電力變壓器也能降低局部放電

     隨著(zhù)電網(wǎng)的迅速發(fā)展和輸電電壓的提高,電網(wǎng)和電力用戶(hù)對大型于電力變壓器的絕緣可靠性的要求越來(lái)越高。由于電力變壓器局部放電試驗對絕緣沒(méi)有破壞性作用而且十分靈敏,能有效地發(fā)現變壓器絕緣內部的固有缺陷或運輸、安裝工程中產(chǎn)生危及安全的缺陷,因而現場(chǎng)局部放電試驗得到廣泛應用,已列為72.5kV及以上電壓等級變壓器現場(chǎng)必做的交接試驗項目。

     電力變壓器局部放電及其原理

 

     局部放電又稱(chēng)靜電游離,就是靜電荷流動(dòng)的意思。在一定的外施電壓作用下,在電場(chǎng)較強的區域靜電荷在絕緣較弱的位置先先發(fā)生靜電游離,但不形成絕緣擊穿。這種靜電荷流動(dòng)的現象稱(chēng)為局部放電。對于被氣體包圍的導體附近發(fā)生的局部放電稱(chēng)為電暈。

 

     局部放電是在電力變壓器內部絕緣局部位置發(fā)生的放電，因放電處于局部位置，能量較低，并不直接構成內部絕緣的貫穿性擊穿。

 

     對變壓器局部放電試驗,我在初期階段是對220kV級及以上變壓器執行。后來(lái)新IEC標準規定,當設備較高工作電壓Um≥126kV時(shí),就要做變壓器局部放電測量。家標準也做了相應的規定,對設備較高工作電壓Um≥72.5kV,額定容量P≥10000kVA的變壓器,如無(wú)其他協(xié)議,均應進(jìn)行變壓器局部放電測量。

 

     電力變壓器局部放電試驗方法按GB1094.3-2003中規定執行,局部放電量標準規定應不大于500pC。但實(shí)際合同中用戶(hù)經(jīng)常要求小于等于300pC或小于等于100pC,這種技術(shù)協(xié)議：要求變壓器生產(chǎn)企業(yè)具有更高的產(chǎn)品技術(shù)標準。

  

     電力變壓器局部放電的危害

 

     局部放電的危害程度與電力變壓器產(chǎn)生原因、部位及起始電壓和熄滅電壓高低均有關(guān)系，起始電壓和熄滅電壓越高危害越小，反之越大；就放電性質(zhì)而言，影響固體絕緣的放電對變壓器危害較大，會(huì )使絕緣強度降低，甚至造成破壞。

 

     電力變壓器局部放電的成因

 

     造成局部放電的因素除了設計上考慮不周密外，較普遍的因素是由電力變壓器制造生產(chǎn)過(guò)程中造成的：通常有以下幾個(gè)主要原因：

 

     1、零部件結構有尖角、毛刺，造成電場(chǎng)畸變，放電起始電壓降低；

 

     2、有異物和粉塵，引起電場(chǎng)集中。在外電場(chǎng)作用下發(fā)生電暈放電或擊穿放電；
 

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     3、有水分或氣泡。因水、氣介電系數較低，所以在電力變壓器電場(chǎng)的作用下，先先發(fā)生放電；

 

     4、金屬結構件懸浮劑接觸不良形成電場(chǎng)集中或產(chǎn)生火花放電。

 

     降低局部放電的措施

 

     1、防塵控制

 

     產(chǎn)生局部放電的因素中，異物和粉塵是非常重要的誘因。試驗結果表明，ф1.5μm以上的金屬顆粒，在電場(chǎng)作用下有可能產(chǎn)生遠大于500pC的放電量。無(wú)論是金屬的還是非金屬的粉塵存在，都會(huì )產(chǎn)生集中電場(chǎng)，使絕緣的起始放電電壓降低，擊穿電壓降低。

     因此，電力變壓器制造過(guò)程中，保持潔凈的環(huán)境和器身是非常重要的，必須嚴格實(shí)施防塵控制。按制造過(guò)程中產(chǎn)品可能受粉塵影響的程度進(jìn)行嚴格控制，建立密封防塵廠(chǎng)房。例如在平整導線(xiàn)、導線(xiàn)包紙、繞組繞制、繞組套裝、鐵心疊積、絕緣件制造、器身裝配和器身整理時(shí)，絕對不允許異物殘留和粉塵進(jìn)入。按制造過(guò)程中產(chǎn)品可能受粉塵影響的程度進(jìn)行嚴格控制，建立密封防塵廠(chǎng)房。例如在平整導線(xiàn)、導線(xiàn)包紙、繞組繞制、繞組套裝、鐵心疊積、絕緣件制造、器身裝配和器身整理時(shí)，絕對不允許異物殘留和粉塵進(jìn)入。

 

     2、絕緣件集中加工

 

絕緣件非常忌諱帶有金屬粉塵，因為一旦絕緣件附著(zhù)金屬粉塵，要想徹底清除干凈是非常困難的。因此有必要在絕緣車(chē)間統一集中加工，并設置一個(gè)機械加工區域，該區域應注意與其他生產(chǎn)粉塵的區域隔離。

 

     3、嚴格控制硅鋼片的加工毛刺

 

    電力變壓器鐵心片通過(guò)縱剪、橫剪剪切成型，這些剪切切口，都存在不同程度的毛刺。毛刺不但能引起片間短路，形成內部環(huán)流，增大空載損耗，而且也增加了鐵心厚度，實(shí)際上減少了疊片片數。更為重要的是：在鐵心插上軛或運行中受到震動(dòng)等，毛刺可能會(huì )掉落在器身上，發(fā)生放電。毛刺即使落在箱底，也可能在電場(chǎng)的作用下，有序排列，造成地電位放電。因此，鐵心片毛刺應盡可能的少，盡可能小。110KV產(chǎn)品鐵心片毛刺應不大于0.03mm,220KV產(chǎn)品鐵心片毛刺應不大于0.02mm。

 

     4、引線(xiàn)采用冷壓端子

 

     采用引線(xiàn)冷壓端子形式是降低局部放電量的有效措施。因為采用磷銅焊時(shí)要產(chǎn)生許多飛濺焊渣，容易散落在器身和絕緣件中。此外其焊接邊界區需要用浸水石棉繩隔開(kāi)，這樣水就會(huì )進(jìn)入絕緣中。如果絕緣包扎后水分清除不徹底，就會(huì )增加變壓器的局部放電量。

 

 

     5、零部件邊緣的圓整化

 

     零部件邊緣圓整化的目的在于：1）、改善場(chǎng)強的分布，提高放電的起始電壓。因此電力變壓器鐵心中的金屬結構件如夾件、拉板、墊腳及支架邊緣、壓板及出線(xiàn)口邊緣、套管升高座的壁、箱壁內側的磁屏蔽護板等均應該倒圓處理。2）、防止摩擦產(chǎn)生鐵屑。如夾件的起吊孔與掛繩或掛鉤的接觸部分均需倒圓。

 

     6、總裝配時(shí)的產(chǎn)品環(huán)境及器身整理

 

     器身真空干燥后，裝箱前要進(jìn)行器身整理。產(chǎn)品越大，結構越復雜，則整理時(shí)間越長(cháng)。由于電力變壓器器身壓緊、緊固件的緊固都是器身裸露在空氣中進(jìn)行，期間會(huì )發(fā)生吸濕及粉塵散落，因此器身整理要在防塵區進(jìn)行，如整理時(shí)間（或暴露在空氣中的時(shí)間）超過(guò)8小時(shí)，需要進(jìn)行再干燥處理。器身整理結束后進(jìn)行扣上節油箱抽真空注油階段。因為器身整理階段器身絕緣會(huì )吸濕，所以需要對器身進(jìn)行脫濕處理。這是保證高電壓產(chǎn)品絕緣強度的重要措施，所采取的方法就是對產(chǎn)品進(jìn)行抽真空。根據器身和環(huán)境濕度、含水量標準確定抽真空的真空度，并根據出爐時(shí)間、環(huán)境溫度、濕度確定抽真空的時(shí)間。

 

     7、真空注油

 

     真空注油的目的在于通過(guò)對變壓器抽真空，清除產(chǎn)品絕緣結構中的死角，徹底排出空氣，然后在真空狀態(tài)下注入變壓器油，使器身完全浸透。注油后的變壓器，至少靜放72小時(shí)才能進(jìn)行試驗，這是因為絕緣材料的浸透程度與絕緣材料的厚度、絕緣油的溫度、浸油的時(shí)間有關(guān)。浸透的程度越好，放電的可能性越小，因此一定要有足夠的靜放時(shí)間。

 

     8、油箱及零部件的密封

 

     密封結構的好壞直接關(guān)系到變壓器的滲漏。如果出現漏點(diǎn)，必然會(huì )有水分進(jìn)入電力變壓器變壓器內部，從而導致變壓器油和其他絕緣件的吸潮，這是局部放電的因素之一。因此要保證密封性能的合理。

北京創(chuàng )聯(lián)匯通變壓器廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各類(lèi)電力變壓器，產(chǎn)品均通過(guò)CE,ISO9001等認證，性能穩定,經(jīng)久耐用。