在電力設(shè)備的絕緣系統(tǒng)中,各絕緣物內(nèi)部總會包含著一些分散性的異物,如雜質(zhì)、水分、氣泡等。有些是在電力設(shè)備生產(chǎn)過程中引入的,也有些是在運行過程中由于老化、分解等產(chǎn)生的。由于這些異物的存在導(dǎo)致電力設(shè)備內(nèi)部各區(qū)域的電場強度不同,在外施電壓作用下,這些異物附近具有更高的電場強度。當(dāng)電場強度超過該區(qū)域的擊穿場強時,該處物質(zhì)將會產(chǎn)生電離放電,稱之為局部放電。局部放電一般不會導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)的貫穿,但在局部放電過程中產(chǎn)生的電子、離子反復(fù)沖擊絕緣介質(zhì),長時間會導(dǎo)致絕緣介質(zhì)分解、破壞。分解出導(dǎo)電性和活性物質(zhì),進(jìn)一步促進(jìn)絕緣的破壞。同時也會使該處局部放電的強度進(jìn)一步加強。
干式變壓器的繞組絕緣方式主要包括纏繞式和澆注式兩種,這兩種方式的最終結(jié)果就是將用于包裹繞組的絕緣樹脂經(jīng)過加熱固定成型。干式變壓器局部放電主要包括下列四種放電形式:
(1)內(nèi)部放電
干式變壓器線圈導(dǎo)線被封裝在環(huán)氧樹脂內(nèi)部,但是在制作的過程中線圈繞組可能會存在一些較大的毛刺,當(dāng)繞組通電后,一些尖端部位將會產(chǎn)生嚴(yán)重的電場畸變,引起尖端放電。
干式變壓器繞組在澆注過程中,雖然澆注罐處于真空狀態(tài),但線圈制作過程中尺寸上有所不同,將會引起變壓器外膜組合時壓力較大,這樣線圈內(nèi)部材料所受壓力大小就不同;同時絕緣材料在填充的過程中,可能會存在不均勻的現(xiàn)象,從而使樹脂的滲透速度不同,這樣就易導(dǎo)致樹脂從容易滲透的地方通過,從而包裹住不容易滲透的地方,而引起空穴;另外繞組上面的分接面板的存在使得繞組拐彎處的空氣不易排出,當(dāng)線圈澆注后內(nèi)部很容易形成氣泡。等效電路如下圖所示。
內(nèi)部氣泡局部放電等效電路
線圈繞組表面如果由于長時間運行可能會落上灰塵、金屬碎屑,或者空氣的潮濕等,都會引起懸浮放電。另外壓緊線圈用的墊塊也可因承受一定的電壓導(dǎo)致放電的產(chǎn)生。
(3)電暈放電
主要發(fā)生在繞組的外部接線上,如電纜線、絕緣子上面的螺桿等。