談電力變壓器的局部放電交接性試驗重要性

位永峰（曾用名魏永峰）

（國網(wǎng)山東省電力公司陽谷縣供電公司，山東聊城，252300）

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談電力變壓器的局部放電交接性試驗重要性

位永峰（曾用名魏永峰）

（國網(wǎng)山東省電力公司陽谷縣供電公司，山東聊城，252300）

摘要：本文旨在探討電力變壓器的局部放電交接性試驗重要性，從局部放電的危害、局部放電交接性試驗的功效兩個方面進行探討分析。從目前筆者多年電力運維檢修實踐經(jīng)驗來看，研究成果已具備，但仍存在一定的問題。這項試驗對于電力變壓器的安全運行中各個環(huán)節(jié)來說，都具有關(guān)鍵性的作用，需要引起運維管理人員的重視。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；局部放電；交接性試驗；重要性

電力變壓器是電力系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用，是其重要組成部分，對電力系統(tǒng)的安全運行發(fā)揮重要作用。而絕緣性能的優(yōu)良是影響電力變壓器整體性能的重要元素。在這個背景下，研究電力變壓器的局部放電交接性試驗重要性的諸多問題，具有重要的現(xiàn)實意義。

1　概述電力變壓器的局部放電

1.1局部放電的含義

局部放電主要是指，在導(dǎo)體間絕緣僅只被部分橋接的電氣放電現(xiàn)象。這種放電現(xiàn)象能夠在導(dǎo)體附近產(chǎn)生，也能夠在遠離導(dǎo)體的情況下實現(xiàn)。對于電力變壓器來說，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣隙容易出現(xiàn)絕緣缺陷，而如果遇到電場強度較高的情況，那么氣隙絕緣就容易被最先擊穿，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。如果類似情況反復(fù)多次發(fā)生，就會產(chǎn)生循環(huán)往復(fù)的擊穿和熄滅現(xiàn)象。如果周圍的絕緣情況保持良好，那么局部放電的通道尚未形成。因此，局部放電就是指絕緣介質(zhì)部分區(qū)域容易被電氣擊穿的現(xiàn)象。在對變壓器進行制造的過程中，絕緣空隙會隨之產(chǎn)生。局部放電容易出現(xiàn)在絕緣油中尚未處理的良好氣泡中，以及設(shè)備內(nèi)部的尖端部位。局部放電的范疇較廣，沿介質(zhì)表面的放電以及變壓器內(nèi)部局部放電現(xiàn)象都屬于這個范疇。表面局部放電以及內(nèi)部局部放電是局部放電的兩種主要表現(xiàn)形式。在對電氣設(shè)備進行局部放電的研究中，大多數(shù)都將放電電暈視為關(guān)鍵的放電現(xiàn)象。這種局部放電現(xiàn)象在被氣體包圍的導(dǎo)體周圍，而且不均勻場強中發(fā)生的概率更高。

1.2局部放電的組成元素

設(shè)備電極的不對稱。如果是在變壓器的套管出線端子等部位的針狀體或者是圓柱體部位出現(xiàn)接觸不良的情況時，電場在這些部位會產(chǎn)生較為集中的現(xiàn)象。如果沒有采取有效的措施進行制造質(zhì)量的彌補，那么尖端以及表面放電的現(xiàn)象就非常容易產(chǎn)生。其次，是絕緣介質(zhì)的不均勻問題。在變壓器內(nèi)部的制造工藝中，需要采用絕緣油之外的固體介質(zhì)，包括樹脂類、云母類、纖維制品等。因為氣體的介電常數(shù)不大，通常比各種液體以及固體的相對介電常數(shù)要小。因此，如果絕緣油中存在氣泡，或者在固體絕緣材料中存在氣隙時，在交變場中，氣泡以及氣隙中的氣體會承受更為強大的場，而其耐壓程度也較低，因此，局部放電現(xiàn)象非常容易在這些部位產(chǎn)生。除此之外，在絕緣油中存在較多雜質(zhì)以及含水量較高時，也會容易導(dǎo)致局部放電現(xiàn)象的產(chǎn)生。

1.3局部放電的試驗方法

在局部放電的發(fā)生過程中，聲、光、電、熱現(xiàn)象都會隨之發(fā)生，還會產(chǎn)生化學(xué)分解的現(xiàn)象。充分利用這些現(xiàn)象，能夠?qū)崿F(xiàn)局部放電各種指數(shù)的測量。從我國目前的電力變壓器的局部放電交接性試驗實踐來看，較為主流的測量方法包括脈沖電流法、特高頻法、氣相色譜法、超聲波法、震蕩波法等。在對這些方法進行選擇的時候，要根據(jù)不同的表征以及不同的實際情況進行選擇。總的來說，在對局部放電進行測量的時候，主要運用的方法分為電測法以及非電測法。非電測法主要面向局部放電的定位測量，而電測法則主要面向定量測量，能夠?qū)崿F(xiàn)較為靈敏數(shù)值的獲取，所以在電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的檢測實踐中運用較為廣泛。

2　電力變壓器的局部放電交接性試驗重要性

2.1電力變壓器的局部放電的危害

當變壓器在工作電壓下開展工作時，若出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，那么即使現(xiàn)象較為微弱，長期的積累也會引發(fā)很大消極影響的產(chǎn)生。絕緣介電性能會因此受到很大的影響，絕緣劣化現(xiàn)象也會由此發(fā)生，直到絕緣層被擊穿。在放電過程中，所產(chǎn)生的化學(xué)元素會在固體絕緣上進行積攢，電氣設(shè)備的放電現(xiàn)象也會因此劇增，那么在高場強環(huán)境下，存在絕緣損傷的部位上，擊穿絕緣的現(xiàn)象就更加容易出現(xiàn)。貫穿絕緣的碳化層最終產(chǎn)生。細化來說，局部放電對于設(shè)備絕緣的危害主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

首先，電的作用帶來的危害。電子和離子等帶電粒子會產(chǎn)生直接的轟擊作用。因為空氣中發(fā)生的局部放電現(xiàn)象就放電形式而言，屬于流柱狀的高壓輝光放電。在大量帶電粒子的轟擊下，介質(zhì)非常容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。因為帶電粒子再進行加速運動時，會產(chǎn)生強大的轟擊效應(yīng)，促使高分子固體介質(zhì)的分子逐漸產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，最終分解為低分子。與此同時，介質(zhì)的溫度會隨之升高，發(fā)生熱降解的現(xiàn)象，并且在介質(zhì)的表面產(chǎn)生大小不一、深淺不一的凹坑，并且隨之不斷加深，產(chǎn)生擊穿介質(zhì)的現(xiàn)象。

其次，熱的作用帶來的危害。在介質(zhì)表面的局部體積中產(chǎn)生一次局部放電現(xiàn)象，會導(dǎo)致介質(zhì)溫度在短時間內(nèi)大幅度的上升。這種溫度的大幅度上升容易導(dǎo)致介質(zhì)產(chǎn)生熱熔解現(xiàn)象以及化學(xué)分解現(xiàn)象。除此之外，在發(fā)熱的同時產(chǎn)生的光現(xiàn)象也會導(dǎo)致塑料有機質(zhì)發(fā)生光老化、龜裂等現(xiàn)象。最后，是化學(xué)作用帶來的危害。在局部放電的過程中會產(chǎn)生大量的臭氧以及硝酸等生成物。這些生成物會對絕緣介質(zhì)的本身產(chǎn)生侵蝕現(xiàn)象，而且具有很強的腐蝕性。比起正常運行時電壓的作用，這種侵蝕和腐蝕現(xiàn)象會更為嚴重。而對于銅導(dǎo)體來說，這種侵蝕現(xiàn)象還會導(dǎo)致銅綠以及硝酸銅粉末的產(chǎn)生。

在投入正常運行的變壓器中，因為絕緣的損害而導(dǎo)致的故障產(chǎn)生并不是一次就形成的。同樣，局部放電現(xiàn)象對變壓器絕緣介質(zhì)的裂化危害產(chǎn)生也需要較長一段時間的積累。一般來說，局部放電現(xiàn)象不會對絕緣介質(zhì)產(chǎn)生直接擊穿危害。但是如果局部放電持續(xù)較長的時間，那么介質(zhì)的絕緣電氣強度會隨之逐步降低，擊穿現(xiàn)象最終發(fā)生，引發(fā)設(shè)備癱瘓。從我國目前的電力變壓器的局部放電交接性試驗實踐來看，工作人員對于變壓器中，諸如氣泡、雜質(zhì)等隱藏在內(nèi)部的制造缺陷的檢測方法不夠先進科學(xué)，因此這些缺陷很難被檢測出來。而且，電力變壓器的工作耐壓試驗是一種破壞性試驗，會對將來的設(shè)備運行產(chǎn)生消極影響。在高壓變壓器逐漸興起的環(huán)境下，這種問題會越來越凸顯。

2.2局部放電交接性試驗的功效

在對現(xiàn)存試驗的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，可以總結(jié)出，當前局部放電交接性試驗?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)以及制造工會絕緣中存在的細部絕緣缺陷的檢測，這是其它試驗不容易檢測出的。所謂的細部絕緣缺陷主要包括金屬部件的尖角、絕緣雜質(zhì)以及接地不良等。在對這些細部絕緣缺陷的檢測成功的基礎(chǔ)上，就能夠?qū)崿F(xiàn)補救措施的制定和實施，有效防止變壓器因為局部絕緣放電現(xiàn)象產(chǎn)生的設(shè)備本身損壞現(xiàn)象，在電力變壓器的局部放電試驗中，還能夠?qū)崿F(xiàn)工作電壓下長期安全運行可靠性的考核。所以，在變電站的施工建設(shè)實踐中，廣泛運用到了電力變壓器的局部放電交接性試驗。在具體的試驗過程中，主要的檢測方面以及功效包括以下幾個方面。

首先，在變壓器投運前，對其運輸過程中是否受到損傷的情況進行檢查。其次，在對變壓器進行大幅度整修之后，對變壓器的絕緣性優(yōu)劣能進行檢驗。再次，對于變壓器的運行中產(chǎn)生的絕緣故障進行檢測。最后，局部放電交接性試驗是一種預(yù)防性試驗，也屬于在線監(jiān)測的一項重要內(nèi)容，對于變壓器的絕緣操作情況進行實時監(jiān)測。

3　總結(jié)

對電力變壓器的局部放電交接性試驗的重要性引起更為廣泛的重視，并且對其進行更為深入的探討，具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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[2] 廖瑞金,鄭含博,楊麗君等.基于集對分析方法的電力變壓器絕緣狀態(tài)評估策略[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,34(21):55-60.

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The importance of partial discharge test of power transformer

Wei Yongfeng (formerly known as Wei Yongfeng)
（Shandong power supply company, Yanggu power supply company, Liaocheng Shandong 252300, China）

Abstract：The purpose of this paper is to discuss the importance of partial discharge test of power transformer,and discuss the analysis from two aspects:the harm of partial discharge and the effect of partial discharge test.From the current experience of the author for many years of operation and maintenance of power operation,the research results already have,but there are still some problems. This test for the safety operation of the power transformer in each link,have a key role,the need to cause the attention of operation and maintenance management.

Keywords：power transformer;partial discharge;Handover test;importance