变压器局部放电是发生在电极之间但不穿透电极的放电现象,它是由于设备的绝缘缺陷或生产过程中的缺陷引起的,在高电场强度的作用下,会发生反复击穿和淬火现象,其是因为绝缘体中的气体被击穿、固体或液体介质在小范围内的局部被击穿,或由于场强集中在表面的边缘和尖角而引起的局部击穿放电。然而,如果电气设备在工作电压下持续发生局部放电,这些微弱放电的累积效应会使绝缘的介电性能逐渐恶化,局部缺陷扩大,导致整个绝缘部分崩溃。
1.变压器进行局部放电实验的意义
传统的绝缘试验很难发现局部放电缺陷,1 min 的交流耐压试验会使绝缘体损坏,从而影响设备的性能。随着电压水平的增加,放电现象会变得更加严重。近年来,我国110kv 以上的大型变压器事故中,有50% 是由于正常运行时匝间短路或区间短路引起的,造成突发性事故,也有局部放电引起的。所以测试局部放电特性是目前预防变压器事故的一个可行的良好方式。
2.变压器局部放电试验分析
油纸屏蔽绝缘形式主要多用于电力变压器,它是由电工纸和绝缘油交替层组成。由于大型变压器结构复杂,其绝缘极不均匀。倘若绝缘部分设计不当,导致局部磁场强度过高,或外部因素造成内部缺陷时,局部放电就难避免会在变压器中发生,放电现象逐渐发展,造成变压器损坏导致事故的发生。电源内部的局部放电主要发生在以下情况:
(1)绕组中部油纸屏障绝缘的油路故障;
(2)绕组端部油通道被击穿;
(3)绝缘线和电气纸(引线绝缘、搭接绝缘、相间绝缘)附近油隙击穿;
(4)线圈间(匝间、饼间)纵绝缘油通道被击穿;
(5)绝缘纸板筛等的支路放电。
(6)其他固体绝缘材料的漏电;
(7)绝缘中渗入的其他一些金属进行异物产生放电等。
因此,在下列情况下,须对出厂变压器进行局部放电测试:
(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和安装过程中是否有绝缘损伤。
(2)大修或改造后的变压器须进行局部放电测试,以判断维修后的绝缘状况。
(3)对运行中疑似绝缘故障的变压器进行进一步的定性诊断,如油中气相色谱分析的放电故障,以及其他绝缘异常情况。
变压器局部对外放电是我们电力作业工作中是非常需要注意的一个故障事故问题,因而需要周期性做常规的变压器局部放电异常检测试验。
湖北优发国际电力设备有限公司
2023年2月03日