变压器试验进修教材研讨.ppt

如果满足下列要求，则试验合格： —— 试验电压不产生突然下降； —— 在U2下的长时试验期间，局部放电量的连续水平不大 于 500pC； —— 在U2下，局部放电不呈现持续增加的趋势，偶然出现的较 高幅值脉冲可以不计入； —— 在1.1 Um/ 下，视在电荷量的连续水平不大于100pC。 只要不产生击穿并且不出现长时间的特别高的局部放电，则试验是非破坏性的。当局部放电不能满足验收判断准则时，用户不 应简单地断然拒绝验收，而应与制造厂就下一步的研究工作进行协商。 8.3 局部放电的现象 局部放电是变压器内部绝缘系统中部分绝缘击穿，绝缘系统的贯穿性击穿。 图8-4中将变压器的绝缘系统(包括绕组对地、绕组之间、绕组对铁心等)分为三个并联的绝缘，其中两个C3? 表示完好的绝缘，第3个是两个C2? 和C1 串联组成，C1 因为绝缘强度不够，在一定电场强度下，发生击穿。 图8-4 局部放电模型 a) 绝缘内部气隙放电模型 b) 放电等效电路 当外施电压逐渐上升，达到C1发生击穿时， 即为局部放电起始电压，以有效值U i 表示 当外施电压逐渐降低到C1恢复绝缘时， 外施电压的最高值即为局部放电熄灭电压，以有效值U e 表示。 8.3.1 实际放电量和视在放电量 放电过程中在介质内部移动的电荷量称为实际放电量，以 qi表示。 在施加电压的介质两端出现的脉动电荷称为视在放电量，以 qa表示。 前者在变压器内部无法测量，后者可以从变压器的出线套管测量。 设气泡放电时， 由于气泡一般较小，即C1 ? C2，所以视在放电量际放电量qa 可能 比实际放电量qi小得多。 8.3.2 放电重复率 8.3.3 放电能量 8.3.4 平均放电电流和放电功率 8.4 局部放电测量方法 局部放电测量方法分为电测法和非电测法两大类。 电测法应用较多的是脉冲电流法 (ERA法)和无线电干扰电压法 (RIV法)。 非电测法主要有声测法、光测法、红外摄像法和色谱分析法等。 8.4.1 脉冲电流法 (ERA法)测试原理 脉冲电流法的测试原理图如图8-5所示。 当试品Cx产生一次局部放电时，在其两端就会产生一个瞬时的电压变化?u，此时在被试品Cx、耦合电容Ck和检测阻抗Zd组成的回路中产生一脉冲电流i。脉冲电流i流经检测阻抗Zd，在其两端产生一脉冲电压，将此脉冲电压进行采集、放大和显示等处理，就可测定局部放电的一些基本量，尤其是视在放电量。 图8-5 ERA法基本测试回路 脉冲电流法主要利用局部放电频谱中的较低频部分，一般为数kHz至数百kHz 可在被试品两端注入已知电荷量的脉冲信号进行校准定量， 测出视在放电量。 此脉冲电流法在世界范围内得到了最广泛的应用，已成为局部放电测试中最基本的方法。 8.4.2 脉冲电流法测试回路 脉冲电流法按其试验接线方法的不同分为直接法和平衡法 两大类。 直接法又分为串联法 (检测阻抗Zd与试品Cx 串联)和并联法 图8-13 脉冲电流法测试回路 a)串联法 b)并联法 c)平衡法 8.4.3 脉冲电流法 (ERA法)和无线电干扰电压法 (RIV法)的 主要区别 (2) 仪器主体为无线电干扰场强仪，实质上是一种窄频带调谐选频式仪器， 无线电干扰电压法与脉冲电流法主要不同之处为： (1) 检测阻抗一般为150 ? 左右的电阻。 具有规定的窄带带宽? f 及可调节的中心频率 f 0(通常频带从4.25 ~ 9.35 kHz，f 0为l MHz) 8.5 变压器局部放电的特点 油浸式变压器绝缘结构主要由油、纸、纸板和其他一些固体 绝缘材料组成。 由于这些绝缘材料的性质不同，加上设计或制造上的原因以 及绝缘内部存在气泡及杂质等因素，造成了绝缘结构中电场分 布不均匀，甚至在局部区域电场过于集中，如在某些油隙、油角、 空气隙、有悬浮电位的金属体、金属尖角和固体绝缘表面等处， 极易产生局部放电。 8.5.1 变压器中产生局部放电的几神典型结构及因素 8.5.1.1 引线 变压器绝缘结构中，引线的布置是很多的，引线与引线之间的 电场分布是极不均匀的。 8.5.1.2 端部绝缘结构 超高压电力变压器端部绝缘结构中，通常在绕组端部放置静电环，一方面改善绕组冲击电压分布，另一方面作为屏蔽均匀端部电场。但静电环与端圈间形成的楔形油隙 图8-14