1、概述
根据标准规定, 110kV及以上大型电力变压器要做局部放电试验,现在合同要求变压器高中压局放量小于 100PC。 局部放电对绝缘的影响, 一是放电质点对绝缘的直接轰击造成局部绝缘破坏, 逐步发展使绝缘击穿; 二是绝缘内部的局部放电虽然不形成贯穿性通道, 但放电产生的热, 使介质出现局部的温度升高, 甚至碳化。 由于放电的电解作用, 会产生臭氧、 一氧化氮等一些活性气体,使局部绝缘受到腐蚀, 逐渐造成绝缘的损伤, 后导致热击穿。 通常, 电气绝缘的破坏或局部老化, 多是从局部放电开始的, 所以, 局部放电的危害性是使变压器绝缘寿命降低, 影响变压器的安全运行。
2、什么是局部放电:
对于变压器绝缘结构中, 可能存在着一些绝缘弱点, 它在一定的外施电压作用下会首先发生放电, 但并不随即形成整个绝缘贯穿性击穿。 这种只限于绝缘局部位置(弱点) 处的放电就叫局部放电。 局部放电试验的目的: 就是考核变压器在长期工作电压作用下, 其产品绝缘能否长期安全运行的性能, 发现变压器结构和制造工艺的缺陷。 如:
(1) 绝缘结构中局部电场强度过高, 可能是局部绝缘(如油隙或固体绝缘)击穿或沿固体绝缘表面放电;
(2) 绝缘混入杂质或局部带有缺陷; 如绝缘纸筒、 层压纸板、 层压木板等,由于热压干燥工艺处理不好, 就会在其内部形成空腔, 当浸油以后, 变压器油往往不能浸入此空腔, 从而形成了气穴。 如果浸入的变压器油处理不好时, 油中会有气泡存在, 同时存在着水分和杂质, 在电场的作用下, 杂质会形成“小桥“,泄漏电流的通过会使该处发热严重, 促使水分汽化, 形成气泡; 同时也会使该处的油发生分解产生气体。 绝缘内部存在的这些气穴(气泡), 其介电常数比绝缘材料的介电常数要小, 所以气穴上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。 气体(特别是空气) 的绝缘强度却比绝缘材料低。 这样, 当外施电压达到一定数值时, 绝缘内所含气穴上的场强就会先达到使之击穿的程度, 从而气穴先发生放电。
(3) 金属部件有尖角; 尖端放电。
(4) 产品内部金属接地部件之间、 导电体之间电气联接不良等, 以便消除这些缺陷, 防止局部放电对绝缘造成破坏。
3、局部放电产生的关键因素产生局部放电的环节, 一般是在电场集中和绝缘薄弱的部位。 影响局部放电的因素很多, 综合起来主要有三点:
(1) 绝缘材料的材质;
(2) 产品设计的绝缘结构; (没有多大问题)
(3) 生产加工制造工艺精细化程度。 从试验角度分析产生局部放电的原因和部位, 引起局部放电的关键因素有五个方面:
(1)导电体和非导电体的尖角毛刺;
(2)固体绝缘的空穴和缝隙中的空穴及油中的微量气泡;
(3)在高电场下产生悬浮电位的金属物;
(4) 绝缘体表面的灰尘、 脏污和异物。
(5) 绝缘干燥处理不好及表面受潮。 上述关键因素应从设计、 工艺、 操作及管理等方面采取措施, 严格控制。