大(dà)型電力變壓器是電力係統的(de)重要設備之一,它的運(yùn)行狀況直接關係到電力係統的安全經濟運行。而且(qiě),電力變壓器自身的造價十分昂貴,因此電(diàn)力變壓器事故所帶來的損失往往較(jiào)大。
統計資(zī)料表明,變壓器故障仍以絕緣故障為主,一些非(fēi)絕緣性原發故障可以轉化為絕緣故障,而且,變壓器絕緣的劣化往往不是單一因素造成的,而是多種因素共(gòng)同作(zuò)用(yòng)的結果。研究表(biǎo)明,局部放電既是絕緣劣化的原因,又是絕緣劣化的先兆和表現形(xíng)式。當(dāng)局部放(fàng)電量小於1000pC作用時間為幾分鍾時,不會在紙、紙板(bǎn)等固體絕緣上留下可見的損傷痕跡(jì),而放電量較大(有資料介紹為8000pC以上)時,幾分鍾作用便會使固體絕(jué)緣造成明顯的損傷。這種損傷是由於繞組導線(xiàn)絕緣表麵發(fā)生的局部放電向圍屏發展的結果(guǒ)。放電的(de)發展不僅(jǐn)能(néng)引起匝絕緣大麵積擊穿燒(shāo)毀,而且可能引起匝間、層間短路(lù),這種情況在國內大型變壓器事故中時常見到。
與其它絕緣試驗相(xiàng)比,局部放電的檢測能夠提前反映變壓器的絕緣狀況,及(jí)時發現(xiàn)變壓器內部的絕緣缺陷,預防(fáng)潛伏性和突發性事故的發生。IEC標準和我國的有關試驗標準(zhǔn)均將局部放電(diàn)試驗提到重要地位,並作為變(biàn)壓器投運前必須進行的試驗項目。
根據國家有關標準的要求,現場進行變壓器局部放電試驗時主要是(shì)測試在規定電壓下的(de)局部放電量(liàng),該局(jú)部放(fàng)電量是視在放(fàng)電量而不是真實放(fàng)電量。視在放電量的大小除了與真實(shí)放電量的大小有關(guān)外尚與放電位置有關。放電位置直接影(yǐng)響到對變壓器的危害程(chéng)度及以後的處理方案。尤(yóu)其是視在放電(diàn)量較大的變壓器更應密切(qiē)注意放電位置。
產生局(jú)部放(fàng)電(diàn)的環節(jiē),一般出現在電場集中和絕緣薄弱的部位。影響(xiǎng)局部放電的因素很多,綜合起來主要(yào)有三點:
(1)絕緣材料的材質;
(2)產(chǎn)品設計的絕緣結構;
(3)生產加工製造工藝。
從(cóng)產生局(jú)部放電的(de)原因和部位分析,引起局部放(fàng)電的關鍵因素(sù)有四個方麵:
(1)導電體和非(fēi)導電體的尖(jiān)角毛刺;
(2)固體絕緣的空穴和縫(féng)隙中的(de)空氣及油中的微量(liàng)氣泡;
(3)在高電場下產(chǎn)生懸浮電位的金屬物;
(4)絕(jué)緣體表麵的(de)灰塵和髒汙。
上(shàng)述關(guān)鍵因素應(yīng)從設計、工藝、操(cāo)作及管理等方麵采取(qǔ)措施,嚴格控(kòng)製。
針對電力變壓器的局部放電,有多種不(bú)同的檢測方法,目前(qián)國(guó)內外變壓(yā)器局(jú)部放電檢測的方法主要有(yǒu):脈衝(chōng)電(diàn)流法、介質損耗(hào)檢測(cè)法、射頻法、超聲法、化學成分法及光測法等。現場測(cè)量(liàng)及分析表明,變壓器內部幹擾源的頻譜主要集中在低頻至高(gāo)(3-300MHz)範圍。因局部放(fàng)電幅值很(hěn)小、現場電磁幹擾嚴重及幹擾來源(yuán)的複雜多變,故幹擾很難(nán)從檢測信號中除去。近年來,一種新的局部放電(diàn)檢(jiǎn)測方法得到迅速發(fā)展,它避開該幹擾頻帶並將測量頻(pín)率移至0.3-3GHz超高頻(UHF)頻帶,能有效地(dì)抑製現場測量的幹(gàn)擾,這就是超高頻(UHF)檢測法。UHF法首先(xiān)用於(yú)SF6氣體絕緣變電站(GIS)及充氣絕緣電(diàn)纜(GIC)的局放(fàng)監測,隨(suí)後(hòu)試用於電機、聚乙烯及交聯聚乙烯絕緣電力(lì)電纜的局放檢測。超(chāo)高(gāo)頻檢(jiǎn)測和數字化測量的結合,將(jiāng)是未來的電力變壓器局放檢測(特別是在線(xiàn)檢測)的發展方向。