
變電站(zhàn)
通過大量對於變壓器故障的統(tǒng)計(jì)資料可以(yǐ)發現,影響變壓(yā)器正常(cháng)運行的一個重要的因(yīn)素就(jiù)是變壓器的絕緣損壞(huài)引起故障。目(mù)前,國內電力係統中主要是(shì)采用有著固、液兩相複合絕緣結構的油浸式電力變壓器。雖然變壓器在設(shè)計時已經具備了足(zú)夠的電氣強度,可是變壓器絕緣材(cái)料各(gè)區(qū)域的電場分布一般是不均勻的,並且電(diàn)介質自身也是不均(jun1)勻的,製造過(guò)程中因為一些不可避免的偶然因素(sù)而造成的先天性局部缺陷(如裂縫、氣泡等(děng))可能會導(dǎo)致絕緣結構表麵(miàn)或者是內(nèi)部形成高於平均場(chǎng)強的的(de)局(jú)部場強。較高的局部場強使這些先天性局部缺陷(xiàn)區(qū)域的(de)擊穿場強低於平均擊穿場強。放(fàng)電將(jiāng)首先發生在這些擊(jī)穿(chuān)場強低的區域,而其它(tā)局部場強不變的區域仍然保持完好(hǎo)的(de)絕緣特性,這就形成了局部放電(PD,Partial Discharge)。
對於油(yóu)浸式電力變壓器,其絕緣部位若(ruò)長期發生局部放電,這些絕緣存在缺陷部位的絕緣材料就會被腐燭,其絕緣的介電特性由於積聚效應必然(rán)會受(shòu)到影響(xiǎng),從(cóng)而造(zào)成絕緣劣化,直至(zhì)最終絕緣(yuán)層擊穿。局部(bù)放(fàng)電引起(qǐ)介質損傷、劣(liè)化是由多方麵的因(yīn)素造成的(de),概括起來主要有以下三種效應:
1、電的作用。介質表麵受到帶電質點的撞擊效應。電場對這些帶電質點的加速作用增大了其轟擊介質表(biǎo)麵的速度,使(shǐ)介質發生老化。
2、熱(rè)的作(zuò)用。介質受到帶電質點的撞擊,使介(jiè)質放電點處的溫度比其他部位要高,過高的溫度有可能引起介質發生化學分解或熱焰解。同時,局部放(fàng)電產生的光(guāng)輻射效(xiào)應,會引起塑料等有機介質發生龜裂、光老化等現象。
3、化學作用。介質受到局部放電產生的有活(huó)性的生成物的(de)氧化而受到腐蝕。
局部放(fàng)電會發生在各種不同的部位,歸納起來主要分為固體或液體介質、絕緣內存(cún)在的氣體(tǐ)以及金屬表麵尖端等場強比其他(tā)部位(wèi)要高的部位引起的局部擊穿放電。一次局部放電產生的能量較小,對電(diàn)氣設備的絕緣(yuán)性能不會產生太大影響,但是在電氣設備運行時,局部放電頻(pín)繁的出現,這些原本對絕緣沒有太大影響的微弱放電不(bú)斷累積,設備(bèi)絕緣的介電性能就有可能因為能(néng)量的(de)累積效應受到不斷的衝擊而漸漸劣化,最終就會造成(chéng)局部絕緣(yuán)缺陷不斷擴大,甚至會(huì)引起局部絕緣被擊穿或造成沿麵閃絡的發生。
傳統針對絕緣特性的(de)試驗方法大都難以準確的發現設備內部是否存在可能造(zào)成局部放電的缺(quē)陷,並且對電力設備進行一分(fèn)鍾交流耐壓試驗會造成設備絕緣損(sǔn)傷,導致設備正常運行存在隱患。隨著電力係統整體電壓等級的持續(xù)提高,這個問題愈發突出。據相關資料統計(jì),最近(jìn)幾年(nián),我國電壓等級在110KV以上的大型變壓器事故中,超過一半的突發事故是在正常運行下變(biàn)壓器發生局部放電導致的匝或段間(jiān)短路。
大型變壓器(qì)一般工作環境(jìng)是在局部放電不大於100pC的電場強度下。但由於工藝等客觀(guān)因素,標準規(guī)定在試驗電壓下局部放電應小於500pC。局部放(fàng)電的(de)強弱程度是判(pàn)斷一個絕緣係統是否合格的可靠指標。預防電氣設備(bèi)故障的一(yī)種行之有效的方法是對電氣設備的局部放電特性進行檢測(cè)。局部放電信號存在各種統計特征(zhēng),如放電的相位分布、單位時間內的放電次數、放(fàng)電幅值大小等,這些特征可能隱含著電(diàn)氣設備的絕緣狀態好壞(huài)和放電強弱程度等有效信息。在(zài)電氣設備發生絕緣故(gù)障前,若能夠通過檢(jiǎn)測及時的發現電氣設備中的局部放電現象,通過一定的方法(fǎ)精確的評估局放嚴(yán)重程度、辨識放電類型,就(jiù)可以先行采取相對應的檢修措施,避免電氣設備在運行過程中突然發生絕緣故障。
國內外各(gè)研究機(jī)構對絕緣質量監控(kòng)的重要指標之一就是局部放電測量,以保障電氣設備能夠(gòu)在安全可靠的前提下長期運行。針對局部放電的測量方法以及規定各類設備的最高放電量,國際電(diàn)工委員會(IEC)和我國都相應製定了很多標準作為行業的指標。各(gè)方麵的實踐經驗表(biǎo)明:電氣設備在出廠前(qián)進行局部放電檢測以(yǐ)及在運行中進行在(zài)線監測不僅能夠嚴格控製絕緣質量,更是診斷電氣設備運行中絕(jué)緣特性的一種行之有效的手段。
綜上所述,局部放電檢測作為一種診斷手段,能夠(gòu)有效的反應變壓器內部絕緣狀(zhuàng)況是(shì)否(fǒu)符合標準。這對於電力變壓器安全、可靠運行(háng)具有十分重大意義,是電氣設備檢修發展的正確方向。