變壓器局部放電的主要原因及局放的危害
我們先來說局部放電,經(jīng)常我會(huì)聽到的是變壓器局部放電,其實(shí)局部放電并不是變壓器特有的一種放電現(xiàn)象。局部放電又稱靜電游離,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(qiáng)的區(qū)域靜電荷在絕緣較弱的位置首先發(fā)生靜電游離,但沒有形成絕緣擊穿。這種靜電荷流動(dòng)的現(xiàn)象就稱為局部放電。對(duì)于被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電現(xiàn)象被稱為電暈。
局部放電主要是變壓器、互感器以及其他一些高壓電氣設(shè)備在高電壓的作用下,其內(nèi)部絕緣發(fā)生的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置,不會(huì)立即形成整個(gè)絕緣貫通性擊穿或閃絡(luò),所以稱為局部放電。變壓器局部放電量很微弱,靠人的直覺感覺,如眼觀耳聽是察覺不到的,只有靈敏度很高的局部放電測(cè)量?jī)x器才能把它檢測(cè)到。
變壓器為什么會(huì)產(chǎn)品局部放電呢?因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部絕緣在運(yùn)行中長(zhǎng)期處于工作電壓的作用下,特別是隨著電壓等級(jí)的提高,絕緣承受的電場(chǎng)強(qiáng)度值很高,在絕緣薄弱處很容易產(chǎn)生局部放電,產(chǎn)生局部放電的原因是:電場(chǎng)過于集中于某點(diǎn),或者說某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度過大,如固體介質(zhì)有氣泡,雜質(zhì)未除凈;油中含水、含氣、有懸浮微粒;不同的介質(zhì)組合中,在界面處有嚴(yán)重電場(chǎng)畸變。局部放電的痕跡在固體絕緣上常常只留下一個(gè)小斑,或者是樹枝形燒痕。在油中,則出現(xiàn)一些分解的小氣泡。
造成變壓器局部放電的因素除了設(shè)計(jì)上考慮不周密外,最普遍的因素是由制造生產(chǎn)過程中造成的,通常有以下幾個(gè)主要原因:
1、零部件結(jié)構(gòu)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;
3、有水分或氣泡。因水、氣介電系數(shù)較低,所以在電場(chǎng)的作用下,首先發(fā)生放電;
4、金屬結(jié)構(gòu)件懸浮劑接觸不良形成電場(chǎng)集中或產(chǎn)生火花放電。
變壓器局部放電時(shí)間雖短,能量也很小,但卻具有很大的危害性,它的長(zhǎng)期存在對(duì)絕緣材料將產(chǎn)生較大的破壞作用,一是使鄰近局部放電的絕緣材料,受到放電質(zhì)點(diǎn)的直接轟擊造成局部絕緣的損壞,二是由放電產(chǎn)生的熱、臭氧、氧化氮等活性氣體的化學(xué)作用,使局部絕緣受到腐蝕老化,電導(dǎo)增加,最終導(dǎo)致熱擊穿。運(yùn)行中的變壓器,內(nèi)部絕緣的老化及破壞,多是從局部放電開始。
局部放電的危害程度與其產(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(duì)變壓器危害最大,會(huì)使絕緣強(qiáng)度降低,如果沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)處理,到最終會(huì)造成絕緣的擊穿,造成變壓器的損壞,以及附帶的環(huán)境破壞。