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電力變壓器局部放電產生的原因及存在的形式

電力電器設備的局部放電情況,我們在GB/T7354 - 2006《局部放電測量》中局部放電有這樣的定義:局部放電是指導體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電,此種放電可以在導體附近發生或遠離導體都可以發生。

那么我們來看,關于實際的使用中電力變壓器的局部放電形象,電力變壓器在生產過程有可能會出現的氣隙絕緣缺陷,在電場強度較高的情況下,氣隙絕緣最先被擊穿放電,如果這種情況反復多次發生,周而復始地擊穿和熄滅,但其周圍的絕緣仍舊良好的話,即形成局部放電的通道并未形成。也就是說,絕緣介質的部分區域被電氣擊穿的現象稱為局部放電。

變壓器制造過程中產生的絕緣空隙,絕緣油中未處理良好的氣泡中,以及設備內部尖端部位,都是易產生局部放電的部位。沿介質表面的放電、變壓器內部層壓材料的放電、內層樹枝爬電等,均屬于變壓器局部放電的范疇。局部放電分為表面局部放電和內部局部放電,分別指發生在變壓器絕緣體的表面或內部不同位置的放電現象。

在電力電氣設備局部放電的研究中,放電電暈也是一個重要的放電現象。其主要發生在被氣體所包圍的導體周圍,發生在不均勻的場強中,使周圍氣體發生電離。電暈的放電脈沖在外加電壓負半周的90°附近,脈沖等幅值、等間隔。隨著電壓的提高,放電量的大小不變,次數增加。隨著電壓的逐漸提高,正半周出現少量幅值大的放電。

(1)電力變壓器局部放電存在以下幾種形式:

①輝光放電,屬于非脈沖型放電

②火花放電,是一種脈沖型放電

③亞輝光放電,具有幅度比較小的離散脈沖,屬于之前兩類放電的中間過渡;

局部放電檢測系統

(2)繞組內部放電主要有下列幾種形式:

①在繞組中部的擊穿油-紙屏障絕緣中油通道;

②繞組端部油通道擊穿;

③緊靠著絕緣導線和電工紙(引線絕緣、搭接絕緣、相間絕緣)的油間隙擊穿;

④線圈間縱絕緣油通道擊穿;

⑤絕緣紙板周圍等的樹枝放電;

⑥其他固體絕緣的放電;

⑦絕緣中滲入的其他金屬異物的放電等。


變壓器內部絕緣在運行中長期處于工作電壓的作用下,特別是隨著電壓等級的提高,絕緣承受的電場強度值很高,在絕緣薄弱處很容易產生局部放電,產生局部放電的原因是:電場過于集中于某點,或者說某點電場強度過大,如固體介質有氣泡,雜質未除凈;油中含水、含氣、有懸浮微粒;不同的介質組合中,在界面處有嚴重電場畸變。局部放電的痕跡在固體絕緣上常常只留下一個小斑,或者是樹枝形燒痕。在絕緣油中,則出現一些分解的小氣泡。

局部放電時間雖短,能量也很小,但具有很大的危害性,它的長期存在對絕緣材料將產生較大的破壞作用,一是使鄰近局部放電的絕緣材料,受到放電質點的直接轟擊造成局部絕緣的損壞,二是由放電產生的熱、臭氧、氧化氮等活性氣體的化學作用,使局部絕緣受到腐蝕老化,電導增加,最終導致熱擊穿。運行中的變壓器,內部絕緣的老化及破壞,多是從局部放電開始的。


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