电力变压器局部放电问题

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变压器局部放电

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。

电力变压器局部放电检测技术的现状和发展

电力变压器局部放电检测技术的现状和发展

• 51•现阶段,我国电力行业发展进入技术变革的关键时期,电压等级要求也不断提高。

同时,电压升高也容易发生变压器的局部放电现象,而局部放电产生的电流与周围介质会发生相互反应作用,产生热效应或者生成活性物质,其中最重要的问题是局部放电会加速绝缘体老化,隔热性能降低,进而引发电气事故。

因此变压器局部放电检测技术的优化工作至关重要,能够有效预防事故发生。

局部放电现象的出现使得周围介质形成超声波、高频辐射等效应,这也给检测技术的升级提供了方向。

本文针对电力变压器的局部放电性能检测为主要探讨对象,对检测技术的应用类型和工作原理、发展现状和未来发展趋势展开分析,以期对未来检测技术优化提供思路。

电力变压器是电力系统正常运行中必不可少的一个关键运行部件,运行状况与设备质量直接关系到整个电力系统的安全与稳定性。

同时,电力变压器的绝缘状态又直接影响到变压器的整体运行状况,其中局部放电产生大量的电、光、声、热等的物理、化学效应,是造成电力变压器绝缘老化、变形的主要原因,进而可能由此造成不同程度的电力事故。

为应对局部放电导致的变压器运行问题,近年来相关专家结合这些效应研发出了各类放电监测技术,如电脉冲法、光检测侧法、超声波法、超高频法、气相色谱法和红外热像法等,均有效地应用在了局部放电检测工作中,帮助整个电力工程正常运行。

1 局部放电检测技术类型及应用现状在我国电气工程中,根据放电原因类型的差别,将局部放电现象大致分为三种类型:分别是是汤逊放电、注流放电以及热电离引发的放电。

此外,放电的表现形式也多种多样,小间隙局部放电现象中又包括脉冲和非脉冲放电,还包括亚辉光放电。

由于变压器的局部放电现象会影响到周围的其他物质,进而导致设备与周围介质相互作用,这就使得变压器的部分绝缘体产生相互反应(物理化学效应等),形成局部放电现象。

局部放电的发生可能造成超声波的出现以及介质成分发生变化等,极可能引起电气事故出现,造成严重后果。

近年来,随着电气工程数量的逐步增多,我国有关部门加强了对局部放电的研究工作,旨在研究更多放电检测新技术,加强对变压器的控制。

干式变压器局部放电

干式变压器局部放电

干式变压器局部放电 NOMEX®绝缘材料一.局部放电产生的原因及其危害1、在变压器绝缘结构中,多少会有些局部的绝缘弱点,它在电场的作用下会首先发生放电,而不随即形成整个绝缘贯穿性击穿,这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电现象简称为局部放电。

局部放电可能发生在导体周围,也可能发生在绝缘体的表面或内部,发生在表面的称为表面局部放电,发生在内部的称为内部局部放电。

以空气为基本散热和绝缘的干式变压器中,它的绝缘系统是由各种不同材料、不同几何形状和尺寸组成的复合绝缘,它们各自在外施电压作用下所承受电场强度是不同的,这种不均匀性是客观存在的。

于是在绝缘体内部或表面就会出现某些区域的电场强度高于平均电场强度,某些区域的电场强度低于平均场强,在高于平均电场强度的某些区域就会首先发生放电,而其它区域仍然保持绝缘的特性,这就形成了局部放电。

一般来说,产生较为严重放电的原因通常有下述几种:一是由于结构不合理,使电场分布极不均匀,形成局部电场过分集中,这就有可能使气隙或固体绝缘内部或表面发生放电。

二是由于制造和工艺处理不当,如金属部件带有尖角、毛刺或绝缘体中含有杂质,局部有缺陷,这些部位的电场发生畸变造成放电。

另外,变压器内部金属接地部件间或者导体间连接不良,也会产生局部放电。

在实际测试中,我们注意的部位往往集中在空气隙、绝缘件的缺陷和金属毛刺等方面。

2、局部放电发生在一个或几个很小的区域内(如绝缘内部气隙或气泡),放电的能量是很小的,所以它的存在并不影响电气设备的短时绝缘强度。

但是,如果一台变压器在运行电压下长期存在着局部放电现象,即使是微弱的放电,也会对变压器造成危害,它的破坏作用大致有两种:一是放电点长期对绝缘件轰击造成绝缘局部损坏,逐步扩大后,最终使绝缘击穿。

二是长期放电产生的臭氧、氧化氮等活性气体在热的作用下,使局部绝缘受到腐蚀,电导增加,最后导至热击穿。

电气绝缘的破坏或局部老化,多数是从局部放电开始的,它的危害性突出表现在使绝缘寿命迅速降低,最终影响安全运行。

电力变压器局部放电试验目的及基本方法

电力变压器局部放电试验目的及基本方法

一变压器局部放电分类及试验目的电力变压器是电力系统中很重要的设备,通过局部放电测量判断变压器的绝缘状况是相当有效的,并且已作为衡量电力变压器质量的重要检测手段之一。

高压电力变压器主要采用油一纸屏障绝缘,这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。

由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。

当设计不当,造成局部场强过高、工艺不良或外界原因等因素造成内部缺陷时,在变压器内必然会产生局部放电,并逐渐发展,后造成变压器损坏。

电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现:(1)绕组中部油一纸屏障绝缘中油通道击穿;(2)绕组端部油通道击穿;(3)紧靠着绝缘导线和电工纸(引线绝缘、搭接绝缘,相间绝缘)的油间隙击穿;(4)线圈间(匝间、饼闻)纵绝缘油通道击穿;(5)绝缘纸板围屏等的树枝放电;(6)其他固体绝缘的爬电;(7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。

因此,对已出厂的变压器,有以下几种情况须进行局部放电试验:(1)新变压器投运前进行局部放电试验,检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。

(2)对大修或改造后的变压器进行局放试验,以判断修理后的绝缘状况。

(3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断,例如油中气体色谱分析有放电性故障,以及涉及到绝缘其他异常情况。

二测量回路接线及基本方法1、外接耦合电容接线方式对于高压端子引出套管没有尾端抽压端或末屏的变压器可按图1所示回路连接。

图1:变压器局部放电测试仪外接耦合电容测量方式110kV以上的电力变压器一般均为半绝缘结构,且试验电压较高,进行局部放电测量时,高压端子的耦合电容都用套管代替,测量时将套管尾端的末屏接地打开,然后串入检测阻抗后接地。

测量接线回路见图2或图3。

图2:变压器局部放电测试中性点接地方式接线图3:变压器局部放电测试中性点支撑方式接线图2于实际现场测量时,通常采用逐相试验法,试验电源一般采用100~150Hz倍频电源发电机组。

当现场不具备倍频电源时,也可用工频逐相支撑加压的方式进行试验,中性点支撑方法接线见图3,因为大型变压器绝缘结构比较复杂,用逐相加压的方式还有助于判断故障位置。

干式变压器局部放电的原因和危害

干式变压器局部放电的原因和危害

干式变压器局部放电的原因和危害1、产生局部放电的原因干式变压器内部的电磁线、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。

环氧树脂浇注绝缘干式变压器在真空浇注时,如工艺控制不好也会造成内部有气泡而产生局部放电。

在设计时层间或匝的场强过高也会造成局放增大。

2、局部放电的危害局部分那个点有多种放电类型。

其中一种是发生在绝缘表面的局部放电形式。

若能量较大,在绝缘体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,发生在气穴或尖角电极上,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。

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。

如干式变压器局放量严重超标其使用寿命一般在3~5年内出现内部绝缘老化而击穿烧毁。

所有我国对干式变压器局部放电量要严格要求控制。

部分区域绝缘强度不够;空气湿度太大;安装时变压器绝缘有损坏;变压器闲置时间太长,绝缘含水量超标1、引线:变压器绝缘布局中,引线安置是许多的。

引线与引线之间的电场散布是极不均匀的。

两根半径一样的引线彼此平行和笔直时其最大电场强度均出现在两根引线外表处。

一样条件下(疏忽外包绝缘层)两根引线彼此笔直比对等安置的最大电场强度高出10%左右,高压绕组首端引出线对箱壁以及对其外部的调压绕组,也是电场会集易发作有些放电的区域。

2、端部绝缘组织:超高压电力变压器端部绝缘布局中通常在绕组端部防治静电环,一方面改进绕组冲击电压散布,另一方面作为屏蔽均匀端部电场。

但静电环与端圈间构成的楔形油隙(亦称油楔)为电场会集区域。

"油楔"与最大电场强度与绕组主绝缘间隔,端部绝缘间隔,静电环曲率半径及绝缘厚度有关。

变压器局部放电

变压器局部放电

变压器的局部放电问题谈谈《变压器的局部放电》摘录作者:沈阳特变电工张玉春一前言GB1094.3-2003规定局放标准应不大于500PC。

但用户经常要求小于等于300PC或小于等于100PC,这种技术协议要求,就是企业的产品技术标准。

二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位置首先发生静电游离,但并不形成绝缘击穿。

这种静电荷流动的现象称为局部放电。

对于被气体包围的导体附件发生的局部放电,称为电晕。

三产生局部放电的原因:(1)变压器内部的金属件、绝缘件要园整化,不能有任何尖角和毛刺。

因为在高电场强度作用下,电荷容易集中到尖角的地方,从而引起放电。

(2)金属接电部件之间、导电体之间电气连接不良,也会产生放电。

尤其金属悬浮,情况更为严重。

如110KV级以上铁心结构的金属连接件,其接触面不涂漆;夹件上固定木件的小支板与螺栓连接处不涂漆,以保证金属连接件的紧密接触;地屏上的铜片与接地片必须焊牢,以避免接触不良或悬浮等。

(3)绝缘件内部存在着气隙气泡。

电木筒和层压纸板的各纸层之间,如果真空浸漆或干燥工艺处理不好,就会在内部形成空腔,浸油以后,油往往不能浸入空腔,从而形成气隙;如果油处理不好也会有气泡存在。

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邻近的绝缘材料高,达到使击穿的程度,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(油或纸)击穿或固体绝缘表面放电。

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

四局部放电的危害:局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。

降低变压器使用寿命。

五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析、击穿和局部放电特性,找出允许的最大场强。

同时还需要加强技术管路,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,以免其引起电场分布的畸变,导致局部电场强度的升高。

浅谈变压器局部放电的定位方法

浅谈变压器局部放电的定位方法

浅谈变压器局部放电的定位方法电力变压器在电力系统整体的运行中扮演着重要的角色,其绝缘强度的高低会直接影响电力系统运行时的安全状态。

而引起变压器绝缘劣化的主要原因之一就是局部放电(简称局放)。

因此,局部放电定位是变压器状态维修的基础和质量监控的重点项目。

标签:变压器;放电;定位方法1 电气定位法局部放电最明显的特征就是产生电脉冲,电脉冲中包含很多可以研究分析的信息,如信号能量幅值的衰减,波形的畸变和延时等。

电气定位法的原理是根据放电脉冲在绝缘介质中传播时的参数特性,建立相关的传递函数来确定放电源的空间位置。

(1)行波法。

行波法的主要原理是利用波的时延特性来计算放点源与被测点的距离。

局部放电在放电时会产生波形,波形传播开始的瞬间会出现容性分量,需要经过一段时间的时延后,行波分量才到达测量端。

根据行波传播的速度,通过测量行波延迟的时间,就可以计算出所求距离,估计出放电源所在位置。

(2)极性法。

极性法的原理是通过比较变压器绕组的不同端子上局部放电信号的极性,如对单相变压器,理论上希望在高、低压绕组的四个端子测到不同极性的局部放电信号,根据不同的极性信号来确定放电位置。

但是极性法仅能识别到局部放电源可能存在于变压器绝缘的某个区域。

要精确地测出放电的位置,必须利用其他方法。

(3)起始电压法。

假设变压器绕组上的电压分布均匀,令绕组长度为L,绕组两端电位各为UH,UL。

若放电点N离高压端H的距离为x,放电点电压为UN,则有:(UH-UN)/(UN-UL)=x/(1-x)(1.1)当UN达到起始放电电压UI时,则有:(UH-UI)/(UI-UL)=x/(1-x)(1.2)若已知L,则只要改变绕组两端的电压,测出UH1,UH2,UN1,UN2,并将其代入式1.1和1.2即可求出放电位置x。

2 电气定位法存在的问题(1)由于变压器有很复杂的内部结构,因此对于不同的放电点,在局部放电时产生的波在运行过程中可能会发生振荡,但是测量放电信号不能反映变压器内部真实状况,只能在变压器的测量端点进行,所以误差相对较大。

电力变压器局部放电的控制讲解

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。

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

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。

变压器局部放电异常原因及重要性分析

变压器局部放电异常原因及重要性分析

变压器局部放电异常原因及重要性分析摘要:五光十色的霓虹灯,精彩纷呈的LED大屏以及生动形象的裸眼3D把城市的夜晚衬托的流光四溢,飞驰的地铁和一步一停的电表让普通的白天也显得平凡且珍贵。

现代社会之所以能绚丽又简单,一切都是因为供电设施之一的变压器实现普遍化,但正是因为普遍,就会出现一些常见问题,因此本文将围绕变压器局部放电异常原因及重要性分析进行讨论。

关键词:变压器、局部放电、异常原因引言变压器是电网中不可缺少的重要设备,主要起到电压电流变换和隔离的作用。

提高远距离传输的电压可以减少线路的功率损耗;降低电压可以满足不同用户的用电需求;初级和次级变压器是隔离的,因此它们之间没有直接的电气连接来防止干扰。

1.变压器局部放电异常原因变压器局部放电是输电设备中的正常现象。

产生这种现象的原因是设备内部的绝缘部分被强大的电力击穿,导致元件内部局部放电。

变压器中局部放电的位置一般是击穿分量的两极。

当然这不是绝对的,其他位置也可能发生局部放电。

变压器在工作时,局部放电不会对整个系统产生太大的影响,但是如果局部放电比较多,就会直接影响变压器的稳定性,进而导致整个变压器的能耗迅速增加。

[1]造成变压器局部放电的原因有很多,接下来将和大家详细解释。

变压器的绝缘结构不可避免地存在气泡(气隙)、油隙和绝缘薄弱环节。

这些气泡(气隙)、油隙和绝缘弱点通常是在变压器的制造过程中形成的。

例如油浸式变压器在制造过程中,由于浸渍、干燥、真空处理不彻底,产品中使用的胶木桶、绝缘纸板、绝缘纸层不可避免地会形成一些空腔。

当绝缘油不能完全浸入空腔时,空腔内就会有气泡(气隙)。

如果绝缘油本身质量有缺陷或者绝缘油处理不好,注入变压器的绝缘油中会有一些气泡。

由于气体的介电系数小于油、纸等绝缘材料的介电系数,所以空气间隙的电场强度高于油、纸绝缘。

当施加的电压达到一定值时,这些气隙中会首先发生局部放电。

此外,油纸绝缘中的油膜、分油器绝缘结构中的油隙,特别是“楔形”油隙、金属部件和导线中的尖角和毛刺以及电场集中、场强过高的局部区域也容易发生局部放电。

220kV大型电力变压器局放试验及分析

220kV大型电力变压器局放试验及分析

220kV大型电力变压器局放试验及分析摘要:局部放电测量是变压器试验中最重要的项目,也是决定电网的是否能安全稳定运行的基础和保障。

文章阐述了电力变压器局部放电现象产生的危害及原因,并对局放试验的试验要求、试验原理等进行了相关论述。

关键词:220kV大型电力变压器;局放试验L/T596《电力设备预防性试验规程》要求进行局部放电测量。

多年来的实践表明,局部放电试验对变压器绝缘中微小缺陷的检测是非常灵敏的,也是非常有效的,在现场试验中得到了广泛的推广,为电力系统的安全稳定运行提供了有力的保障。

1变压器局部放电产生的原因1.1绝缘内部的气隙变压器的绝缘结构较为复杂,所使用的绝缘材料既有变压器油,又有绝缘纸板、层压木等,干式变压器中还有环氧树脂绝缘。

众多的绝缘材料在生产或安装过程中难免会存在一些气隙,而这些气隙的存在就构成了电力变压器内部产生局部放电的重要原因。

通常气体的来源主要有以下几方面:a)油浸变压器真空注油、油循环、静置工艺过程中由于值班人员疏忽,使真空机、滤油机控制不严,使真空度不满足工艺要求,循环、静置时间不够,变压器绝缘中存在残余气体,导致运行电压下发生局部放电。

b)变压器内部绝缘使用的层压制品,包括层压绝缘纸板、电工层压木、层压玻璃布板等。

由于生产企业对层压制品中气泡的危害性认识不足,或生产工艺不够完善,预浸坯料挥发物含量较高,使层压制品中残留气泡。

对油浸变压器而言,由于真空注油真空度不高、注油后静放时间不够,层压制品中的气体没有把油完全置换出来,影响材料的绝缘性能。

c)线圈在干燥工艺过程中真空度控制不好、干燥时间和温度不满足要求,导致干燥后的线圈中残留气体,造成变压器发生局部放电。

d)固体绝缘变压器环氧树脂真空浇注工艺中由于真空度不够高、真空保持时间不够长,不能彻底脱气,使环氧树脂固化物中残存一些气体。

在包裹绝缘的干式变压器中由于浸渍负荷绝缘材料和导线的膨胀系数存在差异,从而造成一些气隙。

电力变压器局部放电的控制讲解

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。

大型电力变压器局部放电的产生及降低局放的措施

大型电力变压器局部放电的产生及降低局放的措施
4结 束 语 .
I: 高压 电场 中导 电体 、 固体绝缘的尖角毛刺 ; Ⅱ: 变压器油 中的微量气泡和固体绝缘 中的空气缝隙 ; Ⅲ: 绝缘件表面的灰尘及高压电场 中的悬浮 电位 ; Ⅳ: 在高 电场下产生悬浮电位的金 属物 。 22局部放 电的危害 . a导致电击穿 : 电点直接对其 所在位置 的绝缘进行轰 击 , 放 这种放 电长期地 、 连续地发生 , 必将导致此处绝缘 的击穿 。 b导致热击穿 : 局部放电产生热量 , 或许有 乙炔气体等产生 , 使临近 绝缘热老化或腐败变质。连续放电 , 将导致绝缘烧损或失效 , 造成击穿。 3降 低 局 部 放 电 的 一 般措 施 . 3i .绝缘件 的加工 制造绝缘件要选择性能好 、 质量高的绝缘材料 。 所有绝缘件 的制造 应无楞角 、 飞边和毛刺 。所有的绝缘板或绝缘块的楞角均倒 圆角。加工 的绝缘件应清洁 、 无金属粉尘和灰尘 , 并用单层皱纹纸包扎好存放 。 3 . 2提高绕组质量 绕 组 本 身 在 正 常 情 况 下 不 会 发 生 局 部 放 电现 象 。但 如 果 导 线 上 有 毛刺 , 燕尾垫块及 内撑条等绝缘件 内有 金属杂物 , 也会 发生局部放电 。 为了保证线 圈各梯度电位之间 的电场均匀 ,顺利通过感应耐压及冲击 试验 , 圈的绕制首先要严格控制导线 的质量 。 线 裸体导线要平整 、 光滑 、 无 尖角毛刺 , 匝绝缘 包扎要 紧实均 匀 , 不得有起翘 的纸片和表面断层。 线 圈的换位及 出头部位 的减弯要采用专用工具 ,不得有钳 口或金属刃 口划 伤导线 和绝缘层 , 不要城急弯 , 避免导线弯 曲内侧 出现尖楞 。导线 的焊接部位要牢 固、 平整 、 无尖 角毛刺 , 绝缘包扎可靠 , 悬浮的纸边 。 无 绕组 出头处 的屏蔽要牢 固、 紧实 、 圆滑。 单柱绕组压装后 , 要检查绕组 内 径侧 撑条及换位处有无匝绝缘损伤。采取 防尘措施存放 。 33 心 的装 配 .铁 采用优 质合金刀具加工硅钢片 , 变压器铁心片是通过横剪 、 纵剪剪 ( 上接第 3 7页) 3 当晶闸管的额定 电压小 于实 际要求 时,可 以用两个 以上 同型号器 件相 串联 。理想 串联希望各器件 承受 电压相 等 , 但实际上因 器件特性 之间的差 异 , 一般都会存在 电压分配不均匀的问题 。串联的器件流过的 漏电流总是相同的 , 由于静态伏安特性 的分散性 , 但 各器件所 承受 的电 压是不等的。图 2 表示两个 晶闸管 串联时 , a 在同一漏 电流 l R下所 承受 的正 向电压是不同的。 若外加 电压继续升高, 承受 的电压高的器件将 则 首先达到转折电压而导通 , 另一个 器件 承担全 部电压也 导通 , 使 两个器 件都失去控制作用 。同理 , 向时 , 反 因伏安特性不 同而不均压 , 可能使其 中一个器件先反向击穿 , 另一个随之击穿。这种由于器件静态特性不同 而造成的均压问题称为静 态不均压 问题 。 为达到静态均压 , 首先应选择参数和特性尽量一致 的器件 , 此外可 以采 用 电 阻 均压 , 图 2 如 b中 的 R 。R P P的 阻 值 应 比 任 何 一个 器件 阻 断 时的正 、 向电阻小得多 , 反 这样才能使每一个晶闸管分担的电压取决于

变压器局部放电检测与诊断技术

变压器局部放电检测与诊断技术

变压器局部放电检测与诊断技术随着电气设备的发展,变压器作为重要设备已成为电力系统中不可或缺的组成部分。

变压器的工作质量直接影响着电网的安全稳定运行。

然而,因使用环境,老化等原因导致的变压器局部放电情况,却会造成设备运行不稳定,缩短设备寿命,影响可靠性甚至加速设备失效。

因此,掌握变压器局部放电检测与诊断技术尤为关键。

变压器局部放电的原因放电现象存在于变压器的内部绝缘介质中,或绕组、油中等不同介质之间及它们与隔离结构之间等电介质不匹配处的缺陷中。

导致变压器局部放电的原因主要有以下几种:1、优化设计不佳,工艺管理不当2、介质老化3、外部瞬态过电压4、劣化的污秽程度5、施工和运输中对设备造成的损害6、设备的磨损和老化7、外力作用引起的变形和位移变压器局部放电检测与诊断技术变压器局部放电的检测与诊断技术是目前变压器电气维护领域的热点研究课题之一。

随着红外成像、超声波、红外及紫外荧光检测技术的迅猛发展,变压器局部放电的检测与诊断技术也越来越成熟,包括以下几种方法:1、电容法将测试对象与一对带有校准电容的电极相连接,检测器将向被测对象电加压,通过监测被测对象上形成的电容充电/放电过程以及放电过程中形成的脉冲信号,得到被测对象内部局部放电的存在与程度。

2、超声波检测法通过超声波探伤技术,即向变压器传递超声波信号,并分析接收到信号的波形、强度和速度,判断是否存在放电现象。

凭借其不破坏性、高效、可靠的特点,成为现今变压器维护领域中检测局部放电的重要手段。

3、红外热成像法该技术利用显著的温度升高作为局部放电的精确指示器,在检测的过程中通过摄像机记录被测设备表面的温度分布情况,并通过反映出来的温度分布图像判断被测装置是否存在放电现象。

4、紫外荧光检测法该方法基于荧光试剂在 UV 光激发下的荧光强度与被测物中的电气现象强度成正比的特性,而将其用于变压器瑕疵的检测。

该建议可以对变压器大规模、远距离地进行整体检测,较为具有实际应用意义。

油浸式变压器局部放电问题解决方案的探究

油浸式变压器局部放电问题解决方案的探究

油浸式变压器局部放电问题解决方案的探究油浸式变压器是电力系统中常见的重要设备,它具有功率大、体积小、使用寿命长等优点,被广泛应用于变电站和工矿企业的配电系统中。

随着变压器的使用年限增长、负载变化等因素,局部放电问题开始出现,给设备的安全运行带来了极大的隐患。

解决油浸式变压器局部放电问题成为了工程技术领域中的一个重要课题。

一、油浸式变压器局部放电问题的原因我们来讨论一下油浸式变压器局部放电问题的成因。

局部放电指的是在绝缘系统中发生的由于局部电场强度超过了介质的击穿强度而引起的电晕放电。

它通常由以下原因引起:1. 绝缘老化随着使用寿命的增加,变压器内部的绝缘材料会逐渐老化,使得绝缘性能下降,从而导致局部放电问题的出现。

2. 绝缘缺陷在制造和运输过程中,绝缘材料可能会出现气泡、裂纹、异物等缺陷,这些缺陷将成为局部放电的隐患。

3. 油质问题变压器中的绝缘油在长时间的工作中容易发生老化和氧化,使得油的介电强度下降,从而导致局部放电问题。

我们可以从源头入手,采用新型的绝缘材料,通过优化材料配方和制造工艺,提高绝缘材料的耐电晕性能和抗老化能力。

新型绝缘材料具有更高的介电强度和更佳的耐热性能,能够有效地延长变压器的使用寿命,并降低局部放电的发生率。

2. 综合监测系统我们可以引入先进的综合监测系统,实时监测变压器的运行状态,采集各种参数数据,并对这些数据进行分析和处理。

通过综合监测系统,可以快速准确地发现变压器内部的局部放电问题,为设备的维护提供重要的参考信息,及时提出解决方案。

绝缘油在变压器中扮演着重要的角色,我们可以选择高品质的绝缘油,并定期对绝缘油进行检测和维护。

通过对绝缘油的加工处理和油质改进,可以延长绝缘油的使用寿命,提高其介电强度,降低局部放电的发生率。

4. 绝缘材料检测为了确保变压器的安全运行,我们需要定期对绝缘材料进行检测和维护,发现并处理绝缘材料中的缺陷和老化问题,及时消除潜在的局部放电隐患。

5. 预防措施除了以上几点措施外,还需要加强变压器的维护保养工作,定期对设备进行检修和保养,清除设备内部的污垢和异物,保障设备的正常运行。

变压器局部放电试验

变压器局部放电试验

变压器局部放电试验变压器局部放电试验典型接地问题的探讨变压器局部放电试验接地,大型变压器局部放电试验是现场交接试验时的必做项目,试验过程中常涉及到接地问题,如试验设备的接地、被试变压试验回路接地、减少外电场干扰的接地等。

可以说,接地线是电力行业的“生命线”,它对保证试验的正确性、人身的安全至关重要。

为此,本文对变压器局部放电试验(以下简称局放试验)中常遇到的几个典型接地问题进行了分析探讨。

1低压星形连接的试验回路接地后湖变电所的2号变压器接线组别为YN,ao,ynO+dll。

是一台220kV自耦变压器,高、中、低压线均采用星形接法。

局放试验时,可在两台串联的试验变压器中间接地,见图1。

从电位图可见,此时,被试变压器A相绕组x端并不在地电位,而两台试验变压器的A1,x2端处在电位对称位置。

当试验回路接地点改在图2所示的被试变压器低压中性点x、y、z 处接地时,由于被试变压器各绕组电压不相同(a相绕组为全电压,B相与C相绕组为半电压),试验变压器的X1,A2端则不再是地电位,地电位位于距X2的2/3绕组高度处。

当试验电源电压达70kV时,第一台试验变压器高压绕组将承受70×2/3=46.67kV的电压,已超过该变压器高压绕组的耐压水平(第一台试验变为35/0.4kV),所以两台试验变压器串联时不宜采用。

需注意,采用这种试验接线时,不能将试验变压器X1,A2端和被试变压器O端同时接地,否则,必在试验回路中构成上、下两个回路,见图3。

由于被测变压器的被试相与非被试相电压的差异,将在试验回路的两接点中产生环流。

i,i′的出现会使试验变压器的负担增大,严重时将损坏绝缘。

做局放试验时,多采用串联试验变压器中间接地的对称加压方式,这样低压侧的对地电压仅与试验电压的一半,可有效降低低压侧的局放水平,但当用一台试验变加压时,需在被试变压器的低压侧接地。

2低压三角形连接的试验回路湖北黄石海关山变电所3号变压器接线组别为YN、ao、dll。

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
Po we r t e c h n o l o g y
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。
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局部放电是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。

1变压器局部放电实验的意义用传统的绝缘实验方法很难发现局部放电缺陷,并且1min交流耐压实验还会损伤绝缘,影响设备以后的运行性能。

随着电压等级提高,这个问题更为严重。

我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50%是属正常运行下发生匝或段间短路,造成突发事故,原因也是局部放电所致。

因此,测试变压器的局部放电特性是目前预防变压器故障的一种好方法。

2变压器局部放电试验的目的电力变压器主要采用油-纸屏障绝缘,这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。

由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。

当设计不当,造成局部场强过高,工艺不良或外界原因等因素,造成内部缺陷时,在变压器内必然会产生局部放电,并逐渐发展,最后造成变压器损坏。

电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现:(1)绕组中部油-纸屏障绝缘中油通道击穿;(2)绕组端部油通道击穿;(3)紧靠着绝缘导线和电工纸(引线绝缘、搭接绝缘、相间绝缘)的油间隙击穿;(4)线圈间(匝间、饼间)纵绝缘油通道击穿;(5)绝缘纸板围屏等的树枝放电;(6)其他固体绝缘的爬电;(7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。

因此,对已出厂的变压器,有以下几种情况须进行局部放电试验:(1)新变压器投运前进行局部放电试验,检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。

(2)对大修或改造后的变压器进行局部放电试验,以判断修理后的绝缘情况。

(3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断,例如油中气体色谱分析有放电性故障,以及涉及到绝缘其他异常情况。

(4)作为预防性试验项目或在线检测内容,监测变压器运行中绝缘情况。

3变压器局部放电的发展变压器局部放电测量作为一种检查变压器内部绝缘由于场强集中或其他原因造成电场畸变或局部场强过高而引起的油中或绝缘中放电的有效手段,已逐渐被人们认可。

并将这种要求逐渐有高电压产品推广至较低电压产品,这一要求也被写入变压器标准中,且允许的视在放电量也在下降,变压器新标准中GB 1094.3-2003中规定,变压器110kV级及以上的变压器都要进行局部放电测量,局部放电试验不但进行长时间局部放电试验还要进行短时间感应耐压时的局部放电测量,而且变压器协议中要求局部放电量都是小于100pC逐步下降至小于500pC,特别是500kV变压器由于各部分的场强经过细致计算,制造精度较高,工艺严格,因此局部放电量更低一些,根据各大变压器厂总结的经验有以下几条:(1)设计时要控制各部分场强在允许的范围内,特别要注意对高压引线头和引线电场强度的控制。

采用电气屏蔽法可有效的降低局部放电量(注意:金属屏蔽材料与电缆引线或绕组出头接触良好,不允许屏蔽处存在悬浮电位)。

(2)制造过程中特别要注意器身中各部件的清洁度决不允许带入任何金属异物。

(3)装配过程中要注意各个附件的清洁度,对外构件要严格检查,对自加工的零件也必须做到干净清洁,特别是焊接件、金工件要彻底清理加工过程中所残留的异物、杂物,也要注意在总装过程中所产生的金属异物的收集与清理。

(4)绝缘材料的使用要有选择,在高电场中忌用环氧玻璃布板和其他介电系数的材料,还要避免使用在真空处理时无法排出气体的绝缘制品。

(5)变压器真空注油是时应保证真空度达到工艺要求:抽真空和静放时间要足够长,确保变压器所有部件被油浸透。

4测量中的干扰信号分析变压器进行局部放试验时,对测量的结果需要综合的分析和判断。

首先判断放电信号的来源,是来自变压器内部还是外部,尽可能的排除和抑制干扰信号对局部放电测量的影响。

测量局部放电时干扰信号可分为两类:试验回路未接通时产生的干扰,这类干扰在视品回路还未接通时就有:例如由于其它回路操作、整流子电机、附近高压无线电波、电焊,供电网络中可控硅等元件所引起,也包括测量仪器本身固有的噪音,这类干扰也可能发生在电源接上但零电压时。

试验回路通电时产生的干扰,仅在回路通电时产生,但不是有试品产生的这些干扰往往随电压增加而增加。

它们可以包括例如:试验变压器中局部放电。

高压引线的局部放电,套管中的局部放电,(如果不是检测对象的部件)或者邻近物体接地不良而产生的放电。

干扰也可能有高压区域内连接不良引起,既有屏蔽和其他在试验时与屏蔽相连接的高压导体间的火花放电所引起。

干扰也可能在测量仪器频带宽度内的试验电压高次谐波所引起的,干扰也可以来自低压电源侧局部放电或触头间的火花,这种干扰经试验变压器或其它联结进入测量回路。

5变压器产生局部放电的几种典型结构及因素:引线:变压器绝缘结构中,引线布置是很多的。

引线与引线之间的电场分布是极不均匀的。

两根半径相同的引线互相平行和垂直时其最大电场强度均出现在两根引线表面处。

相同条件下(忽略外包绝缘层)两根引线相互垂直比平等布置的最大电场强度高出10%左右,高压绕组首端引出线对箱壁以及对其外部的调压绕组,也是电场集中易产生局部放电的区域。

端部绝缘机构:超高压电力变压器端部绝缘结构中通常在绕组端部防治静电环,一方面改善绕组冲击电压分布,另一方面作为屏蔽均匀端部电场。

但静电环与端圈间形成的楔形油隙(亦称油楔)为电场集中区域。

"油楔"与最大电场强度与绕组主绝缘距离,端部绝缘距离,静电环曲率半径及绝缘厚度有关。

变压器中突出的金属电极表面,如油箱内壁的焊接缝及附着在其上的焊渣,引线焊接时留下的尖角毛刺。

铁心柱边角基铁心片剪切时形成的毛刺等。

均会造成电场集中,是场强成倍增加,(不论电极是带电还是接地)。

对在制造过程中形成的尖角毛刺进行磨光处理。

杂质:在变压器绝缘结构中与低压板相比油的介点常数最低。

在复合绝缘结构中,油所承受的电场较高,而三种绝缘材料中油的击穿场强是最低的,这决定了变压器绝缘中最薄部分是油隙,油中含有杂质如金属和非金属颗粒、含水量、含气量等,会使油中电场发生畸变。

变压器局部放电绝大多数是在高电压高电场部位产生,可以根据局放观测到的放电图谱、放电的起始电压和熄灭电压放电量随时间的变化这些特征来判断放电性质。

可以使用电气定位法判断产生局部放电的电气位置。

6变压器局部放电试验接线方式局部放电试验时被试绕组中的中性点端子应接地,如为三角形连接应将其一端子接地,一台三相变压器,用单相连接的方式逐相的将电压加在线端进行试验。

脉冲电流法。

它是通过检测阻抗接入到测量回路中来检测。

检测变压器套管末屏接地线、外壳接地线、中性点接地线、铁芯接地线以及绕组中由于局放引起的脉冲电流,获得视在放电量。

脉冲电流法是研究最早、应用最广泛的一种检测方法,IEC-60270为IEC于2000年正式公布的局放测量标准。

脉冲电流法通常被用于变压器出厂时的型式试验以及其他离线测试中,其离线测量灵敏度高。

脉冲电流法的问题在于以下几方面:其抗干扰能力差,无法有效应用于现场的在线监测;对于变压器类具有绕组结构的设备在标定时产生很大的误差;由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响,因此当试样的电容量较大时,受耦合阻抗的限制,测试仪器的测量灵敏度受到一定限制;测量频率低、频带窄,包含的信息量少。

DGA法。

DGA法是通过检测变压器油分解产生的各种气体的组成和浓度来确定故障(局放、过热等)状态。

该方法目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中,并且建立起模式识别系统可实现故障的自动识别,是当前在变压器局放检测领域非常有效的方法。

但是DGA法具有两个缺点:油气分析是一个长期的监测过程,因而无法发现突发性故障;该方法无法进行故障定位。

超声波法。

超声波法是通过检测变压器局放产生的超声波信号来测量局放的大小和位置。

超声传感器的频带约为70~150千赫兹(或300千赫兹),以避开铁芯的铁磁噪声和变压器的机械振动噪声。

由于超声波法受电气干扰小以及可以在线测量和定位,因而人们对超声波法的研究较深入。

但目前该方法存在着很大的问题:目前的超声传感器灵敏度很低,无法在现场有效地测到信号;传感器的抗电磁干扰能力较差。

因此,超声检测主要用于定性地判断局放信号的有无,以及结合脉冲电流法或直接利用超声信号对局放源进行物理定位。

在电力变压器的离线和在线检测中,它是主要的辅助测量手段。

RIV法。

局部放电会产生无线电干扰的现象很早就被人们所认识。

例如人们常采用无线电电压干扰仪来检测由于局放对无线电通讯和无线电控制的干扰,并已制定了测量方法的标准。

用RIV表来检测局放的测量线路与脉冲电流直测法的测量电路相似。

此外,还可以利用一个接收线圈来接收由于局放而发出的电磁波,对于不同测试对象和不同的环境条件,选频放大器可以选择不同的中心频率(从几万赫兹到几十万赫兹),以获得最大的信噪比。

这种方法已被用于检查电机线棒和没有屏蔽层的长电缆的局放部位。

光测法。

光测法利用局放产生的光辐射进行检测。

在变压器油中,各种放电发出的光波长不同,研究表明通常在500~700mm之间。

在实验室利用光测法来分析局放特征及绝缘劣化等方面已经取得了很大进展,但是由于光测法设备复杂昂贵、灵敏度低,且需要被检测物质对光是透明的,因而在实际中无法应用。

射频检测法。

利用罗果夫斯基线圈从变压器中性点处测取信号,测量的信号频率可以达到3万千赫兹,大大提高了局放的测量频率,同时测试系统安装方便,检测设备不改变电力系统的运行方式。

但对于三相电力变压器,得到的信号是三相局放信号的总和,无法进行分辨,且信号易受外界干扰。

随着数字滤波技术的发展,射频检测法在局放在线检测中得到了较广泛的应用。

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