變壓器減小局部放電措施淺析

于家錕 趙如

摘 要：本文介紹影響變壓器局部放電的主要因素及減小變壓器局部放電的有效措施，保證變壓器能夠滿足試驗要求。

關(guān)鍵詞：變壓器;局部放電;措施

1 引言

變壓器是電力系統(tǒng)中的重要輸電設(shè)備，它的可靠運行對電力系統(tǒng)的安全，經(jīng)濟運行具有重要意義。據(jù)統(tǒng)計造成目前變壓器事故的原因主要是以絕緣故障為主，而局部放電是引起變壓器絕緣故障的重要原因之一。

2 局部放電產(chǎn)生的關(guān)鍵因素

產(chǎn)生局部放電的環(huán)節(jié)，一般是在電場集中和絕緣薄弱的部位。影響局部放電的因素很多，綜合起來主要有三點：1）絕緣材料的材質(zhì)。2）產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)緣結(jié)構(gòu)。3）生產(chǎn)加工制造工藝。

從產(chǎn)生局部放電的原因和部位分析，引起局部放電的關(guān)鍵因素有四個方面：1）導(dǎo)電體和非導(dǎo)電體的尖角毛刺。2）固體絕緣的空穴和縫隙中的空氣及油中的微量氣泡。3）在高電場下產(chǎn)生懸浮電位的金屬物。4）絕緣體表面的灰塵、污垢及高壓電場中的懸浮電位。

3 局部放電的危害

1）導(dǎo)致電擊穿：放電點直接轟擊所在位置的絕緣，這種放電連續(xù)地、長期地發(fā)生，必將導(dǎo)致此處絕緣的擊穿。

2）導(dǎo)致熱擊穿：局部放電產(chǎn)生熱量，或許有腐蝕性氣體，使臨近絕緣熱老化或腐蝕變質(zhì)。連續(xù)放電日積月累的結(jié)果，將導(dǎo)致絕緣燒損或失效，造成擊穿。

4 降低局部放電的技術(shù)措施

4.1 絕緣件

制造絕緣件要選擇性能好、質(zhì)量高的絕緣板材。所有絕緣件的制造應(yīng)無棱角、飛邊、及毛刺。絕緣板或絕緣塊的棱角需倒圓角。加工后的絕緣件應(yīng)清潔，無粉塵及灰塵，并用皺紋紙包扎好后存放。

4.2 靜電板及引線

制作靜電板時其引出線的焊點必須牢固可靠，以防開焊引起懸浮電位。焊點的表面要處理光滑，屏蔽包扎要緊實。此部位是場強過高處，必須圓滑處理。直徑過大的靜電板搬運時要采取防護措施，以防變形損傷屏蔽。

變壓器的高壓引線及分接線用電纜線?？刂埔€的關(guān)鍵是消除尖角毛刺。引線包扎前要將電纜線的斷股線頭焊牢或?qū)喙删€頭插入電纜線內(nèi)。絕緣包扎完畢，外表再包一層皺紋紙以防搬運時或操作時將引線弄臟。

用銅管制作的低壓引線，應(yīng)將銅管內(nèi)的金屬屑、金屬粉塵及贓物除凈。

4.3 繞組

繞組本身在正常情況下不會發(fā)生局部放電現(xiàn)象。但也有例外，如導(dǎo)線上有毛刺，墊塊及內(nèi)撐條等絕緣件內(nèi)有金屬雜物，也會發(fā)生局部放電。繞組卷制時，首先要嚴(yán)格控制導(dǎo)線的質(zhì)量，卷制要緊實，要防止導(dǎo)線扭曲及匝絕緣破損。繞組內(nèi)部導(dǎo)線的焊接頭要牢固、平整、無尖角毛刺。處理焊頭時要防止金屬粉塵飛濺到繞組上。導(dǎo)線的換位及出頭處威彎腰用專用工具，要防止出現(xiàn)硬彎或直角彎。繞組出頭處的屏蔽要牢固、緊實、圓滑。單柱繞組壓裝后，要檢查繞組內(nèi)徑側(cè)撐條及換位處有無匝絕緣損傷。繞組存放要采取防塵措施。

4.4 鐵心裝配

鐵心疊裝時，硅鋼片應(yīng)清潔，無灰塵和臟污痕跡。要防止剪切時的“小三角片”疊入鐵心內(nèi)。鐵心裝配完畢后應(yīng)緊實。測量鐵心對夾件及鐵心油道間絕緣，絕緣應(yīng)良好。所有緊固件應(yīng)牢固，禁止有產(chǎn)生懸浮電位的金屬物，確保鐵心一點接地良好。

4.5 油箱及附件

油箱、升高座的內(nèi)壁及夾件肢板嚴(yán)禁有尖角毛刺。為使地電極的電場均勻，應(yīng)將夾件肢板的楞角加工打磨或倒圓，油箱和升高座內(nèi)壁的焊線應(yīng)光滑。為防止變壓器在總裝時有產(chǎn)生懸浮電位的金屬件，油箱磁屏蔽接地應(yīng)可靠。各金屬件相互連接的部位應(yīng)不涂漆，即鐵心夾件與上橫梁的接觸面、鐵心拉板與心柱地屏連線端子的接觸面、夾件肢板與鋼螺栓的接觸面皆不涂漆。油箱上的主聯(lián)管與氣體繼電器連接一側(cè)應(yīng)略高一些，應(yīng)有一個坡度，保證排氣通暢。升高座、散熱器等附件應(yīng)設(shè)有放氣塞。

4.6 絕緣裝配

絕緣裝配時應(yīng)保證絕緣件、鐵心、繞組等有關(guān)零部件的清潔，不得有金屬粉塵、灰塵及臟污痕跡。所有絕緣件安裝前需進行干燥處理，且裝配需在恒溫恒濕密封車間進行。繞組套裝前應(yīng)將導(dǎo)線理順平直，屏蔽搭接必須牢固可靠，包扎后應(yīng)緊實、圓滑。拆卸鐵心上橫梁、側(cè)梁及夾件時應(yīng)除凈金屬鐵屑。復(fù)裝時必須用C形卡子將鐵軛夾緊，以防金屬緊固件受力產(chǎn)生鐵屑。絕緣裝配完畢后，檢查鐵心接地片和心柱地屏蔽連線，不得有松動現(xiàn)象。測量鐵心對夾件及油道間絕緣應(yīng)良好。所有金屬緊固件連接必須牢固可靠，以防產(chǎn)生懸浮電位。

4.7 引線裝配

引線裝配最重要的是控制引線接頭及屏蔽質(zhì)量。目前，高壓引線及調(diào)壓分接線已全部采用冷壓端子連接。低壓引線由銅排或銅管制作，用螺栓連接。用冷壓端子連接引線時，應(yīng)將冷壓端子上的排氣孔朝上，導(dǎo)線要理順平直，要保證導(dǎo)線插入端子內(nèi)的深度。對于端子內(nèi)的空隙要用不同規(guī)格的扁銅線或圓銅線填充。填充的導(dǎo)線要求平直，有一端應(yīng)倒圓。倒圓的一端在填充的外側(cè)，填充率應(yīng)達(dá)90%以上。冷壓后，引線連接必須牢固可靠。

屏蔽時應(yīng)將多股導(dǎo)線及冷壓端子的空穴用鋁箔填充飽滿。為避免屏蔽表面出現(xiàn)小的皺褶及尖角等缺陷，屏蔽后要用薄紙板進項圓整或用圓棒碾平，使屏蔽達(dá)到緊實、圓滑。

4.8 總裝配

變壓器總裝配前，要對器身進行真空處理，其目的是除去器身絕緣件中的水分，增加絕緣電阻，提高電器強度。器身出爐后，為防止絕緣受潮，應(yīng)在3h內(nèi)完成扣罩裝配。要檢查所有引線的根部絕緣，應(yīng)無破損。所有緊固件不得松動，不得有懸浮電位的金屬件。要防止外購件、配套件的灰塵、雜物及臟污進入變壓器內(nèi)。因為這些灰塵贓物在高電場下容易極化，使電場發(fā)生畸變，并構(gòu)成“小橋”，形成泄漏通道，增加泄漏電流，最后將這通道擊穿而造成短路。

4.9 真空注油及熱油循環(huán)

變壓器成品抽真空及靜放是排除油中氣泡的關(guān)鍵。為使變壓器油中氣泡及時排除，變壓器在靜放期間，要按照規(guī)定時間對變壓器主體、開關(guān)、升高座、散熱器及套管等部位進行放氣。變壓器靜放72h方可進行試驗。試驗前對變壓器主體、開關(guān)、升高座、套管及散熱器等部位放氣，放氣時應(yīng)以溢油為準(zhǔn)。

熱油循環(huán)不僅可以排除絕緣中的水分，還可以濾出油及器身中的有害顆粒，保證產(chǎn)品試驗的通過。

5 結(jié)束語

本文介紹了預(yù)防變壓器局部放電的措施，在實際生產(chǎn)過程中還要與工藝上降低變壓器局部放電的方法同時使用，達(dá)到事半功倍的效果，從根本上提高變壓器的質(zhì)量。

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作者簡介

于家錕（1986-），男，漢，遼寧，結(jié)構(gòu)主管設(shè)計師/工程師，碩士，特變電工沈陽變壓器集團有限公司，研究方向：變壓器設(shè)計。