勵磁變壓器是發電(diàn)廠重(chóng)要電氣(qì)設備之(zhī)一(yī)。近年來,新建大、中型水電與火電機組的勵磁方式(shì)已(yǐ)經由傳統的旋(xuán)轉交流勵(lì)磁方式轉變(biàn)為靜止自勵勵磁方式。靜止自勵方式采用勵磁變壓器並聯在(zài)發電機出線上,勵磁(cí)變壓器(qì)低壓繞組輸出交流電流通過整流裝置整流(liú)為直流電流,然後輸(shū)入發電(diàn)機勵磁線圈產(chǎn)生發電機所需的磁場。下圖1為發電機靜止自勵方式勵磁係統(tǒng)的基本原理圖。

發電機勵磁基本原(yuán)理圖
由於勵磁變壓器低壓繞組同時承受交(jiāo)流(liú)與脈衝電壓作用,低壓繞組故障是引(yǐn)起(qǐ)勵磁變(biàn)壓器故障的主要原因之一。有(yǒu)新聞介紹江蘇利港電廠3號勵磁變壓器(幹式勵磁變壓器)發生爆炸事故,調查結果表明:由於低壓線圈繞組匝間絕緣損壞,導致低壓絕緣筒絕緣擊穿,使(shǐ)轉子回(huí)路一點接地,進一(yī)步發展到(dào)勵磁變壓器(qì)低壓側相間短路,最終造成高(gāo)壓線圈在大電流下失去穩定,進而發展成相間高壓線圈短路故障(zhàng)。

三峽電廠勵磁(cí)變(biàn)壓器閥側繞組電壓波形
與(yǔ)在單一(yī)交流電壓作用(yòng)下相(xiàng)比,勵磁(cí)變壓(yā)器縱絕緣性能在交流與脈衝疊(dié)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(dàn)產生內部絕緣局部缺陷,由於脈衝電壓的(de)電(diàn)壓變化速率非常快,勵磁變(biàn)壓器內部局部放電更容易被激發並(bìng)對絕緣造成(chéng)進一步破壞(huài)。同(tóng)時,可控矽整流裝置產生的直流分(fèn)量(liàng)造成勵磁變壓器內部直流偏磁(cí),加之勵磁變壓(yā)器最高運行溫度可達150℃,極易造成局部絕緣受損,進一步促使勵磁變壓器內部局部放電的產生與發(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。通過在線監測勵磁變壓器內部局(jú)部放電,對於提高勵(lì)磁變壓器(qì)的(de)運行可靠性具有重要(yào)意(yì)義。由於勵磁變壓器內部局部(bù)放電信號微弱,信噪比較低,所以有效(xiào)地識(shí)別和抑製幹擾(rǎo),準確獲取局部放電信號(hào)成為(wéi)勵磁變壓器局部放電在線監測的關鍵和難點。