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局部放电的起因、影响及解决方案

浏览次数:474发布日期:2015-07-18

 局部放电的起因:在有气体或液体的固体电介质中,当击穿场强的气体或液体的局部场强达到其击穿场强时,这部分气体或液体开始放电。局部放电一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中引起的。通常这种放电表现为持续时间小于1us的脉冲。

       局部放电主要是在交流正弦电压下产生的,直接危害着绝缘的正常运行,其它如雷电过电压、操作过电压,因其时间历程短,出现机率少,不足以引起大的放电危害。直流电压下,因放电出现的重复率比交流电压低得多,故不为人们重视。直流电压时,浸渍纸电缆的放电重复率要达到交流电压时出现的放电重复率时,其放电电压约为交流电的6~11倍,其原因在于在交流电压下的放电重复率要比直流电压时高得多,因而其危害严重。处或电极边缘处的电晕放电大多暴露在空气中,对介质的破坏要根据电晕是否与材料接触而异,若不与材料直接接触,则是间接的与所生成的臭氧或其它腐蚀性生成物引起的。

       局部放电的影响:当绝缘发生局部放电时就会影响绝缘寿命。每次放电,高能量电子或加速电子的冲击,特别是长期局部放电作用都会引起多种形式的物理效应和化学反应,如带电质点撞击气泡外壁时,就可能打断绝缘的化学键而发生裂解,破坏绝缘的分子结构,造成绝缘劣化,加速绝缘损坏过程。

      局部放电可以发生在绝缘结构内部气泡中、油膜中或导体(电极)的边缘上,而成为内部放电(气体或油)、表面放电、电晕放电等形式,因此,电晕是比局部放电狭义的放电,但在电极间都不会形成通道。局部放电对于高压电工产品往往是很难避免的。这是由于绝缘材料或绝缘结构在制造过程中常常包含一部分比固体绝缘介质容易击穿的气隙或油膜。例如浇注变压器和互感器、塑料电缆、胶纸套管,在制造过程中不可避免地夹杂着气泡,在高压电器的油浸绝缘中,纸层间存在着油膜。空气与矿物油的介电常数比固体介质低,因而在电场作用下,常承受比固体介质更高的场强,而空气与油的击穿强度又低于固体介质,因此,当外加电压升高到一定值时,会造成空气或油的局部击穿而产生绝缘的局部放电。此外,由于电极边缘电场比较集中,边缘处电场强度特别高,如套管电极的边缘,高压电机线圈的出槽口等容易产生放电,胶纸套管、高压电机的绕组在工作电压下常出现局部放电。高压电缆、高压电容器在设计制造中,工作场强一般低于油纸绝缘的起始放电场强。但是,在电场作用下,绝缘纸因受高能量带电质点的撞击而老化。开始时,气体可以被吸收,但使用时间长了会形成气泡,发生局部放电。

      局部放电的解决方案:电力变压器的故障多数是由于绝缘失效造成的,而现有的检修及绝缘预防性试验制度存在以下不足:a.试验条件和运行条件有差别,离线试验不能完全反映设备在运行条件下的绝缘状况。b.绝缘故障虽有发展过程,但发展速度大不相同,突发性故障在超高压变压器事故中占有相当大的比重。c.定期维修和绝缘预防性试验均需停电离线进行,试验时间长,工作量大,还可能造成设备损害。所以,提出了在运行条件下对变压器绝缘状态进行在线监测。 局部放电特性是衡量电力变压器绝缘系统质量的重要指标,110kV以上的电力变压器,在出厂试验中每台都要做局部放电试验。变压器在安装后,交接试验中,在运行中发现油中含气量超标时,一般也要做局部放电试验。

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