勵磁變壓器是發(fā)電廠重要電氣設(shè)備之一。近年來，新建大、中型水電與火電機(jī)組的勵磁方式已經(jīng)由傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)交流勵磁方式轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止自勵勵磁方式。靜止自勵方式采用勵磁變壓器并聯(lián)在發(fā)電機(jī)出線上，勵磁變壓器低壓繞組輸出交流電流通過整流裝置整流為直流電流，然后輸入發(fā)電機(jī)勵磁線圈產(chǎn)生發(fā)電機(jī)所需的磁場。下圖1為發(fā)電機(jī)靜止自勵方式勵磁系統(tǒng)的基本原理圖。
發(fā)電機(jī)勵磁基本原理圖
由于勵磁變壓器低壓繞組同時承受交流與脈沖電壓作用，低壓繞組故障是引起勵磁變壓器故障的主要原因之一。有新聞介紹江蘇利港電廠3號勵磁變壓器(干式勵磁變壓器)發(fā)生爆炸事故，調(diào)查結(jié)果表明：由于低壓線圈繞組匝間絕緣損壞，導(dǎo)致低壓絕緣筒絕緣擊穿，使轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地，進(jìn)一步發(fā)展到勵磁變壓器低壓側(cè)相間短路，最終造成高壓線圈在大電流下失去穩(wěn)定，進(jìn)而發(fā)展成相間高壓線圈短路故障。
三峽電廠勵磁變壓器閥側(cè)繞組電壓波形
與在單一交流電壓作用下相比，勵磁變壓器縱絕緣性能在交流與脈沖疊加電壓作用下更容易逐步劣化。在絕緣劣化過程中，勵磁變壓器一旦產(chǎn)生內(nèi)部絕緣局部缺陷，由于脈沖電壓的電壓變化速率非?？?，勵磁變壓器內(nèi)部局部放電更容易被激發(fā)并對絕緣造成進(jìn)一步破壞。同時，可控硅整流裝置產(chǎn)生的直流分量造成勵磁變壓器內(nèi)部直流偏磁，加之勵磁變壓器最高運(yùn)行溫度可達(dá)150℃，極易造成局部絕緣受損，進(jìn)一步促使勵磁變壓器內(nèi)部局部放電的產(chǎn)生與發(fā)展。
因此，局部放電是反映勵磁變壓器內(nèi)部絕緣狀況的重要特征信息。通過在線監(jiān)測勵磁變壓器內(nèi)部局部放電，對于提高勵磁變壓器的運(yùn)行可靠性具有重要意義。由于勵磁變壓器內(nèi)部局部放電信號微弱，信噪比較低，所以有效地識別和抑制干擾，準(zhǔn)確獲取局部放電信號成為勵磁變壓器局部放電在線監(jiān)測的關(guān)鍵和難點(diǎn)。
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