浅析变压器局部放电试验的可靠性
变压器局部放电试验的可靠性
变压器局部放电试验/
局部放电/是指高压电器中的绝缘介质在高电场强度作用下， 发生在电极之间非 贯穿性放电。220kV 及以上变压器大修或更换绕组后，应进行局部放电测量。 进行局部放电测量时对试品施加线端电压为 U2，持续 5min，再升高至 U1 保持 5s，然后立即下降电压至 U2，持续 30min。在电压为 U2 的第二阶段 30min 内，应连 续进行观察，每隔 5min 记录一次放电量，如果局部放电观察过程中试验电压不突然 下降，并在 30min 加电压的最后 29min 内，所有端子上的放电量水平低于规定限值， 并且未表现出明显地向这个限值稳定增加的倾向，则试验合格。如在一段时间内放 电量超过限值，之后又低于这个限值，则试验应继续进行，直到在 30min 内的放电 量在规定值以内。 按国标的规定，变压器的局部放电量 q 值为： 当 U2 为 1.3Um/时，放电量一般不大于 300pC 当 U2 为 1.5Um/时，放电量一般不大于 500pC 在电场强度作用下，在变压器绝缘系统中局部区域有绝缘性能薄弱的地方会被激发 出局部放电，局部放电是不足以贯通施加电压的两个电极间形成放电通道，即平常 所说的击穿。如果将局部放电量控制在一定放电量水平以下，对绝缘不会引起损伤， 所以局部放电试验是一种无损探测绝缘特性的试验，在一定的局部放电试验电压与 大于局部放电试验电压并模拟运行中过电压的局部放电预激发电压作用后，在以后 的局部放电试验电压持续时间内测局部放电视在放电量，如局部放电视在放电量小 于标准规定值，即认为变压器能通过局部放电试验。这项试验比传统的短时工频耐 压试验要严格，因短时工频耐压试验是以绝缘结构中是否有击穿作为能否通过试验 的准则。局部放电试验能检测出绝缘上薄弱的部位，在运行中检测局部放电量可探 测出潜在的绝缘薄弱部位。而短时工频耐压试验，只能探测到绝缘结构能否承受住 各种过电压或试验电压的作用，要么承受住，要么承受不住，发现不了潜在的绝缘 薄弱地位。所以说，局部放电试验是一种比较理想的绝缘试验项目，是一项正在推 广应用范围的试验项目，凡是能通过局部放电试验的变压器，在运行中可靠性是比 较高的。因此应对局部放电特性及检测加以研究，使变压器达到低局部放电量水平 的要求，某些试验用变压器还应达到无局部放电的水平。 在油纸绝缘的变压器中，在内部带电电极上，固体绝缘部件的表面 （油与绝缘材料 的分界面）或内部、变压器油内部所发生的局部放电都统称为局部放电，发生在被气 体所包围的电极表面或附近气体中局部放电则称为电晕。变压器的允许局部放电量 水平不包括套管在空气中的电晕所产生的允许局部放电量水平，只是指油箱内部所 产生的局部放电量水平。对三相变压器可以分相测出每一相的局部放电量水平。对 每一相的局部放电量而言，包括其它绕组传递到被测绕组的局部放电量。每一相的 高压、 中压与低压绕组有其各自的局部放电量。 每一相高压绕组（或中压或低压绕组） 的局部放电量可能来自线端套管、中点套管、有载调压分接开关或无励磁分接开关、 引线、绕组、各种接地零部件、绝缘内部、变压器油等处。但容易产生局部放电 的地方是气隙、绝缘件内部的气隙、变压器油中气泡。 当变压器上施加电压后，绝缘介质内承受的电场强度与介电常数成反比，如纸中含 气隙，纸的介电常数比气隙的介电常数要高。因此气隙要承受较高的电场强度，而 气隙的允许场强又低。因此，纸中气隙是绝缘上的薄弱点，产生局部放电。当 然气隙会不会产生局部放电要达到两个因素：首先，气隙上的承受场强超过起始局 部放电允许场强；其次气隙内要存在一定的有效自由电子。 所以，要控制绝缘材料内不准有气隙存在，包括制造中剩留的气隙及运行中绝缘材 料裂解出的气体所形成的气隙，在绝缘件干燥时要注意加温与降温的速度，防止骤 热膨胀后形成绝缘件开裂层中的气隙。变压器油必须脱气后才能注入变压器中。要 控制热点温度不超过 140℃～160℃，避免纸和油的裂解。变压器试验前要停放足 够时间，局部放电试验前要将顶部存气，通过放气阀释放尽。 另外，对带电电极或接地电极而言都应有电极表面圆整化处理，以降低承受场强。 防止各种悬浮电位的电极存在。因为带电电极，接地电极与悬浮电位电极都有可能 产生局部放电，往往是接地电极产生的局部放电不被人们所注意。变压器油中存金 属杂质时就是悬浮电位的电极。可通过采用低介电常数绝缘纸与纸板来改善场场强 分布。 总之，低局部放电量的变压器具有较高的运行可靠性。
