干式變壓器
由此可見,雖然局部放電的能量雖然很小,但它對絕緣材料的破壞卻是嚴(yán)重的,與絕緣的狀態(tài)密切相關(guān)。因此,我們不但需要在變壓器的出廠試驗(yàn)中做放電檢測,而且還應(yīng)在運(yùn)行中對其局部放電進(jìn)行監(jiān)測,確保變壓器的安全運(yùn)行。
局部放電的發(fā)生根據(jù)絕緣缺陷的性質(zhì)和部位不同,可以分為以下幾種放電形式,當(dāng)發(fā)生在絕緣介質(zhì)與空氣接觸的表面時(shí),我們稱之為沿面放電;當(dāng)絕緣介質(zhì)內(nèi)部因存在空穴或氣泡而發(fā)生放電的,稱之為內(nèi)部放電或氣隙放電;除了絕緣介質(zhì)存在上述缺陷或由于分布不均勻造成電場發(fā)生畸變導(dǎo)致局部放電的發(fā)生以外,如果導(dǎo)體的表面存在尖刺毛刺或?qū)Ь€、導(dǎo)體等端部較尖,這些部位也會發(fā)生電場的畸變,造成放電的發(fā)生,如變壓器高壓端子沒有屏蔽好等,這類放電稱為電暈放電。
干式變壓器由于具有無油、環(huán)保、阻燃、節(jié)能、抗沖擊和可靠的安全性能,在當(dāng)今電力行業(yè)中得到了很快的發(fā)展。其繞組絕緣主要通過絕緣樹脂的加熱、澆灌與固定成型來實(shí)現(xiàn)的。而對于干式變壓器來說,有很多方面的原因可以引發(fā)局部放電,其中比較重要的原因有:干式變壓器的原材料材質(zhì)的選擇、干式變壓器絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和繞組澆注成型工藝等。根據(jù)以往的研究與上述幾種主要引起干式變壓器發(fā)生局部放電的因素來看,干式變壓器的局部放電類型主要包括以下三種放電類型:
(1)針尖電暈放電
由于干式變壓器的高低壓繞組一般都是沿著軸向方向分段的,所選導(dǎo)體材料如果不好,上面存在微小的毛刺,或在繞組線圈在澆注制作時(shí)也可能出現(xiàn)一些毛刺尖端。當(dāng)完成澆注成型,裝配完成后,在其加壓運(yùn)行后,在這些微小的毛刺附近電場會發(fā)生畸變而加強(qiáng),產(chǎn)生尖端放電。這種放電類型主要發(fā)生在變壓器繞組高壓引接線上、絕緣子或電纜線上面的螺桿等部位。(2)沿面放電
由于干式變壓器繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因可能會存在高低壓線圈之間的絕緣、高壓線圈對地絕緣距離、高壓線圈間絕緣距離以及層間或段間的絕緣距離較小而引起場強(qiáng)較大,從而沿著絕緣表面發(fā)生放電現(xiàn)象;另外在干式變壓器長時(shí)間運(yùn)行情況下,其線圈繞組的表面可能會吸附一些灰塵、金屬碎屑等,造成絕緣表面的粗糙性增加,致使絕緣表面薄層氣體中的微觀電場有一定程度的不均勻,局部場強(qiáng)被增大,引發(fā)放電;當(dāng)干式變壓器周圍空氣比較潮濕時(shí),其絕緣表面也多少會吸附一些水分,引起絕緣表面電場發(fā)生畸變而在一定條件下發(fā)生放電現(xiàn)象等;再或者,當(dāng)固體絕緣介質(zhì)與電極的接觸如不很緊密,留有縫隙時(shí),沿面閃絡(luò)電壓將降低較多,很容易發(fā)生局部放電,這是因?yàn)楣腆w絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)比氣體介質(zhì)的大好幾倍,固體絕緣介質(zhì)的電導(dǎo)率比氣體介質(zhì)的大好幾個(gè)數(shù)量級。所以,當(dāng)運(yùn)行加壓時(shí),緊貼電極的薄層氣隙中的場強(qiáng)總是遠(yuǎn)大于其他部分的場強(qiáng),這里的氣體就首先電離,產(chǎn)生自由電子,給沿面放電創(chuàng)造有利條件。