电力变压器局部放电的控制讲解
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。
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
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。
关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨
关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨摘要:在长期工作电压的作用下,变压器内部绝缘在弱绝缘时容易产生局部放电。
局部放电的存在会对变压器内部的绝缘材料造成很大的损坏,导致局部放电附近的绝缘材料直接受到放电粒子的轰击,造成绝缘损坏,导致局部绝缘材料被腐蚀并最终破裂。
因此本文探讨了关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制分析。
关键词:干式变压器;局部放电;控制引言我国电力变压器技术取得了快速发展和进步,正逐步向高电压等级和小体积方向发展。
同时也应该清楚地看到,干式变压器的绝缘受到越来越大的工作场强的影响,这将导致更高的局部放电风险。
局部放电,伴随着物理和化学过程,如电和热,将严重削弱变压器的绝缘性能,从而不利地影响变压器的正常和安全使用。
一般来说,变压器的绝缘老化主要是由变压器内部的局部放电引起的,长期放电会大大加速绝缘老化问题,甚至会导致绝缘击穿或短路等潜在故障。
因此,控制干式变压器的局部放电极其重要。
1局部放电要素分析干式变压器因其无油、阻燃、节能和安全可靠的特点,越来越多地应用于10kV和35kV电力系统。
影响干式变压器局部放电的因素很多,其中主要有原材料选择、产品结构设计、绕组浇铸工艺等。
鉴于上述因素,长期的设计调整、工艺改进、材料选择和生产实践,提出以下控制措施。
1.1材料的选择与控制1)导体的选择选线时应避免毛刺,铜箔应选用优质圆形铜箔。
一方面,当电压施加到变压器绕组时,电场将集中在导体有毛刺的地方,形成尖端放电。
另一方面,导体的尖端可能刺穿绝缘层并导致局部放电。
夹层绝缘应由符合耐热等级的优质材料制成。
干式变压器的大部分高低压绕组沿轴向分段。
如果导体上有毛刺,在浇注和组装绕组时会形成电场,并在测试过程中施加电压。
在电场范围内,电场强度将集中在有毛刺的地方,从而形成尖端放电。
放电量取决于导体上毛刺的大小和数量。
因此,选择高质量的圆形铜箔作为导体材料。
此外,绕箔机上还安装了特殊的去毛刺装置,以减少毛刺。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析随着电力系统的不断发展和变革,干式变压器在电力系统中得到了广泛的应用。
干式变压器相比于油浸式变压器具有更加环保、安全、维护方便等优势,因此在现代电力系统中得到了越来越多的应用。
干式变压器在运行过程中仍然面临着许多问题,其中局部放电是干式变压器最为常见的故障之一。
对干式变压器的局部放电进行在线监测分析显得尤为重要。
干式变压器局部放电是指在变压器内部或外部存在的局部电磁场集中放电现象。
局部放电是变压器内部绝缘介质的局部击穿现象,其产生会导致绝缘材料的老化和变质,严重时甚至会引发变压器的局部短路故障。
对干式变压器的局部放电进行在线监测分析,可以及时发现和处理变压器的故障隐患,保障电力系统的安全稳定运行。
在进行干式变压器局部放电在线监测分析时,首先需要选择合适的监测设备和技术手段。
目前,常用的干式变压器局部放电监测设备有感应耦合式传感器、电容式传感器、紧缩式传感器等。
这些传感器能够实时监测变压器内部的电磁场变化,及时发现局部放电现象。
还可以利用超声波传感器、红外热像仪等设备检测变压器的声波和热量变化,从而判断局部放电的情况。
除了监测设备,还需结合数据采集系统和在线监测软件,对干式变压器的局部放电数据进行采集、传输和处理。
通过这些软硬件设备,可以将变压器内部的局部放电数据实时传输到监控中心,进行实时监测和分析。
监测中心可以采用数据融合与处理技术,对局部放电数据进行模式识别和特征提取,判断出变压器的故障症状和程度。
在进行干式变压器局部放电在线监测分析时,需要重点关注以下几个方面:1. 数据采集与传输:采集变压器局部放电数据并进行实时传输到监测中心,确保数据的及时性和准确性。
2. 数据处理与分析:通过监测软件对局部放电数据进行处理和分析,判断出变压器的故障状况。
3. 故障诊断与预警:根据监测数据对变压器的故障症状进行诊断和预警,及时采取相应的维护措施。
4. 综合评估与优化:对监测结果进行综合评估和分析,优化变压器的运行状态和维护计划,保障电力系统的安全、稳定运行。
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。
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【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。
变压器局部放电标准
变压器局部放电标准变压器是电力系统中重要的设备之一,它承担着电能传输和分配的重要任务。
在变压器运行过程中,局部放电是一个常见的现象,如果不及时发现和处理,会对变压器的安全运行造成严重影响。
因此,制定和执行变压器局部放电标准显得尤为重要。
首先,变压器局部放电标准的制定需要充分考虑变压器的工作环境和运行特点。
根据变压器的使用场所和工作条件,制定相应的局部放电标准,以确保其适用性和可操作性。
同时,还需要考虑变压器的设计参数、材料选用、制造工艺等因素,以便更好地规范变压器的局部放电行为。
其次,变压器局部放电标准的制定要充分考虑国际标准和行业经验。
借鉴国际上先进的变压器局部放电标准,结合我国变压器的实际情况,制定适合国内变压器的局部放电标准。
同时,还应该吸取国内外变压器局部放电检测和处理的经验,不断完善和更新标准内容,以适应变压器技术的发展和变化。
另外,变压器局部放电标准的执行需要建立健全的监督检测机制。
一旦制定了局部放电标准,就需要建立相应的监督检测机构,对变压器的局部放电行为进行监测和评估。
只有通过严格的监督检测,才能及时发现变压器的局部放电问题,并采取相应的措施进行处理,从而确保变压器的安全运行。
最后,变压器局部放电标准的执行需要全面推广和落实。
制定了标准并不等于问题解决,更重要的是将标准落实到实际操作中。
需要通过培训和教育,提高变压器运维人员对局部放电标准的认识和执行能力,确保标准的贯彻执行。
同时,还需要加强对变压器制造商和运营商的监督,确保他们按照标准要求生产和运行变压器。
综上所述,变压器局部放电标准的制定和执行对于保障变压器的安全运行至关重要。
只有通过科学合理的标准和严格的执行,才能有效预防和处理变压器的局部放电问题,确保电力系统的安全稳定运行。
希望各相关单位和人员能够高度重视变压器局部放电标准,共同努力,为电力系统的安全运行做出应有的贡献。
影响变压器局部放电的因素及工艺措施
影响变压器局部放 电的因素及工艺措施
王峰俊( 天威 保变 ( 合肥) 变压 器有限公 司工 艺部, 安 徽 合肥 2 3 0 0 4 1 )
摘 要: 分析了 影响电力变压器局部放电的因素, 并从生产工艺等方面阐述了降低局部放电的技术措施
关键 词 : 变压 器; 局部放 电; 制造 工艺
从而使气隙先发生放电; 另外, 在 电场集中的 本文 主要从 生产工艺方面, 结合实 际经验 , 阐述影 响局放 使之击穿的程 度, 地方, 可能使局部绝缘 ( 油或纸) 击 穿或沿 固体绝缘表面放电。 而 的因素及降低局放的措施 。
2 影响 局部放 电 的因素
真空注油的 目的在于通 过对变压器抽真空 , 清除产品绝缘结构
电, 这些微弱的放 电将产生 累积效应使绝缘的介电性能逐渐 劣 真 空 的时 间。 ( 5 ) 真空注油及静放。 绝缘件 内部存 在着 气隙 ( 气泡 ) 。 电木 化 并使 局部缺 陷扩大 , 最后导致 整个 绝缘 击穿而影 响安全 运
行。因此, 电力部门对局部放电越 来越重视 , 要求也越来越 高, 国家标准G B 1 0 9 4 . 3 —2 0 0 3 中规定, 对设备最高电压u m ≥7 2 . 5 k V ,
彻底排 出空气 , 然后在真空状态下注入变压器油, 使 造成 局部放 电的因素 除了设计上考虑不周密外, 最 普遍 的 中的死角, 注 油后的变压器 , 至少要静放一段时 间后才能 因素是 由制作生产 过程 中造成 的。 有以下几个主要原因: 1 ) 零 器 电场畸变 , 使放 电启始电压 降低 ;
属表面的边 缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放 电等。
处理 , 这是保证 高电压产品绝 缘强度 的重要 措施。 所采取 的脱
电力变压器局部放电试验作业指导书
电力变压器局部放电试验作业指导书1. 引言电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,其运行状态直接影响到系统的稳定性和可靠性。
而局部放电是变压器故障诊断中一种重要的指标,可以帮助监测和评估变压器绝缘状态。
本作业指导书旨在介绍电力变压器局部放电试验的目的、操作步骤和注意事项,以确保试验的准确性和安全性。
2. 目的电力变压器局部放电试验的主要目的是:a. 评估变压器的绝缘状态,检测是否存在绝缘缺陷;b. 监测变压器设备的运行状况,及时发现潜在故障,避免电力系统中断。
3. 装备与试验准备a. 局部放电测量仪器:包括放电传感器、放大器、显示设备等;b. 试验样品:选取待检变压器,确保其处于运行状态;c. 试验环境:保持试验环境的恒定性,避免外界干扰。
4. 试验操作步骤步骤一:准备工作a. 检查局部放电测量仪器的工作状态和连接线路,确保设备正常;b. 确保试验现场通风良好,安全设施完备。
步骤二:样品准备a. 将待检变压器投入运行状态,使其达到正常工作温度;b. 排除试验样品及附件的外部绝缘电荷。
步骤三:测量与记录a. 根据测量仪器的要求,将放电传感器合理安装在待测变压器的指定位置;b. 启动测量仪器,进行局部放电测量;c. 在试验过程中,记录仪器读数,包括放电量、频率和时长。
步骤四:结果评估a. 根据测量数据及相关评估标准,分析判断变压器绝缘状态;b. 若测量结果超出标准范围,应立即采取相应措施,维修或更换设备。
5. 试验注意事项a. 操作人员应严格按照规定的步骤和要求进行试验,确保安全性;b. 在试验过程中,应注意保持试验环境的恒定性,避免干扰;c. 在安装和调试仪器时,需注意正确使用和保护设备;d. 若发现异常情况或异常读数,应及时停止试验并进行排除处理。
6. 结论电力变压器局部放电试验作业指导书总结了局部放电试验的目的、操作步骤和注意事项。
合理地进行局部放电试验,可以及时发现变压器绝缘状态的异常,确保电力系统的稳定运行和设备的可靠性。
浅谈35kV干式变压器局放及控制措施
浅谈35kV干式变压器局放及控制措施摘要:随着城市用电负荷不断增加,35kV级以上变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大中型厂矿等负荷中心。
变压器容量及电压等级的提高会直接影响变压器的局部放电量,为了保证电力系统供电的可靠性,延长变压器的使用寿命,就必须对变压器的局部放电进行有效的控制。
本文主要介绍了35kV环氧树脂浇注干式电力变压器局放产生原因,提出了在生产加工过程中应注意的事项,尤其是在加工制造过程中,材质、结构、浇注过程、加工工艺以及试验条件对变压器局放的影响以及采取的相应控制措施。
关键词:35kV干式变压器;局放;控制措施1 引言变压器在长期运行过程中,其内部绝缘的某些薄弱部位在高场强作用下发生了局部放电, 虽然短时放电量较小,但如果局部放电长时间存在,那么其附近绝缘材料的性能就会下降,最终甚至会造成产品绝缘体系的击穿。
测量某一变压器在规定电压下的局部放电量,以及测定变压器局部放电的其实电压和熄灭电压对评估干式变压器产品的设计结构和制造质量十分重要。
在浇注式干式变压器产品中,由于绝缘材料为固体结构,局部放电量的大小对产品的运行寿命会产生非常直接的影响,因此控制干式变压器的产品局部放电量在较小水平是生产企业和用户普遍共识。
按IEC60076-11:2016规定,干式变压器允许局部放电水平的最大值为10pC。
2.局部放电的危害局部放电有多种放电类型。
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。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析一、干式变压器的局部放电问题分析干式变压器是指在其绕组和铁芯中不使用油作为绝缘介质的变压器。
相对于油浸变压器,干式变压器无油污染、无油泄漏的问题,因此在一些特殊场所和环境中得到了广泛应用。
干式变压器的局部放电问题一直是制约其发展的主要瓶颈之一。
局部放电是指绝缘介质中存在局部缺陷或受到局部电场强度过高时,介质发生电击穿或击穿前的放电现象。
局部放电不仅会导致绝缘材料的老化,还会引起绝缘剥落,甚至在恶劣情况下导致变压器的故障和事故。
在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析具有重要的意义和必要性。
在线监测模式可以实时监测和记录变压器的运行状态、绝缘材料的状态和局部放电情况。
通过综合分析这些数据,可以及时发现和诊断变压器的潜在问题,采取针对性的措施进行解决,从而保证变压器的正常运行和安全性。
通过在线监测模式对干式变压器的局部放电进行分析,可以为变压器的预防性维护和检修提供重要的依据和参考,有利于延长变压器的使用寿命和提高其可靠性。
1. 信号采集和处理在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析,首先需要进行信号的采集和处理。
可以采用一些先进的传感器和数据采集设备,对变压器的局部放电信号进行实时监测和采集。
然后,经过适当的信号处理和滤波,将采集到的数据转化为可分析的信息,为后续的处理和分析提供必要的数据基础。
2. 特征提取和分析在信号采集和处理的基础上,可以利用一些先进的特征提取和分析技术,对局部放电信号中的特征进行提取和分析。
可以采用小波变换、时频分析等方法,对局部放电信号进行特征提取和分析,从而获得变压器的局部放电特征参数和规律性变化。
3. 状态诊断和预测通过信号的特征提取和分析,可以对变压器的局部放电状态进行诊断和预测。
通过建立一定的模型和算法,可以对变压器的局部放电进行状态识别和预测,从而及时发现和解决潜在的问题,保证变压器的安全运行。
四、结语通过在线监测模式中对干式变压器的局部放电进行分析,可以为变压器的正常运行和安全性提供重要的保障。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析干式变压器是一种常见的电力设备,在电力系统中起着重要的作用。
而干式变压器的局部放电则是其运行过程中常见的故障现象之一,因此对其进行在线监测和分析显得尤为重要。
本文将介绍在线监测模式中干式变压器局部放电的分析方法和重要意义。
一、干式变压器局部放电的特点1. 局部放电的定义局部放电是指在绝缘材料中由于受到电场应力而出现的局部放电现象。
对于干式变压器而言,局部放电主要发生在其绝缘结构中的绝缘纸和树脂绝缘子上。
2. 局部放电的特点干式变压器局部放电具有以下几个主要特点:(1)放电能量小:干式变压器局部放电产生的能量通常很小,但长期积累会导致绝缘材料损坏。
(2)频率低:干式变压器局部放电的频率通常在几十千赫茨至数百千赫茨之间。
(3)持续时间长:干式变压器局部放电的持续时间通常在纳秒至微秒级别。
二、在线监测模式中的干式变压器局部放电分析方法1. 传统的干式变压器局部放电监测方法传统的干式变压器局部放电监测方法主要依靠人工巡视和定期离线检测,这种方法存在以下几个问题:(1)监测范围有限:人工巡视和定期离线检测无法对变压器进行全面监测,可能会遗漏一些隐蔽部位的异常情况。
(2)监测效率低:人工巡视和定期离线检测需要耗费大量人力物力,并且无法对变压器的运行状态进行实时监测。
2. 在线监测模式中的干式变压器局部放电分析方法随着电力设备监测技术的发展,基于在线监测模式的干式变压器局部放电分析方法得到了广泛应用。
该方法依托先进的传感器和监测设备,能够对变压器的运行状态进行实时监测,实现了对局部放电情况的全面掌握。
(1)传感器安装在线监测模式中,首先需要对干式变压器进行传感器的安装。
常用的传感器类型包括放电信号传感器、温度传感器、湿度传感器等。
这些传感器能够实时监测变压器的局部放电情况以及环境因素的变化,为后续的分析提供数据支持。
(2)数据采集与存储传感器采集到的数据需要进行实时的处理和存储。
大型电力变压器局部放电的产生及降低局放的措施
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
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。
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。
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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。
油中局部放电会使油、纸(纸板0分解出气体,气体呈悬浮状态,故常伴随气泡性局部放电。
一般见到的油中局部放电波形还迭加有很多个气泡局部放电脉冲尖波。
在外施电压上升的情况下,观察油内不均匀电场中局部放电全过程,首先看到出现几百或几千PC的间歇性局部放电。
放电次数相当少,呈无规则性,看不见炎花,听不见声。
这是油中局部放电开始阶段,也叫不稳定游离阶段。
外施电压继续上升,便会发生连续性放电,有规则出现放电量达104—105PC,个别脉冲达106PC数量级肉眼能看见,叫做稳定游离阶段。
电压再上升,某些油纸(纸板)组合的绝缘,可能转化为沿面(纸、纸板)放电,放电量可达107PC。
很容易导致绝缘闪络。
在均匀电场中,一般只出现稳定游离阶段。
四、产生局部放电的因素从局部放电产生的原因和部位来分析,产生局部放电有以下三大因素1、尖角、毛刺:高压电场中导电体、固体绝缘的尖角、毛刺。
2、气泡、空穴:变压器油中的微量气泡和固体绝缘中的空气缝隙。
3、灰尘、杂质:绝缘体表面的灰尘及高压电场中的悬浮电位。
实验结果表明,ф1.5μm以上的金属颗粒,在电场作用下(1.25MV/m),就会产生远大于500pc的放电量。
产生局部放电的三大因素,只有在产品结构设计、制造工艺方案、工序具体操作时,采取相应的避免措施,才能严加控制。
五、局部放电的危害及对绝缘的侵蚀机理1、导致电击穿:放电点直接轰击所在位置的绝缘,这种放电连续地、长期地发生,必将导致此处绝缘的击穿。
2、导致热击穿:局部放电产生热量,或许有腐蚀性气体,使临近绝缘热老化或腐蚀变质。
连续放电日积月累的结果,将导致绝缘烧损或失效,造成击穿。
3、变压器油是具有自恢复绝缘能力的介质,故局部放电对油绝缘的影响远不如对纸(纸板)明显。
油浸式绝缘结构内的局部放电大致分为气泡及油中二种。
气泡局部放电较大时也会最终使纸(纸板)受到损害。
油中局部放电能对纸(纸板)产生侵蚀作用,一是较快地出现间接损坏,即油中局部放电易使纸(纸板)中出现较大的气泡。
另一种是较慢的间接损坏,即使纸(纸板)的纤维受到机械性破坏(纤维破碎)和碳化。
其破坏机理大致如下:(1)带电粒子(如电子、离子等)冲击绝缘介质,将其分子结构破裂,使纤维碎裂因而绝缘介质受损。
(2)带电粒子的撞击,使该处绝缘介质出现局部温度升高,引起绝缘材料的过热,甚至炭化。
(3)由于放电的电解作用,产生原子氧、臭氧、一氧化碳、二氧化碳,使绝缘介质加速氧化。
遇到水分,又合成硝酸,腐蚀绝缘介质。
(4)油中发生局部放电时,油分解加上油中的杂质,会使纸层上凝集生成橙黄色X蜡在匝间绝缘和绝缘的油角间隙处。
X蜡使绝缘介质的介损角急增,散热能力降低而容易导致热击穿。
从纸(纸板)受损伤处外观看,可分为沿厚度方向穿孔和沿表面流柱(树枝状)侵蚀,后者更易发生。
当油中局部放电由开始的不稳定阶段刚刚发展到稳定阶段时,纸(纸板)表面出现了树枝状流柱放电。
放电电荷约104—105PC,能量还不大,故只能使沿纸(纸板)表面放电,通道中的油被排挤,残余水分被排出,因而留下无色的斑痕,称之为白痕现象,使绝缘受到了损害。
局部放电更强烈发展,放电能量增加,使绝缘受到炭化,出现黑痕现象,绝缘介质永久性损坏,导致发生沿面闪络。
六、控制局部放电的措施1、对变压器清洁度的要求:a.器身及油箱内无绝缘杂物及金属异物,无悬浮物;b.对铁心、绕组、大张纸板、油箱、升高座、导油管、贮油柜、冷却器等零部件装配前必须严格检查,做到不清洁不装配;c.器身须用汽相干燥设备进行干燥处理。
2、对绝缘结构的要求:a.变压器器身的主纵绝缘结构必须合理,并符合电器性能要求,各部件之间的配合尺寸及绝缘距离必须满足图样要求。
b.上节油箱的连气管要有适当的坡度(约1000:15)。
c.线圈侵漆后易在表面留有漆泡,线圈应采用不侵漆工艺。
d.当内线圈电压等级≧35kv时,采用屏蔽。
e.变压器压板开工艺孔;f.110kV、220kV变压器有载开关上的螺栓应安装屏蔽帽;g.所有木件应倒角处理。
h.绝缘件无尖端、棱角。
3、对绝缘材料要求:a.绝缘材料无杂质、金属微粒、脏污、起层、空腔等质量问题。
b.层压纸板必须用整张纸板压制而成,不允许有拼接。
c.采用中等密度绝缘纸板制造绝缘筒,保证绝缘强度和油浸透性。
d.在电场强度较高区域,若采用环氧玻璃板制件,则吸油性差,易极化放电,故不采用。
4、对油箱及夹件的要求:a.油箱及夹件无尖角、毛刺。
b.220kV变压器夹件支板、油箱内壁,应倒大圆或加焊均压环。
5、对变压器油的要求:a.变压器油必须合格,各项指标应达到要求,尤其含水量、含气量应严格控制,含水量应小于16ppm,含气量应小于0.5%;b.由于渗漏等原因对油箱进行补焊,补焊后应对变压器油进行脱气处理。
6、对变压器绝缘受潮的要求:a.变压器真空注油:110kV级变压器在油箱内真空注油,真空度为0.08MPa,220kV级变压器在油箱内真空注油,真空压力为133Pa,35kV级变压器油箱注油至上铁轭处,放入真空罐内抽真空,在真空度0.1MPa下保持1小时,然后解除真空,油箱注满油;b.35kV级变压器器身出炉到总装结束,器身在空气中暴露时间不得超过4小时,110kV级变压器器身出炉到总装结束,器身在空气中暴露时间不得超过8小时,220kV 级变压器器身整理后应二次进炉干燥处理,出炉后在空气中暴露时间不得超过6小时。
7、对金属件接地及电气联接的要求:a.变压器的铁心、铁心屏蔽及其它金属结构件要可靠接地,接地处的接触电阻应很小,接触面不能有锈和油漆等;b.导体之间的焊接应良好,没有虚焊,引线焊完应对焊点进行仔细检查;c.导体之间采用螺钉联接的,不仅要拧紧螺钉,还要装好锁紧零件,以免出现松动。
8、对引线的要求:a.引线的焊接尽量采用冷压焊,焊接处用金属化皱纹纸进行屏蔽;b.引出线应准确对准套管均压球,不能有偏斜或打弯现象;c.引线的绝缘锥度应进入均压球,不允许出现均压球之外有裸铜线,更不能有裸铜线拧劲、打结等现象;d.引线本身必须表面光滑,无任何尖角、毛刺,220kV 变压器高压引线出头处加装均压管,外包金属屏蔽,以减小引线表面场强。
所包绝缘应紧实,厚度符合要求,接包部位要有一定长度的锥度搭接尺寸;e.引线与周围其他部件之间的绝缘距离应满足要求,其他部件的电极形状尽量成圆球面。
当引线从夹件的侧面通过时,附近的夹件支板、铁支架、螺栓、压钉、压钉碗等以及靠近的油箱内壁,所有这些接地部件都应采取改善电极形状的措施,不能有尖角、毛刺等。
七、试验前及试验中的注意事项1、局部放电试验前要做好放气工作。
因为空气的介电性能大大低于变压器油的其他绝缘介质,所以为保证各项绝缘性能的试验和减少在空气(气泡)中的局部放电,试验前油箱上部各放气处要全部做好放气工作。
2、局部放电试验应注意的几个问题a)要远离金属障碍物,排除外界干扰。
b)检查各部位不得有悬浮电位,如套管的接地线、0互感器接地板等。
分接开关应置于额定分接位置。
3、局部放电试验过程中的注意事项a)升压速度要慢且要均匀,并检查试验电源本身不得有放电信号。
b)注意不得超过局放试验电压并准确掌握各阶段的加压时间。
c)熟练掌握局部放电的信号特征,在试验时能作出准确的判断和记录,以便于提供和反馈可靠的质量信息,便于针对问题进行分析判断和经验总结。
八、SFPSZ9—180000/220电力变压器局放问题处理主要措施青岛电力公司变电站SFPSZ9——180000/220电力变压器出厂试验时局放量达到2000pc左右,其中A相局放量偏高,经研究整改,采取有效措施,使局放量降到60pc 左右。
主要措施如下:1、严格真空注油工艺a.将油箱抽真空至5×104Pa维持2小时,2×104Pa维持2小时,最后抽真空至133Pa以下连续6小时以上。
b.以每小时5吨的速度注入合格的变压器油,当注油至总油重1/3时,停止注油,抽真空至133Pa维持4小时;当注油至总油重2/3时,停止注油,抽真空至133Pa维持4小时;然后注油至没过器身,停止注油,保持真空度133Pa以下8小时。
c.热油循环48小时2、严格线圈焊接包扎工艺a.引线焊后的尖角部分不允许打磨,应用锤子打平。
b.高压引线的屏蔽管头连接方式为各由内部焊一引线同线圈原线一同引出,与电缆焊在一起。
屏蔽管应留有放气孔,做包扎处理,引线包扎决不允许跨段,然后包围屏。
金属化皱纹纸必须过度包扎,屏蔽铝箔扶平,圆整化填充。
c.调整好上、下、高、中、低各引线间距离。
d.检查所有引线焊接的可靠性。
4、严格控制绝缘材料的质量a.用酚醛螺杆、螺母更换尼龙螺杆、螺母(经检查发现尼龙螺杆内有空穴,没有进行真空压铸)b.纸板采用魏德曼产品,保障绝缘强度和油侵透性。