及以上铁心结构的金属连接件，其接触面不涂漆，以保证金属连接件的紧密接触；地屏上的铜皮与接地片必须焊牢，以避免接触不良或悬浮等

3）绝缘件内部存在着气隙。电木筒和层压纸板的各纸层间，如果真空浸漆或者干燥工艺处理的不好，就会在内部形成空腔，浸油以后，油往往不能浸入空腔，从而形成气泡；如果油处理的不好也会产生气泡。气泡的介电系数比绝缘材料的介电系数小，故绝缘内部所含气隙承受的电场强度比临近的绝缘材料高，达到使之击穿的程度，从而使气隙先发生放电；另外，在电场集中的地方，可能使局部绝缘击穿或沿固体绝缘表面放电。

4）、试验变压器内不能有灰尘、杂物、特别是金属粉尘和纸末纤维，以免发生放电造成不良后果。

局部放电的危害

局部分那个店有多种放电类型。其中一种是发生在纸板表面的局部放电形式。若能量较大，在纸板表面留下放电痕迹时，则影响试验变压器的寿命。

还有一种是放电强度较高，发生在尖角电极边缘上，集中在少数几点的局部放电形式为腐蚀性放电。此放电能深入到绝缘纸板的层间和深处，最终导致击穿。

局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。局部放电是在电机之间施加电压时，在绝缘介质中局部产生的放电。短时间的放电不会造成整个通道的介质受损，而且放电的电解作用使绝缘加速氧化，并腐蚀绝缘，从而降低了试验变压器的寿命。其损坏程度，取决于放电性能和放电作用下绝缘的破坏机理。总之，必须把局部放电消除或减少到允许的称程度。

3、局部放电及其原理

局部放电又称游离，也就是静电荷流动的意思。在一定的外施电压作用下，在电场较强的区域，静电荷在绝缘较弱的未知首先发生静电游离，但是并不形成绝缘击穿。这种静电荷流动的现象成为局部放电。对于被气体包围的导体附近发生的局部房贷你，又称电晕。

试验变压器油内存在这大量的正、负离子和极性分子。因为正、负离子的数量正好相等，故在油中不显电性。由于绝缘纸板对有种的负离子和极性分子有媳妇作用，使油中电荷产生了定向移动。

在强油导向冷却系统中，当开动油泵后，在器身内部流速较快的区域，油中的正离子流动的油带走，使正、负离子产生分离。这样就产生了油带正电，固体绝缘材料带负电，其带有电量相等、符号相反的电荷。

电荷分离之后，可能沿着导电通路向大地泄漏，也可能与异性离子复合成中性分子。这种使电荷减少的过程，称为电荷松弛，但电荷松弛的速度远远慢于电荷积累的速度。

在相同的条件下，油中含水量少，电荷密度会增加；而汗水量多，电荷密度则会降低。油的含气量越大，油的绝缘强度越低，越容易产生放电。放电会是使油产生分解，其分解生成物将导致油质劣化，使油中的静电带电现象显著，从而微机油的绝缘性能。

对于产品的局部放电，要想满足用户要求，需在产品设计时候认真分析绝缘结构的电场分布，留有绝缘裕度，并要适当选择油质的绝缘材料。

由于真空处理不够而残存的旗袍及在耐压试验中分解出来的旗袍，均会随时间的增加被油吸收而消失。所以，对于感应耐压和冲击耐压试验后的变压器，必须放一段时间再做局部放电试验，否则，会因耐压后分解出来的气泡造成局部放电的假现象。

在局部放电试验中当放电量超过标准值时，应 找出放电部位，以便进行处理。这样，对改进绝缘结构，提高公益水平具有指导意义。因此，测定局部放电部位是一项重要的技术课题。

国内采用超声波方法对试验变压器的局部放电定位的测试技术，已应用于实际中，并取得了良好的效果。

4、降低局部放电产生的措施

1）、研究和分析绝缘结构的电场分布、击穿和局部放电特性，找出允许的最大场强。同事还需要加强技术管理，积累经验，提高企业的工作水平。

2）、操作人员要严格控制工艺规程，绝缘层压件中不能有气泡、水分和纤维杂质，以免引起电场分布畸变，导致局部电场的强度升高。另外，在强电场作用下，它们很容易按电场方向而极化定向，并沿电场方向排列在电极间形成导电“小桥”。开始时静电游离产生漏电通道，最终发展成为击穿通道。

3）、产品在装配过程中，如果生产环境洁净度不好，降尘量较大，使器身及油箱中付着许多杂质颗粒，产品注油后，这些杂质就会融进油中，并对强电场周围造成威胁。所以，企业对重点产品，可以考虑在一些重要的绝缘件上用酒精擦拭纤维分哦灰尘。

局部放电较大的部位多在引线附近，其原因是制造工艺在缺陷。降低引线周围电场强度的方法：增加引线每边绝缘强度；加大引线的绝缘距离；加大引线的直径。从经济个制作的角度考虑，可采用增加引线俄每边结缘厚度的方法。

工艺缺陷对引线电场的影响：干燥不彻底、油质低劣、器身暴露在空气中的时间过长及充油时真空度不够高等都是试验变压器质量达不到标准的原因。另外，电极不光滑出现小尖角或者绝缘有缺陷，都会使油中中出现极不均匀电厂，若高场强大于局部许用场强时，局部放电就发生了。

高压引线出头屏蔽包扎易出现的问题“金属化皱纹纸，没有拉紧，包扎后出现折叠，使屏蔽纸出现了小尖角，尖角和绝缘纸之间形成了小油隙成为电极缺陷。外包绝缘纸未拉紧，绝缘纸出现折叠，折叠处形成小油隙，成为绝缘缺陷。应用电场软件计算得知，电极有缺陷时局部场强增大15%左右，绝缘有缺陷场增强20%左右。

4）、试验变压器油箱、铁心夹件以及拉板等组建应严格按生产技术要求验收，尤其要强调产品内部的圆整化要求，以保证产品质量；另外，加强对绝缘纸板、层压木、绝缘胶和煤油等的验收检查手段，杜绝使用劣质材料。同时还要重视对绝缘零部件的卫生保管，避免被灰尘污染。

对于大型电力试验变压器的铁心金属件接触面及螺孔内部均要求不涂漆，确保铁心接地系统良好。

5）、对绕组、绝缘和器身引线等生产部门，要加强卫生管理，保证产品生产各环节的清洁度。

6）、加强对试验变压器油的质量管理。试验变压器在运输和储存过程中，由于容器和管路的洁净度及与空气接触吸湿的原因，会使油质的标准逐渐减低。因此，对油质管理应采取严格的预防措施。使用前要对试验变压器进行验收检查，确保油质符合标准、道油管、净油机等设备的洁净。

7）、对新安装的冷却器、散热器和潜油泵等组建要彻底清洗，，避免内部残存留老化油。如果试验变压器运输或者存储停放时间较长，上述组建内部残存油长期接触空气，也容易吸收和劣化。所以安装时应冲洗，以防止油哦的质量得不到保证，使变压器内部受到污染。

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