变压器中树枝状放电的预防
变压器局部放电
变压器局部放电变压器是电力系统中不可缺少的设备,用于改变电压的大小,以实现电能的传输和分配。
然而,变压器在运行过程中可能会出现局部放电的问题。
局部放电是指在变压器内部的绝缘材料中发生的局部放电现象,它可能会导致设备故障和电力系统的不稳定性。
本文将讨论变压器局部放电的原因、检测方法以及预防措施。
一、局部放电的原因1. 绝缘材料缺陷:变压器的绝缘材料可能存在缺陷,如气泡、杂质和裂缝等。
这些缺陷会影响材料的绝缘性能,从而导致局部放电的发生。
2. 老化和磨损:长时间的运行和负荷变化会导致变压器内部的绝缘材料老化和磨损。
老化的绝缘材料会失去原有的绝缘性能,容易引发局部放电。
3. 过电压:电力系统中的过电压是变压器局部放电的主要原因之一。
过电压可能由外部因素,如雷击,或者内部因素,如开关操作而产生。
当电压超过材料的击穿电压时,局部放电就会发生。
二、局部放电的检测方法1. 电压法:通过测量变压器的局部放电产生的脉冲电压来进行检测。
这种方法需要使用高频电压脉冲发生装置和电磁传感器来采集变压器局部放电产生的脉冲信号。
通过分析脉冲信号的特征可以判断局部放电的程度和位置。
2. 频谱分析法:该方法通过对变压器的电流或电压信号进行频谱分析来检测局部放电。
局部放电会产生特定的频谱特征,通过对频谱图的分析可以确定局部放电的存在和程度。
3. 热像仪法:利用红外热像仪对变压器表面进行扫描,通过测量热量分布来检测局部放电。
局部放电会产生热量,导致变压器表面温度的异常升高。
热像仪可以实时监测变压器表面温度的变化,从而判断局部放电的情况。
三、局部放电的预防措施1. 绝缘材料的选择:选择具有良好绝缘性能的绝缘材料,减少绝缘材料的缺陷和老化现象。
2. 绝缘材料的维护:定期检查和维护变压器的绝缘材料,及时更换老化和磨损严重的部件,确保其良好的绝缘性能。
3. 过电压保护:安装过电压保护装置,及时检测和抑制过电压现象,保护变压器免受过电压的侵害。
电力机车主变压器常见故障原因分析及预防措施
正 常情 况下 变压 器油 的氧化过 程进 行 的很 慢 , 但 当变压器线圈发生局部过热、放 电、击穿 ,以及铁 心过热、接地等各种故 障时 ,故 障点 的热能会使烃 类化合物的键 断裂 而产生低分子烃类或氢气 。变 压器 内部存在的放 电、过热等故障还会导致故障区 附近的固体绝缘材料产生裂解 ,使纤维素断键 ,形 成碳的化合物 ,如 CO、CO 。综上所述 ,变压器油中 会溶解 有氢 气 (H )、一氧 化碳 (CO)、二氧 化碳 (CO:)、甲烷 (Ctt )、乙烷 (C:I{ )、乙烯 (C H )、乙 炔(c H )等微量气体 ,这些 气体为特性气 体 ,其中 把 烷 、乙烷 、乙烯 和 乙炔 含 量 的总 和称 为 总 烃 。 这些 气 体 的含量 与施 加于 这些 材料 上 的热 应 力 、电
2 变压器 故障原因分析及故障处置
2.1 放 电性 故 障 电力 机 车 主变 压 器 在 25 kV工 频 电压 下 的正
常运行寿命长短与其 绝缘介质 中有无局部放 电存 在密切联系。放电越弱 ,则正常运行寿命越长。局 部放 电对 绝 缘介 质 的破坏 主要 有如 下几 个方 面 :
(1)电粒子冲击 绝缘介质 ,破坏其分子结构 , 如纤维碎裂 ,因而绝缘介质受到损伤。并且 由于带 电粒子的撞击作 用 ,使绝缘 介质 出现局部 温度升 高,从而易引起绝缘层过热 ,严重 时就会 出现碳化 (见 图 1)。
在油浸式变压器中 ,变压器油是最基本的绝缘 材 料之 一 。变压 器油 具有 绝缘 、冷 却 、防潮 、灭 弧 等 作用 ,油品的质量直接影响变压器 的使用效果。变 压 器 油 的主要 成 分 有 环 烷烃 、烷 烃 、芳 香 烃 及 混 入 的杂质 ,各 种杂 质 特 别 是 水 分 和 气 体 ,对 油 的 耐 电 强度影 响很 大 。
变压器管理规定
附件二:电力工业部预防110--500千伏变压器事故措施一、预防变压器绝缘击穿事故1.防止水分及空气进入变压器1.1变压器在运输和存放时必须密封。
对于充氨或干燥空气运输的变压器,现场存放期按基建验收规范,在安装前应测定密封气体的压力及露点(压力≥0.1kg,露点一40℃),以判断固体绝缘中的含水情况,当已知受潮时必须进行干燥处理合格后才能投入运行。
必须严格防止变压器在安装以及运行中进水,要特别注意高于储油柜油面的部件,如套管顶部、安全气道、储油柜顶部和呼吸管道等处的密封,对这些部位应进行检漏试验。
1.2变压器本体及冷却系统各连接部位的密封性,是防止渗油、进潮的关键。
这些部位的金属部件尺寸应正确,密封面平整光洁,密封垫应采用优质耐油橡胶或其他材料,要特别注意潜油泵、油阀门等部件。
禁止使用过期失效或性能不明的胶垫。
1.3水冷却器和潜油泵在安装前应按照制造厂的安装使用说明书逐台进行检漏试验,必要时解体检查。
并到运行的冷却器,应在每台潜油泵出口加装逆止阀。
运行中的冷却器必须保证油压大于水压。
潜油泵进油阀应全部打开,用出油阀调节油的流量避免形成负压。
运行中应定期监视压差继电器和压力表的指示以及出水中有无油花(每台冷却器应装有监测水中有无油花的放水阀门)。
在冬季应防止停用及备用冷却器铜管冻裂。
对冷却器的油管结合大、小修应进行检漏。
1.4安全气道应于储油柜连通或经呼吸器与大气连通,定期排放储油柜内部积水。
用压力释放阀取代安全气道有利于提高变压器的密封性能,应逐步更换。
1.5呼吸器的油封应注意加油和维修,切实保证畅通,干燥剂应保持干燥。
1.6对新安装或大修后的变压器应按厂家说明书规定进行真空处理和注油。
真空度、抽空时间、注油速度、真空范围均应达到要求。
对装有有载调压开关的油箱要同时抽真空,避免造成开关油箱渗油。
1.7变压器投入运行前要特别注意排除内部空气,如套管升高座、油管道中的死区、冷却器顶部等处都应多次排除残存气体。
浅析对电力变压器局部放电的预防和控制
浅析对电力变压器局部放电的预防和控制【摘要】随着我国市场经济建设的不断深入发展,电力行业作为我国各个行业的“后勤部门”,也应该迅速的跟随时代的发展,变压器是电力行业的输电部门的中转站,它的发展要求就更加的突出。
我国现在加大了对电力行业的监控力度,要求电力行业在施工、安全运行制度方面不断地进行完善。
笔者通过对变压器的局部放电试验进行了研究、分析、探讨后,发现并提出许多行之有效的措施,丰富了电力变压器的局部放电试验的研究经验。
【关键词】电力变压器;局部放电;预防与控制前言我国电气设备制造行业相关规定中明确指出:运行电压等级在110kv及以上的变压器必须定期进行局部放电试验。
随着与国际市场接轨的要求,iec及国标规定,要求额定工作电压126kv及以上的设备也必须进行变压器局部放电试验,因此我国的标准也做出了相应的调整,对应该进行变压器局部放电的试验设备的额定工作电压和最大容量进行了新的规定。
达到规定要求的变压器都必须进行局部放电试验。
gb1094.3-2003的规定了我国采用局部放电试验进行变压器自检时应该执行的标准,标准要求变压器局部放电量应该不大于500pc,但是有的企业自己会进行一些内部标准,通常是不大于300pc,有的企业甚至有求不大于100pc,这些都是企业通过自我严格的要求,期望提高产品质量。
目前我国生产500kv级的变压器技术已经相当的成熟,近些年来,750kv、1000kv的超大级别的变压器在我国的生产也比较普遍,无论生产的数量还是质量上,都位列世界前茅。
因此,变压器的产品在进行局部放电试验时电力部门也提出了更高的要求;测试力度也就越来越大;测试的方法也就越来越先进;测试重视程度也越来越高。
笔者对油浸式变压器局部放电问题进行了研究讨论,谈谈自己的在实践中解决此类问题积累的经验。
1 局部放电的定义及原理局部放电是一种电荷的游离形态,它是静电荷发生相互作用的行为。
如果在电场较强的区域内外施一定的电压作用,静电荷首先发生静电游离的地方一定是在变压器绝缘最弱的地方,但是不一定会有绝缘击穿现象发生。
变压器反措及有关规定解读
变压器反措及有关规定解读目前有关变压器的反措有:国电公司发布的《预防110-500kV变压器(电抗器)事故措施》、省公司新出台的《福建电网变压器非电量保护管理规定(征求意见稿)》、《福建电网变压器大修管理规定(征求意见稿)》等,各专业技术人员对其中某些条款的理解不透彻,影响到反措的执行,下面仅对不易理解和容易忽视的提法进行讲解和强调,同时也对《电力系统变压器故障分析及对策》科研课题所提出的对策进行讲解。
一、 预防110-500kV变压器(电抗器)事故措施1 预防变压器绝缘击穿事故1.1 防止水及空气进入变压器1.1.1 变压器在运输和存放时,必须密封良好。
充气运输的变压器运到现场后,在安装前应装设压力表,密切监视气体压力。
压力过低时要补干燥气体。
现场放置时间超过6个月的变压器应注油保存,并装上油枕和胶囊,严防进水受潮。
注油前,必须测定密封气体的压力,检查密封状况,必要时应测露点。
为防止变压器在安装和运行中进水受潮,套管顶部将军帽、储油柜顶部、套管升高座及其连管等处必须良好密封。
必要时应进行检漏试验。
如已发现绝缘受潮,应及时采取相应措施。
1.1.2 对于延伸式结构的冷却器,冷却器与箱体之间宜采用金属波纹管连接。
1.1.3新建或扩建工程的变压器一般不采用水冷却方式,如因特殊场合必须采用水冷却方式,则应采用双层铜管冷却系统。
对于在役的水冷却变压器,其水冷却器和潜油泵在安装前应逐台按照制造厂的安装使用说明进行检漏试验,必要时解体检查。
运行中的水冷器必须保证油压大于水压。
应打开潜油泵进油阀门,用出油阀调节油流量。
运行中要定期监视压差继电器和压力表的指示。
每台水冷却器都应装有放水阀门,并检查水中有无油花。
在冬季应防止未运行冷却器冻裂。
结合大、小修对冷却器的油管进行检漏。
1.1.4 变压器投入运行前必须多次排除套管升高座、油管道中的死区、冷却器顶部等处的残存气体。
强油循环变压器在投运前,要启动全部冷却设备使油循环,停泵排除残留气体后方可带电运行。
变压器铁心产生局部放电的原因和预防措施
变压器铁心产生局部放电的原因和预防措施摘要:电力变压器是电力系统中重要的输电设备,随着电压的升高及变压器单台容量的增大,一旦发生故障,就有可能引发大面积停电事故,严重影响人们的正常生活并给国民经济带来重大损失。
据统计造成目前变压器事故的原因主要是以绝缘故障为主,而局部放电已经成为引发变压器绝缘故障的重要原因之一。
基于此,本文主要对变压器铁心产生局部放电的原因和预防措施进行分析探讨。
关键词:变压器铁心;局部放电;原因;预防措施1、前言由于在变压器内部做到绝对没有局部放电发生是很难的,因此国家标准中规定变压器的局部放电量应小于500pC,但在工程实际中为了进一步提高变压器的质量,一般按照局部放电量小于100pC考核。
各变压器生产厂家均采取措施在设计、工艺、制造过程中降低变压器的局部放电,提高产品质量。
2、变压器铁心产生局部放电的原因2.1生产车间封闭不严,降尘量超标硅钢片在车间内平放几小时后,用手摸硅钢片表面就有一层灰尘,特别是在刮风天,此现象更为严重,这对高电压产品来讲是绝对不允许的。
目前有些工厂只注意关大门,而对各车间上面的玻璃窗不太重视,甚至有些玻璃损坏几个月都无人更换。
玻璃窗本身封闭不严,是灰尘超标的重要原因。
为降低降尘量,应采取必要措施提高门窗的防尘能力,将各生产车间的降尘量控制在生产高电压产品允许值范围内。
2.2车间使用的吊车产生金属粉末目前,大多数变压器制造厂的铁心等生产车间所有的吊车滑线移动接触面全部是金属碰金属,特别是小车滑线原来是三相四线压板控制、前几年改成软连接控制(四线通过滑线槽盒、架体、轴承,由原来的4个金属接触点增加到36个以上,吊车每天频繁运行,就会产生大量的金属粉末,在车间作业区域内飘浮,进入铁心之中。
产生的大量金属粉末在生产车间内飘浮,或多或少会进入到铁心上。
这种原因造成的变压器局放超标,在产品内找故障点是非常困难的,因为产生的原因不是在产品内部,而是由外部环境造成的。
探讨变压器局部放电产生原因及控制措施
探讨变压器局部放电产生原因及控制措施摘要:变压器在长期使用过程中容易出现局部放电的情况,如果无法对其进行有效控制,则不仅会缩短变压器的使用寿命,同时也会对变压器正常使用造成不利影响。
在这一背景下,本文将结合几起变压器局部放电实例,着重围绕变压器局部放电产生的具体原因及其控制措施进行简要分析研究。
关键词:变压器;局部放电;控制措施引言:本文研究变压器局部放电产生原因及控制措施,可以有效帮助人们对变压器局部放电这一现象形成正确认知,并准确了解其出现的具体原因。
在为相关研究人员提供必要理论参考的同时,也能够为切实防范变压器产生局部放电情况提供切实可行的控制措施,进而有效保障变压器可以实现长时间安全稳定运行。
一、变压器局部放电原因分析(一)油中杂质及气泡一般情况下,如果油中存在杂质或是变压器固体绝缘当中,因进入大量空气而出现空腔,而存在于空腔当中的空气或真空介电常数要比油或是变压器固体绝缘,本身的介电常数小,并在其界面上电场强度会随着空气、真空介电常数的不断增大而出现越来越小的情况。
则此时相比于油或是固体绝缘场强,气泡场强更大,由此受到气泡影响进而使得变压器产生局部放电。
例如某变电站曾经将出现局部放电的变压器,在其原位上再静置几天,而后发现变压器内部空隙位置处逐渐析出气泡,此时受到绝缘油压力作用影响,绝缘件内部空腔也已经完全被浸透。
由此表明,气泡便是导致变压器产生局部放电的主要原因。
而除了油与变压器的固体绝缘纸板中可能会产生气泡之外,存在于注塑零件当中的蜂窝孔以及存在于漆瘤当中的空腔等同样也会影响变压器产生局部放电。
(二)电荷分布不均匀导致变压器产生局部放电的另一大重要原因便是电荷分布不均。
由于电极形状直接决定着电级表面上电荷的实际分布状态,因此从理论上来说,无论电极表面为平面或是弧面等,电荷均可实现均匀分布。
但对于变压器中曲率半径相对较小的尖角位置处,则普遍会密集分布众多电荷,尤其在尖端位置处会出现较高场强,受此影响导致变压器产生局部放电。
电力变压器局部放电的控制讲解
电力变压器局部放电量的控制一、概述随着我国高电压、大容量电力变压器生产能力、测试技术、制造质量的不断发展和提高,变压器厂家投入了大量的人力、物力、才力对产品的可靠性进行研究,其中控制局部放电就是一项重要的研究课题。
根据国家标准,局部放电测量规定值为:当测量电压为 1.5u m√3,q不大于500pc;当测量电压为1.3u m√3时,q不大于300pc,有些用户技术协议中可能要求的测量值更小。
以下谈谈在制造电力变压器过程中控制局部放电量的措施。
二、局部放电的概念局部放电是指跨接在导体间绝缘的一种电气放电。
这种放电可能是也可能不是发生在导体的邻近处。
不论是在那种介质中,在电极之间施加电压时,在它们之间的绝缘介质的局部范围内的放电统称为局部放电。
局部放电的出现在短时间内不会造成整个通路的击穿。
但它可以侵蚀周围的绝缘,并逐渐扩散以至形成通道而造成击穿放电,局部放电的危害性是实际存在的,但在高电压的设备内并非绝对不允许存在局部放电,而是不允许达到有害的程度。
三、局部放电的分类1、气泡性局部放电由于绝缘工艺处理不佳(真空处理),致使油中留有过多的残余气泡。
也可能由于油中的局部放电使绝缘介质分解出气体所致。
气泡放电电压的大小与气泡形状大小、所含气体成分及其内部压力大小有关。
正常压力下由空气构成的气泡,当外施电压达20kV/cm时会出现局部放电。
气泡性局部放电是不稳定的,具有间歇性。
其测得的视在放电量要比油中局部放电小得多,在100-1000pc数量级。
但其单位时间内的脉冲个数要比油中多得多。
对绝缘介质的损害比油中局放轻得多,而且损害过程也比较慢。
2、油中局部放电一般是绝缘结构本身引起的,也可能是绝缘材料内存在空穴等材料缺陷引起的。
由于油的击穿强度远比气体高,故其起始放电电压值也比气泡性局部放电时高,放电电荷量也大得多,可能几百、几千以致106pc数量级。
因此油中单次局放量也比气泡放电大的多,其持续时间也长,约10µs数量级。
变压器(电抗器)事故的防范措施
• 2.1.3. 66kV及以上油纸绝缘套管应至少10 年进行一次油色谱分析.
• 2.1.4. 作为备品的66kV及以上套管,应竖 直放置,如水平存放,其储油柜抬高角度 应满足制造厂要求。存放时间超过一年, 并且不能确保电容芯子浸没在油中的备用 套管,安装前应进行局部放电测量和额定 电压下的介质损耗因数试验。
• 4.11 油浸式变压器和高压并联电抗器的压力释 放阀接点宜作用于信号。
5. 防止绝缘油劣化
• 5.1 加强油务监督管理工作,定期进行绝缘 油的色谱分析和简化分析。对新油要加强 质量控制,油运抵现场经处理并取样分析 合格后,方能注入设备。用户可根据运行 经验选用合适的油种。变压器的绝缘油应 严格按规程监测含水量、油击穿强度和介 质损耗因数等指标,500kV变压器、电抗器 还应监测绝缘油的含气量,如含气量突变 或增长较快,应查明原因。
• 1.1.10. 对早期的薄绝缘、铝线圈且投运时 间超过二十年的老旧变压器,应加强跟踪, 变压器本体不宜进行涉及器身的大修。若 发现严重缺陷,如绕组严重变形、绝缘严 重受损等,应安排更换。
• 1.2 变压器在运输和存放时,必须密封良好。充 气运输的变压器运到现场后,必须密切监视气体 压力,压力过低时(低于0.01MPa)要补干燥气 体,使压力满足要求。现场放置时间超过6个月的 变压器应注油保存,并装上储油柜,严防进水受
• 7.3 应定期检查呼吸器的油封、油位及呼吸器上 端密封是否正常,干燥剂应保持干燥、有效。
2.2 分接开关
• 2.2.1 无励磁分接开关改变分接位置后,必须测量 所使用分接的直流电阻,合格后方能投入运行。 长期使用的无励磁分接开关,即使运行不要求改 变分接位置,也应结合变压器停电,每1~2年主 动转动分接开关,防止运行触点接触状态的劣化。
500kV变压器围屏树枝状放电故障分析
中 的 故 障 , 如 绝 缘 油 异 常 、 绝 缘 系 统 受 潮 、相 问 短 路 、 围 屏 树 枝 放 电等 。 ( ) 构 件 和 组 件 故 障 。 内部 装 配 金 具 和 分 4 结 如
Ji 敞 谁 i嚣
极 大 的 电 应 力 。 在 工 作 电 压 下 , 通 常 是 绝 缘 油 承 受
较 大 场 强 。 因 为 绝 缘 纸 板 及 绝 缘 油 的 介 电 系 数 分 别
约 为 51 22 . 和 .,施 于 这 两 种 串联 绝 缘 材 料 上 的 总 电
压 按 同样 厚度 的每 种材料所 承担 的 电压是 与各 自的
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介 电系数成 反 比例 分配 的,即绝缘 油 中场 强是绝缘
纸 的 25倍 。 由于 绝 缘 油 电气 强 度 通 常 只 有 油 浸 纸 .
1 引 言
由于 电压 等 级 的 提 高 、 电距 离 的增 长 以及 输 电 输 线 波 阻 抗 和 传 播 常 数 的 变 化 、变 电容 量 的 加 大 , 使 5 0V 变 电站 的 运 行 较 之 于 3 0 V 及 以下 变 电站 的 0k 3k 运 行 在 技 术 难 度 上 有 显 著 的 增 加 , 由于 运 行 经 验 不 足 ,潜 在 着 较 大 的安 全 隐 患 。同 时 , 为地 区 的枢 纽 作 变 电站 , 0k 变 电站 承 担 着 保 证 地 区 电 网安 全 的 重 50V 要 任 务 ,其 安 全 性 至 关 重要 。本 文 主 要对 50 V 变 0k
浅析对电力变压器局部放电的预防和控制
浅析对电力变压器局部Байду номын сангаас电的预防和控制
胡正 清
( 广州汇晟电力建设监理有限公 司 ,广东 广 州 5 1 0 6 3 0)
料的老化程度加剧 。 3预 防局部放 电产 生的措施 ( 1 ) 不断的优化对 绝缘结构中电场的不同分布状 况进行深入研 究和分析 ,运用数学方法分析绝缘层板击穿和放 电的特性 ,计算出 绝缘板层能承当的最大场强 。然后不断 的总结实验经验 ,提 高变 压 器 的生产质量。 ( 2 )实验人员要规范的执行工艺规程,气泡、水分及纤维杂质 【 关键词 】电力 变压器 ;局部放 电;预防与控 制 千万不能被绝缘层压件包含 ,这些 都会造成 电场 分布 不均 匀,导致 局部 电场强度升高 。此外 ,在 强电场 的作用 下,他们 极易会发生极 前 言 化现象 ,导致杂质沿着 电场方 向排列 ,形成 “ 小桥 ”的形状导 电, 我 国电气设备制造行业相关规 定中明确指 出:运行 电压 等级在 而在这些 “ 小桥 ”的位置处 ,绝缘材料最终很容易被击穿 。 1 l O k V及 以上 的变压器必须定期进行局部放 电试验 。随着与 国际市 ( 3 )在产 品的装配 的车间 ,如果车间生产环境卫生条件不好, 场接轨 的要求 ,I E C及 国标规定 ,要求额定工作电压 1 2 6 K V及 以上 空气 中含 的粉尘 量比较 大,在 产品的装配过程中就会使变压器 附着 的设备也必须进行变压器局部放 电试验 ,因此我 国的标准 也做 出了 上许 多粉尘 、杂质等颗粒 ,当向变压器注油中,这些粉尘 、杂质就 相应 的调整 ,对应该进行变压器局 部放 电的试验 设备 的额定工作电 会 随着 油料进入 变压 器,导致 绝缘层强 电场周围发生变化并产生威 压和最大容量进行 了新 的规 定。达 到规 定要求的变压 器都必须进行 胁 。因此在 变压 器重要的一些器件组装前,应该采用酒精擦拭 的方 局 部放 电试 验 。 法进 行除尘 。通 过采 用降低引线附近电场强度的方法来减小局部放 G B 1 0 9 4 . 3 - 2 0 0 3的规定了我 国采用 局部放电试验 进行变压器 自 电。1 )可以采用增加 引线每边绝缘 的厚度 ;2 )加大 引线 间绝缘距 检时 应该 执 行 的标准 ,标 准 要求 变 压器 局 部放 电量 应 该不 大 于 离;3 )增加 引线 的直径 。从总的经济成本和生产工 艺的方面进行考 5 0 0 P C ,但是 有 的企业 自己会进 行一 些 内部标准 ,通 常 是不 大于 虑的话,通常利 用加大 引线每 边绝缘 的厚度 的办法 。 3 0 0 p C ,有 的企业甚至有求不大于 I O O P C ,这些都是企业通过 自我严 ( 4 )变压器的油箱、铁芯夹件、拉板等重要 的组部件 ,应该按 格的要求,期望提高产 品质量 。 照严格的图纸尺寸标注进行验收检查 ,特别要强调产 品的内部的圆 目前我国生产 5 0 0 K V级的变压器技术 已经相 当的成熟 ,近些年 整度 。规定大型的 电力变压器 内部 的铁芯金属接触面及螺孔 都不要 来,7 5 0 K V 、1 O 0 0 K V的超大级别的变压 器在我 国的生产也 比较普遍 , 求涂漆,这样为 了保证铁芯接地系统运转正常。 无论生产的数量还是质量上 ,都位列世界前茅 。因此 ,变压器 的产 4局部放 电的监测 和控制 品在进行局部放 电试验时 电力部 门也提 出了更高 的要求 ;测试力度 4 . 1 局部放 电试验的作用 也就越来越大 ;测试 的方法也就越来越先进 ;测试重视程度也越来 电力变压器局 部放 电试验 的作用 在于它是表征变压器绝缘性能 越高 。笔者对油浸式变压器局部放 电问题进行 了研究讨论 ,谈谈 自 的重要 的测试方法 利用 局部放 电试验 的手 段进 行局部放 电量数值 己的在实践 中解决此类 问题积累的经验。 的测试 ,测量 的数值对变 压器 的试验、调试 以及改造有着十分重要 1局部 放电的定义及原理 的意义 。我 国电力行业规 定,进行局部放电试验的包括进行安装前 局部放 电是一 种电荷 的游离形 态,它是静 电荷发生 相互作用的 新变压器 、7 2 . 5 k v 及 以上 的变压器 ,以及长途运输后的变压器等 。 行为 。如果在 电场较 强的区域 内外施一 定的电压 作用 ,静电荷 首先 局部放 电试 验有 着其它测 试方 法没有的优点 ,例如灵敏度高 ,精准 发生静 电游 离的地方 一定 是在变压 器绝 缘最弱 的地方 ,但是不一定 度好 等,因此它被十分广 泛的应用到变压器的绝缘特性的 自我检测 会有绝缘击 穿现象发生。我们通 常称为局部放电现象。而那些包围 中 。 在导体 之间的气体 ,如果 它们 发生 的了静电荷流 动,这种我们叫做 4 . 2我国局部放 电试验 的概述 电晕现 象。 目前 国内常采用的变压器局部放 电量数值 的测试 的办法有 :脉 对于油浸 式变压器来说,在其内部包含着许多游离状态 的正负 冲电流法、超声波法 以及放 电能量法等 ,其 中脉冲 电流法 也是现在 离子及极性分子 ,因为我们通常认为其正负离子数 目是相 同的 ,所 国际上广泛通用 的测量局部放 电量 的方法 。在进行 设备 的放电试验 以规定变压器内部的油呈 电中性状态。 由于绝缘板的吸附效应的存 时 ,试验 电压的设定要 比额定 电压略高 ,不然会 引起设备 局部 铁芯 在,负离子和极性分子会发生 一定 的定 向的移动 ,形成静 电流 。 饱或者磁过激 问题,对变压器造成局部损坏 。对那 些采用 强度 和频 如果要想按照用户 的设计要求变压器 的局部放 电的最大尺度 , 率都不 同的方法而进行 的局部放 电量 的数值 上的测定,最重要的是 就应该首先在产品的设计阶段进行严格绝缘结构和 电场的分布 的分 进行局部放 电量变化特征 的科 学分析 ,找 出这种变化特 征的数学模 析研究 ,设计足够的 、经济的绝缘板层 ,选择适合 的、高标准 的绝 型,并对变压器 主绝缘 的状况进行 数值性的分析;那些在实验 中出 现 了放 电异常现 象的变压器 ,大部 分的故障都发生在固体绝缘或者 缘材料。 目 前 国内对变压器局部放 电部分进 行准确 定位 ,采用的是超声 是因为主线 圈绝缘状况发生异常而 引起的 。 波 的测试方法 ,并且被成熟 的运用到实 际生产过程 中,受 到广泛 的 4 . 3 局部放 电试验 的技术发展前景 好评 。 通过评估变压器的绝缘性的办法对 电力变压器局部放 电试验进 行评估 ,但 是现在仍然没有完整的评估标准 ,不能有效 的对变压器 2局 部放电的危害 般 认为,小能量 的局部放 电并不会对变 压器 本身造成任何的 现状的评估。需要开展更加广泛的研究局部放 电试验 的检 测结 果和 危害,但 如果发 生了电荷 累积 现象,电荷累积的强度就极有可能使 跟踪变 压器的使用情况 ,进行科学 的总结经验 ,来评估绝缘材 料的 变压器 的绝 缘层 发生击 穿,这 种破坏途径包 括:局部放电使氧气发 绝缘状 况。积极发展在线监测技术和元器件生产 的检测 ,全过 程的 动态检测数据分析,有效 的避免放 电试验 的外部 因素 的干 扰。积极 生化学反应产生臭氧,臭氧是的绝缘板层降解 ,从而减弱变压器的 提高局部信号的提取和测量方法 ,有关 电力人员应 该努 力寻求 和开 绝缘性能:通过 局部发电而产生一定硝酸,硝酸的累积就会对绝缘 创更宽频率带的变压器绝缘性 的测量方法 ,实现 行之有效的外部干 材料和变压器电线产生一定腐蚀作用;局部放 电的同时还会产生活 扰技术,从而获取更加准确科学的局部放电数据 。 性粒子,经过累积后也可 以加快对绝缘介质 的磨损速度 ,使绝缘材 ( 下转第 2 4 7页 ) 作为我 国各个行业的 “ 后 勤部 门” , 也 应该迅速 的跟 随时代 的发展 , 变压器是电力行业的输电部 门的 中转站 ,它的发展要求就更加 的突 出。 我 国现在加 大了对 电力行 业的监控力度 , 要 求电力行业在施 工、 安全运行制度方面不断地进行 完善 。笔者通过对 变压 器的局部放 电 试验进行 了研究、分析 、 探讨后 , 发现并提 出许 多 行 之有 效的措施 , 丰富 了电力 变压器的局部放电试验的研究经验。
一起变压器局部放电事故分析及处理措施
一起变压器局部放电事故分析及处理措施局部放电是长时感应耐压试验的简称,指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电,它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷,在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。
针对试验时一起变压器局部放电问题进行了分析,提出了问题的处理方案。
标签:电弧放电;裕度;爬电痕迹;气穴;方案局部放电是长时感应耐压试验的简称,短时感应耐压试验又称预预防。
它们都是例行试验中一种非常重要的试验,局部放电指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电,它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷,在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。
它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿或属表面的边缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。
但若电器设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电,这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大,最后导致整个绝缘击穿。
2015年5月某厂生产的一台750kV变压器,在短时感应耐压试验时测量高压位置的局部放电量,发现放电量超出标准要求,多种测量方法测量均有放电量,经多次处理后方才解决,该文对此问题的处理过程进行了介绍。
1 情况介绍(1)对高压做局放试验时,从低压侧开始加压,首次试验电压升至1.7Um/■(低压:112kV,高压:785kV)后正常,降至1.5Um/■(低压:99kV,高压:693kV)后10分钟时出现200pC局放,放电量随时间延长增加,3分钟内从200Pc 增至1000Pc。
(2)电压降低后重新升压,试验起始电压为25kV,电压继续升至50kV时,高压局放量500Pc,升至1.1Um/■(低压72kV,高压508kV)后,高压放电量增至1000Pc;10分钟后,高压局放量增至10000Pc。
(3)由于试验期间起始电压较低,超声定位装置无法收到超声信号,因此无法定位局放具体位置。
试验完成后,第二天取油样化验结果显示乙炔与氢气含量超标,分别为17.2%、57%μL/L。
超高压变压器绝缘结构中的树枝状放电
超高压变压器绝缘结构中的树枝状放电1引言树枝状放电是固体绝缘材料中的一种局部放电。
局部放电和树枝状放电可使绝缘材料的电气性能和机械性能下降,是导致绝缘材料老化的主要原因。
国内外的运行实践表明,局部放电和树枝状放电是导致高压电气设备绝缘故障的主要原因。
我国运行中的变压器多次发生沿围屏的树枝状放电事故,严重威胁着变压器的安全运行,特别是大容量发电机用变压器的故障,经济损失更为重大。
近年来,在变压器制造厂中新产品的局部放电测量试验中,也发生多例沿围屏的树枝状放电事故。
鉴于上述情况,树枝状放电早就引起了许多国家的极大关注。
对树枝状放电的产生、发展及其预防措施,开展了广泛的试验研究。
因放电现象受很多因素的影响,很难用方程式进行解析计算。
因此除了用试验的方法进行研究以外,国内外已开始用计算机对放电现象进行模拟分析,从而得到了满意的结果。
对各种论点进行仔细分析,可得出如下结论:(1)树枝状放电的产生与绝缘材料中局部高电场的形成密切相关。
(2)树枝状放电或者由局部的高电场直接引起,或者由局部放电发展而成。
2变压器中树枝状放电的起因变压器油-隔板绝缘结构中的树枝状放电的起因,或者由局部的高电场直接引起,或者由局部放电发展而成。
我们的研究表明,在绝缘油良好的前提下,当电位梯度为16kV/mm时,便可出现局部放电;而苏联的研究指出,在实际变压器中,当场强E=3.5MV/m时,线圈中部便可出现局部放电。
试验表明,变压器油-隔板绝缘结构,在短时过电压的作用下,一旦形成局部放电,那末这种放电即使在工作电压的长期作用下(那怕场强较低,大约只有1MV/m),也有可能发展为图1所示的树枝状放电。
长期的局部放电会使绝缘材料发生物理和化学变化,并伴随着局部放电通道的增长(树枝状放电)而导致击穿。
试验还表明,当局部放电强度大约为10-6~1 0-8C时,绝缘隔板上就能呈现出明显的树枝状放电痕迹;而当局部放电强度低于1 0-9C时,绝缘隔板上没有任何痕迹。
浅析对电力变压器局部放电的预防和控制
浅析对电力变压器局部放电的预防和控制【摘要】随着我国市场经济建设的不断深入发展,电力行业作为我国各个行业的“后勤部门”,也应该迅速的跟随时代的发展,变压器是电力行业的输电部门的中转站,它的发展要求就更加的突出。
我国现在加大了对电力行业的监控力度,要求电力行业在施工、安全运行制度方面不断地进行完善。
笔者通过对变压器的局部放电试验进行了研究、分析、探讨后,发现并提出许多行之有效的措施,丰富了电力变压器的局部放电试验的研究经验。
【关键词】电力变压器;局部放电;预防与控制前言我国电气设备制造行业相关规定中明确指出:运行电压等级在110kV及以上的变压器必须定期进行局部放电试验。
随着与国际市场接轨的要求,IEC及国标规定,要求额定工作电压126KV及以上的设备也必须进行变压器局部放电试验,因此我国的标准也做出了相应的调整,对应该进行变压器局部放电的试验设备的额定工作电压和最大容量进行了新的规定。
达到规定要求的变压器都必须进行局部放电试验。
GB1094.3-2003的规定了我国采用局部放电试验进行变压器自检时应该执行的标准,标准要求变压器局部放电量应该不大于500PC,但是有的企业自己会进行一些内部标准,通常是不大于300pC,有的企业甚至有求不大于100PC,这些都是企业通过自我严格的要求,期望提高产品质量。
目前我国生产500KV级的变压器技术已经相当的成熟,近些年来,750KV、1000KV的超大级别的变压器在我国的生产也比较普遍,无论生产的数量还是质量上,都位列世界前茅。
因此,变压器的产品在进行局部放电试验时电力部门也提出了更高的要求;测试力度也就越来越大;测试的方法也就越来越先进;测试重视程度也越来越高。
笔者对油浸式变压器局部放电问题进行了研究讨论,谈谈自己的在实践中解决此类问题积累的经验。
1局部放电的定义及原理局部放电是一种电荷的游离形态,它是静电荷发生相互作用的行为。
如果在电场较强的区域内外施一定的电压作用,静电荷首先发生静电游离的地方一定是在变压器绝缘最弱的地方,但是不一定会有绝缘击穿现象发生。
500kV变压器围屏树枝状放电故障分析
500kV变压器围屏树枝状放电故障分析摘要:主要研究500kV变压器围屏树枝状放电故障,分析了变压器故障的常见类型,并对500kV变压器围屏树枝状放电故障的原理以及发展过程进行了分析。
关键词:变压器;围屏树枝状放电随着国民经济发展,500kV电网得到迅速发展,已成为地区骨干网架。
变压器是变电站的核心设备,变压器故障将会严重影响变电运行,导致区域供电中断,影响群众正常生产生活。
本文重点分析500kV变压器围屏树枝状放电故障的原理和原因,对提高500kV变压器安全稳定运行有重要意义。
一、变压器故障变压器故障类型比较复杂,根据故障部分划分,有内外部故障两种,根据故障形式不同,可以分为绝缘老化、局放、电弧放电、低能量放电等几类,根据故障发生过程,可以分为突发性故障以及慢性发展故障两类。
(一)内部故障1、磁路故障磁路故障是指变压铁芯以及夹件故障,其中铁芯多点接地故障最为常见。
2、绕组故障绕组故障是指线段、纵绝缘以及引线故障,主要有绝缘击穿、断线、绕组/曾建短路和绕组变形等几种。
3、绝缘故障变压器绝缘故障主要有绝缘油以及主绝缘故障两类,包括绝缘油异常、绝缘系统受潮、相间短路、围屏树枝放电等几种。
4、结构件和组间故障主要是指内部装配金件、分接开关、套管、冷却器等结构件和组间故障。
(二)外部故障1、油箱故障变压器油箱焊接连接不良、密封泄露可能会导致绝缘油渗漏。
2、冷却系统故障变压器冷却系统主要有油泵、风扇、控制设备等几部分结构,出现故障会导致冷却系统工作异常,变压器运行温度升高,可能导致零部件烧损甚至导致变压器爆炸事故。
3、附件故障变压器还配套有一系列附件,包括套管、储油柜、测温元器件、净油器、吸湿器等,外部附件故障不及时处理,很可能会快速发展为内部故障。
二、500kV变压器围屏树枝状放电故障(一)故障形成过程1、局放薄弱部位变压器绝缘是绝缘油、绝缘纸、绝缘纸板串联组合绝缘结构,不同结缘介质的介电系数不同,根据变压器的绝缘设计方案,需要合理分配不同绝缘材料厚度,否则将会导致部分绝缘结构承受非常大的电应力。
电缆树枝放电介绍
电缆树枝放电介绍电缆树枝放电是指电缆树枝在特定条件下产生放电现象的情况。
在实际应用中,电缆树枝的放电可能会对电力系统的运行产生不良影响,因此需要对其进行深入研究和了解。
本文将从放电原理、放电过程、放电危害以及防范措施等方面进行介绍,以期能更好地理解和应对电缆树枝放电问题。
首先,放电原理是电缆树枝放电问题的基础。
放电是指由于介质内存在电场强度超过其击穿强度而产生的电流放电现象。
电缆中的绝缘树枝在电压作用下,由于存在缺陷或者因为外部原因导致绝缘电阻小于预期,导致局部产生较高的电场强度。
当电场强度超过绝缘材料的击穿强度时,绝缘强制破坏,产生放电现象。
其次,放电过程是电缆树枝放电问题的关键。
放电过程可以分为初级放电、持续放电和弧光放电三个阶段。
初级放电是指在电场强度较小的情况下发生的局部击穿现象,此时放电通常比较短暂,并且电荷量不大。
持续放电是指在初级放电过程中形成的电离通道继续增长并形成一个稳定的通道,此时放电已进入持续状态,放电持续时间较长,电荷量也相对较大。
弧光放电是指在持续放电过程中,当电离通道继续扩大,达到足够大的尺寸时,放电过程中的电子会获得足够的能量,电离气体形成电弧,此时放电会更加明显,且会产生较大的热量和光。
此外,电缆树枝放电还存在一些危害和风险。
首先,放电会引起能量的损耗,导致系统效率降低。
其次,放电会引发火灾和爆炸等事故,对人身安全和财产造成威胁。
还有,放电产生的强电磁场会对周围的电子设备和通信系统等造成干扰和损坏。
另外,电缆树枝放电还会引发电力系统的瞬间故障,造成电网负荷不均衡,进而影响电力供应稳定性。
为了防范和减少电缆树枝放电问题的危害,可采取以下措施。
首先,对电缆系统的绝缘性能进行检测和评估。
通过定期进行局部放电检测和分析,及时发现并处理存在缺陷的树枝,以保证系统的绝缘性能。
其次,选用质量可靠的绝缘材料和绝缘工艺,以提高绝缘系统的可靠性和抗击穿能力。
再次,进行地理设计和维护工作,在电缆线路周围的植被不要选择易形成树枝的植物,避免因树枝与导线接触而引发的放电问题。
电缆“树枝化放电”老化过程是怎样的?
电缆“树枝化放电”老化过程是怎样的?树枝老化简介有机材料的树枝化是由于材料内部细微开裂造成的,开裂的细小通道如同冬天无树叶的树枝状——有枝干、分枝、枝芽。
“树枝”就是这种中空开裂现象的统称。
实际上,它的形状已大大地超越了“树枝”的概念。
电缆的树枝化放电现象也是固体介质击穿前漫长的先导击穿过程,在引发树枝萌芽之前已有漫长的诱导(诱发)期。
树枝引发后,或者很快发展到固体击穿,或者经漫长的发展(老化)过程,最后导致固体介质击穿(电老化击穿)。
树枝放电通常指树枝的发生、发展的全过程,也有特指管道细微开裂中的气体的局部放电。
各种有机材料中,管道细微开裂的引发,可以是原有亚微观裂纹的存在;或气隙、水分、化学杂质的存在;或者无任何裂纹存在,只是极高的场强导致冷发射电子,引发裂缝,这是很复杂的物理化学过程。
从高场强处、气隙、含水的空洞、杂质等处引发树枝核心后,向三个方向的立体空间发展。
一般是沿电力线方向,也有因材料的各向异性而出现垂直电力线方向的树枝。
这些树枝延伸发展到场强所至的对极(整个绝缘厚度),最后发生整体击穿。
从引发树枝萌芽,到发展至对极的时间可以是几分钟、几十分钟、几年或十几年。
树枝生成的条件运行中产生树枝的电缆经过实际解剖和实验室中培养的树枝图像都证明了树枝产生的条件是:1)局部极不均匀的高场强。
在金属突出物,半导电层的尖刺、缺陷和节疤,以及有尖刺边角的杂质(杂质的介电常数较大或电阻率极小)附近,很容易形成局部的电场集中。
2)有微小的空隙或亚微观裂纹。
3)有内部机械应力、热应力、不完善界面应力。
4)水分的存在是水树枝生成的引发剂。
以上条件,只要具备其一,电缆中就会不同程度地产生树枝。
树枝放电的形成树枝放电的引发和发展过程可分为以下四个阶段:(1)引发期:又称潜伏期或诱导期,它的长短表征树枝发生的难易程度。
这是抑制树枝的主要阶段。
(2)成长期:又称发展期,它表明树枝引发后的成长速度。
耐树枝发展特性好的材料,树枝发展慢,即成长期长。
减少10kV架空配电线路树障故障措施
减少10kV架空配电线路树障故障措施摘要:10 KV架空配电网在运行时,经常会穿过农村和城郊,因此10KV架空线路路径边上经常有大量的树木。
在架空线附近,树木会生长出新的枝条,或者生长到更高的高度,或者距离架空线缆很近,在暴风雨、狂风等恶劣天气下,树木就会挤压架空线缆,引起架空线缆短路、接地等问题,从而造成用户停电。
文章就如何降低10 kV架空配电网的树障故障作了一些探讨。
关键词:10kV;架空配电线路;树障;故障;措施;引言在10 kV配电网中,由树障碍物引起的跳闸已占到了10 kV配电网故障跳闸的20%以上,仅次于雷击和外力破坏,成为造成配电线路故障跳闸的第三大原因。
如果配电网出现了故障,不仅会对人民群众的正常生产和生活产生严重的影响,还会对供电企业带来巨大的经济损失,对社会产生极为恶劣的影响。
1、10kV架空配电线路的树障原因分析在我国农村经济持续发展的背景下,农户对农地的有效利用已有较高的认识,并在此基础上进行了大规模的速生林建设。
经常有大量的快速林种植在10kV中压线路的线路走廊下方或附近,通常都会种植大量的快速林,而且这些快速林的长势都很快。
为确保电线与树之间有一段安全的距离,电力公司的运行人员在日常检修中,常常要对树木进行清除。
由于部分工作人员没有对树木倒下的方向进行有效控制,树木倒下时亦容易倒在线路上引起线路跳闸,对线路的安全稳定运行影响极大。
为什么砍伐树木时,控制措施会失效呢?本文对常见的3 种砍伐方式进行深入分析。
(1)压力触点不可靠,容易失去控制;在人工采伐过程中,因枝条与树干接触部位滑落,或受力部位处于重心之下,容易造成树木反弹、倒伏,失误跌落到电线上,引发电击事故。
(2)抛撒路线不安全,容易发生意外伤害事故;在伐木作业中,目前所采用的辅助方法存在以下问题:①工人与锯子之间的距离太近,易发生意外伤害事故;②人推树的动作位置离树基部较近,但对树基部的影响较小。
③倒下的大树易压到附近的人。
变压器中树枝状放电的预防
变压器中树枝状放电的预防变压器油-隔板绝缘结构中的树枝状放电,或者由局部的高电场直接引起,或者由局部放电发展而成。
而局部高电场的形成和局部放电的产生,又取决于变压器的结构设计、制造工艺和原材料的质量。
因此,从变压器的结构设计、制造工艺和原材料的选用入手,设法消除绝缘结构中的局部高电场,防止绝缘结构中产生局部放电,是防止变压器中树枝状放电的根本措施。
1结构设计由于计算机的应用和电场解析技术的进步,目前已能准确计算出线圈内部的电位分布和梯度分布,为更加合理的设计匝间绝缘和段间绝缘提供了理论依据。
在电场计算中,由于采用了有限元法、差分法、表面电荷法及电荷叠加法等,已能准确求出变压器各部位电压的大小及电场的分布情况。
根据计算结果,来确定理想的绝缘结构。
这种结构应该是,在采用成型绝缘隔板将油隙分割成多层小油隙来提高绝缘强度的同时,必须尽量使油-隔板的分界面与电场的等位面相互平行,并且在电场分布不均匀的部位,采用形状与电场等位面完全相同的成型绝缘件,从而使电场得到缓和,消除局部的高电场。
静电板的绝缘厚度,宜使其表面油中场强低于局放强度;角环形状和尺寸,应垂直于电场方向,从而避免由于切向分量存在,沿角环表面树枝状放电及沿面放电。
近年来的研究结果表明,对油-隔板绝缘结构而言,不仅要求油和隔板都具有较高的击穿电压,而且还要求具有较高的起始局部放电电压。
为了提高起始局部放电电压,有人提出了复合绝缘结构,就是把用绝缘隔板将油隙分割成细小油隙的方式,和用绝缘体填充油隙的方式结合起来,靠这两种方式的最佳配合,使绝缘结构更加合理。
模型试验结果表明,若500kV传统绝缘结构的端绝缘模型的起始局部放电电压为100%,则复合绝缘的端绝缘模型,其起始局部放电电压增长到150%。
这种复合绝缘可承受工频750kV,冲击1500kV的试验电压,还有足够的裕度。
根据目前我国变压器制造业的现状,结合对故障变压器的解体检查结果,认为在结构设计时应注意以下几点:(1) 用计算机仔细分析电场,根据电场分布情况选择合理的绝缘结构。
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变压器中树枝状放电的预防
变压器油-隔板绝缘结构中的树枝状放电,或者由局部的高电场直接引起,或者由局部放电发展而成。
而局部高电场的形成和局部放电的产生,又取决于变压器的结构设计、制造工艺和原材料的质量。
因此,从变压器的结构设计、制造工艺和原材料的选用入手,设法消除绝缘结构中的局部高电场,防止绝缘结构中产生局部放电,是防止变压器中树枝状放电的根本措施。
1 结构设计
由于计算机的应用和电场解析技术的进步,目前已能准确计算出线圈内部的电位分布和梯度分布,为更加合理的设计匝间绝缘和段间绝缘提供了理论依据。
在电场计算中,由于采用了有限元法、差分法、表面电荷法及电荷叠加法等,已能准确求出变压器各部位电压的大小及电场的分布情况。
根据计算结果,来确定理想的绝缘结构。
这种结构应该是,在采用成型绝缘隔板将油隙分割成多层小油隙来提高绝缘强度的同时,必须尽量使油-隔板的分界面与电场的等位面相互平行,并且在电场分布不均匀的部位,采用形状与电场等位面完全相同的成型绝缘件,从而使电场得到缓和,消除局部的高电场。
静电板的绝缘厚度,宜使其表面油中场强低于局放强度;角环形状和尺寸,应垂直于电场方向,从而避免由于切向分量存在,沿角环表面树枝状放电及沿面放电。
近年来的研究结果表明,对油-隔板绝缘结构而言,不仅要求油和隔板都具有较高的击穿电压,而且还要求具有较高的起始局部放电电压。
为了提高起始局部放电电压,有人提出了复合绝缘结构,就是把用绝缘隔板将油隙分割成细小油隙的方式,和用绝缘体填充油隙的方式结合起来,靠这两种方式的最佳配合,使绝缘结构更加合理。
模型试验结果表明,若500kV传统绝缘结构的端绝缘模型的起始局部放电电压为100%,则复合绝缘的端绝缘模型,其起始局部放电电压增长到150%。
这种复合绝缘可承受工频750kV,冲击1500kV的试验电压,还有足够的裕度。
根据目前我国变压器制造业的现状,结合对故障变压器的解体检查结果,认为在结构设计时应注意以下几点:
(1)用计算机仔细分析电场,根据电场分布情况选择合理的绝缘结构。
必须使绝缘隔板和油的分界面,尽可能和电场等位面平行。
使所有
绝缘件的圆角与电场等位面大体吻合。
(2)改进上角环的结构,抬高上角环的位置,使角环不集聚气泡或让气泡集聚在场强较弱的部位。
(3)线圈的轴向油隙取得较小而静电板的圆角半径取得较大,使油中的最高场强得以降低。
(4)调整围屏支撑垫块的位置,使其位于低场强区域,围屏支撑垫块前端的两个尖角应该倒成圆角。
2 制造工艺
合理的结构设计是靠先进的制造工艺来保证的。
实践证明,国内外凡是发生树枝状放电的变压器,无一不和制造工艺上的缺陷密切相关。
目前我国变压器的制造工艺水平与国外先进水平相比,是存在一定差距的,这是我国变压器产品质量不高的根本原因。
例如苏联9万kVA及以上的大型变压器的年事故率,早在1975年就降到了0.8%;而瑞典变压器的年事故率只有0.43%;日本近几年来投运在100多个变电站的变压器,从未出现过事故;我国变压器的年事故率远远高于他们。
这应该引起有关部门的认真思考和足够重视。
要想提高我国变压器的产品质量,使其迅速达到国外同行业的先进水平,不从根本上改变目前某些陈旧落后的制造工艺,是没有出路的。
根据对事故变压器的解体检查认为,在当前变压器的制造过程中,应特别注意以下几点:
(1)在线圈绕制过程中,应防止线段绕制和线圈装配的误差所引起的线匝凸起。
应防止线饼换位处由于扭折使导线绝缘局部受损。
(2)在器身装配过程中,一定要保证围屏形状的稳定性,即油隙边界的稳定性。
在器身套装时,要严防由于围屏纸板搭接处边棱翘曲而与线圈表面相碰,甚至划破线圈的导线绝缘。
(3)线圈的绕制和绝缘件的制造及其存放应在净化的环境中进行。
垫块和撑条等绝缘件应无尖角、毛刺,表面要光洁。
对粘合绝缘件要严防层间有气泡存在。
(4)要严格控制变压器油中的含水、含气量和杂质的含量。
(5)改进真空注油工艺,提高真空度,减少器身内部的残余气体。
3 绝缘材料的选用
有了合理的结构设计和先进的制造工艺,若没有优质的原材料供应,仍然生产不出高质量的产品。
随着变压器电压的不断提高,容量的不断
增大,为将树枝状放电引起的绝缘事故防患于未然,除了采用先进的结构设计和提高工艺水平外,必须研究和发展不易产生树枝状放电的固体绝缘材料,而其中最关键的乃是绝缘纸板。
因为高电压油-隔板绝缘变压器运行的可靠性,在很大程度上是由用作主、纵绝缘件的纸板的性能决定的。
我们应当选用纯度高、无鼓泡起层、不变形的优质纸板,严格把关,防止把有缺陷的纸板用到产品上去。
为了确保产品质量,国外对于不同种类的绝缘件,早已开始采用不同牌号的绝缘纸板了。
不同牌号的纸板,具有不同的结构和性能。
例如,对于制造主绝缘的纸板,特别要求提高它的沿面放电强度;而对于用作纵绝缘件的纸板,则要求减少它的收缩性。
为了抑制由于局部放电而引起的树枝状放电,首先应该设法防止局部放电的发生。
防止局部放电的方法有,消除绝缘材料中产生局部放电的气泡、裂纹、杂质等缺陷,降低绝缘材料的表面电阻,从而使电场得到饱和。
为了实现上述目的,除了提高材料的加工工艺,确保材料的质量以外,还研制出了能够降低绝缘材料表面电阻的各种添加剂。
试验表明,当绝缘材料的固有表面电阻降低到1010Ω以下时,起始局部放电电压将升到相当高的数值。
总之,只要从结构设计、制造工艺、原材料的选用等各方面入手,防止油-隔板绝缘结构中局部高电场的形成和局部放电的产生,那么超高压变压器绝缘结构中的树枝状放电,是完全能够避免的。