變壓器局部放電問(wèn)題的探討 

　　局部放電是指發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，它是由于設(shè)備絕緣內(nèi)部存在弱點(diǎn)或生產(chǎn)過(guò)程中造成的缺陷，在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅的現(xiàn)象。它表現(xiàn)為絕緣內(nèi)氣體的擊穿、小范圍內(nèi)固體或液體介質(zhì)的局部擊穿或?qū)俦砻娴倪吘壖凹饨遣课粓?chǎng)強(qiáng)集中引起局部擊穿放電等。但若電器設(shè)備絕緣在運(yùn)行電壓下不斷出現(xiàn)局部放電，這些微弱的放電將產(chǎn)生累積效應(yīng)會(huì)使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個(gè)絕緣擊穿。 

　　1　變壓器局部放電實(shí)驗(yàn)的意義 

　　用傳統(tǒng)的絕緣實(shí)驗(yàn)方法很難發(fā)現(xiàn)局部放電缺陷，并且1min交流耐壓實(shí)驗(yàn)還會(huì)損傷絕緣，影響設(shè)備以后的運(yùn)行性能。隨著電壓等級(jí)提高，這個(gè)問(wèn)題更為嚴(yán)重。我國(guó)近年來(lái)110kV以上的大型變壓器事故中50%是屬正常運(yùn)行下發(fā)生匝或段間短路，造成突發(fā)事故，原因也是局部放電所致。因此，測(cè)試變壓器的局部放電特性是目前預(yù)防變壓器故障的一種好方法。 

　　2　變壓器局部放電試驗(yàn)的目的 

　　電力變壓器主要采用油-紙屏障絕緣，這種絕緣由電工紙層和絕緣油交錯(cuò)組成。由于大型變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、絕緣很不均勻。當(dāng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成局部場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高，工藝不良或外界原因等因素，造成內(nèi)部缺陷時(shí)，在變壓器內(nèi)必然會(huì)產(chǎn)生局部放電，并逐漸發(fā)展，最后造成變壓器損壞。電力變壓器內(nèi)部局部放電主要以下面幾種情況出現(xiàn)： 

　　(1)繞組中部油-紙屏障絕緣中油通道擊穿; 
　　(2)繞組端部油通道擊穿; 
　　(3)緊靠著絕緣導(dǎo)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(匝間、餅間)縱絕緣油通道擊穿; 
　　(5)絕緣紙板圍屏等的樹(shù)枝放電; 
　　(6)其他固體絕緣的爬電; 
　　(7)絕緣中滲入的其他金屬異物放電等。 

　　因此，對(duì)已出廠的變壓器，有以下幾種情況須進(jìn)行局部放電試驗(yàn)： 

　　(1)新變壓器投運(yùn)前進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，檢查變壓器出廠后在運(yùn)輸、安裝過(guò)程中有無(wú)絕緣損傷。 
　　(2)對(duì)大修或改造后的變壓器進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，以判斷修理后的絕緣情況。 
　　(3)對(duì)運(yùn)行中懷疑有絕緣故障的變壓器作進(jìn)一步的定性診斷，例如油中氣體色譜分析有放電性故障，以及涉及到絕緣其他異常情況。 
　　(4)作為預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目或在線檢測(cè)內(nèi)容，監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行中絕緣情況。 

　　3　變壓器局部放電的發(fā)展 

　　變壓器局部放電測(cè)量作為一種檢查變壓器內(nèi)部絕緣由于場(chǎng)強(qiáng)集中或其他原因造成電場(chǎng)畸變或局部場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高而引起的油中或絕緣中放電的有效手段，已逐漸被人們認(rèn)可。并將這種要求逐漸有高電壓產(chǎn)品推廣至較低電壓產(chǎn)品，這一要求也被寫入變壓器標(biāo)準(zhǔn)中，且允許的視在放電量也在下降，變壓器新標(biāo)準(zhǔn)中GB 1094.3-2003中規(guī)定，變壓器110kV級(jí)及以上的變壓器都要進(jìn)行局部放電測(cè)量，局部放電試驗(yàn)不但進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間局部放電試驗(yàn)還要進(jìn)行短時(shí)間感應(yīng)耐壓時(shí)的局部放電測(cè)量，而且變壓器協(xié)議中要求局部放電量都是小于100pC逐步下降至小于500pC，特別是500kV變壓器由于各部分的場(chǎng)強(qiáng)經(jīng)過(guò)細(xì)致計(jì)算，制造精度較高，工藝嚴(yán)格，因此局部放電量更低一些，根據(jù)各大變壓器廠總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)有以下幾條：  

　　(1)設(shè)計(jì)時(shí)要控制各部分場(chǎng)強(qiáng)在允許的范圍內(nèi)，特別要注意對(duì)高壓引線頭和引線電場(chǎng)強(qiáng)度的控制。采用電氣屏蔽法可有效的降低局部放電量(注意：金屬屏蔽材料與電纜引線或繞組出頭接觸良好，不允許屏蔽處存在懸浮電位)。 
　　(2)制造過(guò)程中特別要注意器身中各部件的清潔度決不允許帶入任何金屬異物。 
　　(3)裝配過(guò)程中要注意各個(gè)附件的清潔度，對(duì)外構(gòu)件要嚴(yán)格檢查，對(duì)自加工的零件也必須做到干凈清潔，特別是焊接件、金工件要徹底清理加工過(guò)程中所殘留的異物、雜物，也要注意在總裝過(guò)程中所產(chǎn)生的金屬異物的收集與清理。 
　　(4)絕緣材料的使用要有選擇，在高電場(chǎng)中忌用環(huán)氧玻璃布板和其他介電系數(shù)的材料，還要避免使用在真空處理時(shí)無(wú)法排出氣體的絕緣制品。 
　　(5)變壓器真空注油是時(shí)應(yīng)保證真空度達(dá)到工藝要求：抽真空和靜放時(shí)間要足夠長(zhǎng)，確保變壓器所有部件被油浸透。 

　　4　測(cè)量中的干擾信號(hào)分析 

　　變壓器進(jìn)行局部放試驗(yàn)時(shí)，對(duì)測(cè)量的結(jié)果需要綜合的分析和判斷。首先判斷放電信號(hào)的來(lái)源，是來(lái)自變壓器內(nèi)部還是外部，盡可能的排除和抑制干擾信號(hào)對(duì)局部放電測(cè)量的影響。 

[$page]　　測(cè)量局部放電時(shí)干擾信號(hào)可分為兩類： 

　　試驗(yàn)回路未接通時(shí)產(chǎn)生的干擾，這類干擾在視品回路還未接通時(shí)就有：例如由于其它回路操作、整流子電機(jī)、附近高壓無(wú)線電波、電焊，供電網(wǎng)絡(luò)中可控硅等元件所引起，也包括測(cè)量?jī)x器本身固有的噪音，這類干擾也可能發(fā)生在電源接上但零電壓時(shí)。 

　　試驗(yàn)回路通電時(shí)產(chǎn)生的干擾，僅在回路通電時(shí)產(chǎn)生，但不是