变压器局部放电试验基础 与原理.pdfVIP

. . . 变压器试验基础与原理 1．概述 随着电力系统电压等级的不断提高， 为使输变电设备和输电线路的建设和使 用更加经济可靠， 就必须改进限制过电压的措施， 从而降低系统中过电压 （雷电 冲击电压和操作冲击电压） 的水平。这样，长期工作电压对设备绝缘的影响相对 地显得越来越重要。 电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验（如：工频电压、雷电冲击电压、操 作冲击电压等试验），其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住长期 运行中所可能受到的各种过电压的作用。 但是，考虑这种过电压值的试验与运行 中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系， 特别对于超高电压系统， 工作电 压的影响更加突出。 所以，经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用 下保证安全运行就成为一个问题。 为了解决这个问题， 即为了考核产品绝缘长期 运行的性能，就要有新的检验方法。带有局部放电测量的感应耐压试验（ ACSD 和 ACLD ）就是用于这个目的的一种试验。 2 ．局部放电的产生 对于电气设备的某一绝缘结构，其中多少可能存在着一些绝缘弱点，它在－ 定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。 这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。 这种放电可以在导体 附近发生也可以不在导体附近发生 （GB/T 7354-2003 《局部放电测量》）。 注 1：局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。 通常这种放电表现为持续时间小于 1 微秒的脉冲。 注 2 ：“电晕”是局放的一种形式，她通常发生在远离固体或液体绝缘的导 体周围的气体中。 注 3 ：局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生 电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。 高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。另外，变压器油中可能存在着微量 的水份及杂质。 在电场的作用下， 杂质会形成小桥， 泄漏电流的通过会使该处发 热严重，促使水份汽化形成气泡； 同时也会使该处的油发生裂解产生气体。 绝缘 内部存在的这些气隙（气泡） ，其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙 上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。 另外，气体（特别是空 . . . 气）的绝缘强度却比绝缘材料低。这样，当外施电压达到某一数值时，绝缘内部 所含气隙上的场强就会先达到使其击穿的程度， 从而气隙先发生放电， 这种绝缘 内部气隙的放电就是一种局部放电。 还有绝缘结构中由于设计或制造上的原因，会使某些区域的电场过于集中。 在此电场集中的地方， 就可能使局部绝缘 （如油隙或固体绝缘） 击穿或沿固体绝 缘表面放电。另外，