变压器局部放电简介及检测技术
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产品简介
通过大量对于变压器故障的统计资料可以发现，影响变压器正常运行的一个重要的因素就是变压器的绝缘损坏引起故障。目前，国内电力系统中主要是采用有着固、液两相复合绝缘结构的油浸式电力变压器。虽然变压器在设计时已经具备了足够的电气强度，可是变压器绝缘材料各区域的电场分布一般是不均匀的，并且电介质自身也是不均匀的，制造过程中因为一些不可避免的偶然因素而造成的先天性局部缺陷(如裂缝、气泡等)可能会导致绝缘结构表面或者是内部形成高于平均场强的的局部场强。较高的局部场强使这些先天性局部缺陷区域的击穿场强低于平均击穿场强。放电将首先发生在这些击穿场强低的区域，而其它局部场强不变的区域仍然保持完好的绝缘特性，这就形成了局部放电（PD，Partial Discharge）。
对于油浸式电力变压器，其绝缘部位若长期发生局部放电，这些绝缘存在缺陷部位的绝缘材料就会被腐烛，其绝缘的介电特性由于积聚效应必然会受到影响，从而造成绝缘劣化，直至最终绝缘层击穿。局部放电引起介质损伤、劣化是由多方面的因素造成的，概括起来主要有以下三种效应：
1、电的作用。介质表面受到带电质点的撞击效应。电场对这些带电质点的加速作用增大了其轰击介质表面的速度，使介质发生老化。
2、热的作用。介质受到带电质点的撞击，使介质放电点处的温度比其他部位要高，过高的温度有可能引起介质发生化学分解或热焰解。同时，局部放电产生的光辐射效应，会引起塑料等有机介质发生龟裂、光老化等现象。
3、化学作用。介质受到局部放电产生的有活性的生成物的氧化而受到腐蚀。
局部放电会发生在各种不同的部位，归纳起来主要分为固体或液体介质、绝缘内存在的气体以及金属表面尖端等场强比其他部位要高的部位引起的局部击穿放电。一次局部放电产生的能量较小，对电气设备的绝缘性能不会产生太大影响，但是在电气设备运行时，局部放电频繁的出现，这些原本对绝缘没有太大影响的微弱放电不断累积，设备绝缘的介电性能就有可能因为能量的累积效应受到不断的冲击而渐渐劣化，最终就会造成局部绝缘缺陷不断扩大，甚至会引起局部绝缘被击穿或造成沿面闪络的发生。
传统针对绝缘特性的试验方法大都难以准确的发现设备内部是否存在可能造成局部放电的缺陷，并且对电力设备进行一分钟交流耐压试验会造成设备绝缘损伤，导致设备正常运行存在隐患。随着电力系统整体电压等级的持续提高，这个问题愈发突出。据相关资料统计，最近几年，我国电压等级在110KV以上的大型变压器事故中，超过一半的突发事故是在正常运行下变压器发生局部放电导致的匝或段间短路。
大型变压器一般工作环境是在局部放电不大于100pC的电场强度下。但由于工艺等客观因素，标准规定在试验电压下局部放电应小于500pC。局部放电的强弱程度是判断一个绝缘系统是否合格的可靠指标。预防电气设备故障的一种行之有效的方法是对电气设备的局部放电特性进行检测。局部放电信号存在各种统计特征，如放电的相位分布、单位时间内的放电次数、放电幅值大小等，这些特征可能隐含着电气设备的绝缘状态好坏和放电强弱程度等有效信息。在电气设备发生绝缘故障前，若能够通过检测及时的发现电气设备中的局部放电现象，通过一定的方法精确的评估局放严重程度、辨识放电类型，就可以先行采取相对应的检修措施，避免电气设备在运行过程中突然发生绝缘故障。
国内外各研究机构对绝缘质量监控的重要指标之一就是局部放电测量，以保障电气设备能够在安全可靠的前提下长期运行。针对局部放电的测量方法以及规定各类设备的最高放电量，国际电工委员会（IEC）和我国都相应制定了很多标准作为行业的指标。各方面的实践经验表明：电气设备在出厂前进行局部放电检测以及在运行中进行在线监测不仅能够严格控制绝缘质量，更是诊断电气设备运行中绝缘特性的一种行之有效的手段。
综上所述，局部放电检测作为一种诊断手段，能够有效的反应变压器内部绝缘状况是否符合标准。这对于电力变压器安全、可靠运行具有十分重大意义，是电气设备检修发展的正确方向。
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