變壓器油流靜電

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上變壓器油流靜電油在變壓器中強迫流動時，由于固體絕緣表面形成的極性分離，油帶走了大量帶正電的氫離子，而固體絕緣上因留下過多的電子使其帶負電。變壓器運行中鐵心和外殼接地，靠近這一部位的油中正電荷可從鐵心和外殼泄漏到地;不斷留在繞組絕緣上的負電荷，則可通過繞組導(dǎo)體泄漏。沒有泄漏的正負電荷，部分在流動過程中被中和，有一部分可能形成積聚的空間電荷。由于電荷的產(chǎn)生速率和泄漏不同，有些變壓器可能不易形成空間電荷，而有的變壓器的空間電荷在不斷地形成和消失?？臻g電荷的消失過程又分兩種情況：一種是空間電荷使該處直流電位提高，促使泄漏電流增加，在動態(tài)下形成稍有波動的泄漏電流源;另一種是空間

2、電荷電位迅速升高使該處局部場強超過介質(zhì)的耐受強度，致使發(fā)生放電，形成脈沖電流。由此說明，繞組中性點和鐵心對地泄漏電流靜電電壓可在一定程度上反映變壓器油流帶電情況。油流靜電放電特性如前所述，如果產(chǎn)生的電荷與泄漏、中和的電荷達到基本平衡時，積聚的空間電荷產(chǎn)生的局部靜電場疊加上交流電場分量還沒有超過該處介質(zhì)的耐受強度，就不會引起放電，正如大多數(shù)的強油循環(huán)變壓器尚未出現(xiàn)油流帶電引發(fā)的靜電放電現(xiàn)象一樣;反之，若局部場強超過該處介質(zhì)的耐受強度，則會發(fā)生放電。變壓器內(nèi)因上述油流帶電過程產(chǎn)生的靜電放電且有不同一般交流電壓下局部放電的特點。它有兩種放電形式，一種是在變壓器內(nèi)某些空間電荷積聚處外施交流電壓形民的交

3、流電場很弱，此處放電因完全取決于空間電荷產(chǎn)生的靜電電位和介質(zhì)耐受強度，而且有直流電壓下放電的特點。這種放電重復(fù)率低，從開始放電到引發(fā)事故的時間較長。一般可通過對變壓器油中氣體分析，發(fā)現(xiàn)乙炔等含量增加。另一種情況是，空間電荷積聚處工作場強較高，交直流電場的疊加作用，因直流分量降低了放電起始電壓，使靜電放電能引發(fā)工頻電場下的連續(xù)放電，放電重復(fù)率高，且有交流放電的特點。該放電從起始到引發(fā)事故所需時間較短，往往是還未來得及從色譜分析發(fā)現(xiàn)明顯的放電跡旬，很快就發(fā)生了甚為嚴重的事故。由此，可以看到上述兩種放電對變壓器構(gòu)成的威脅是不同的。實際情況中，上述兩種放電形式并不是絕對的，可能同時存在于同一臺變壓器中

4、。盡管影響變壓器油流帶電及靜電放電的因素是復(fù)雜的，作用方式也是多咱多樣的，但油流帶電基本過程以及靜電放電形成原因都是相似的。人們提出了針對油流靜電的試驗方法。當變壓器內(nèi)的油流帶電過程尚未發(fā)展為靜電放電時，為了了解變壓器內(nèi)靜電積聚程度以及評估由此造成的潛在危險，一般在變壓器不充電情況下開啟油泵，測量繞組中性點和鐵心對地的泄漏電流或靜電電壓作為油流靜電試驗中的測量參數(shù)之一。試驗中究竟是采用只測泄漏電流或靜電電壓還是二者同時都測的方法更且有代表性，還需積累經(jīng)驗。此外，由于絕緣上靜電荷的積聚是逐步建立起來的，觀測其積聚程度的較終穩(wěn)定狀態(tài)需要一定時間。所以為提高測量結(jié)果的可靠性，試驗中泄漏電流的監(jiān)測時間

5、應(yīng)在4小時以上。如果當變壓器油流帶電過程已發(fā)展成靜電放電，或相繼出現(xiàn)靜電放電過程時，由于放電過程使正負空間電荷中和，減少了靜電荷聚集量，反而降低了泄漏電流值或靜電電壓值。此時單憑泄漏電流值或靜電電壓值就不能真實了解變壓器的帶電情況。因此，在油流靜電試驗中，還應(yīng)進行局部放電測量。通常測量交流電壓作用下的局部放電，因大多數(shù)故障情況下，局部放電總在電壓較高處發(fā)生，所以變壓器試驗標準規(guī)定，一律用端子上的校準值作為視在放電量，即把所有不同部位放電的作用都折合為端子上的電荷變化量。而測量變壓器內(nèi)油流帶電引起的靜電放電則與此不同，正如前面所分析的，靜電放電的形式，部位，形成原因等都且有一定隨機性，雖可采用通

6、常的局部放電測試回路作測量，但無法對放電量進行校準。直流靜電放電為單個放電脈沖，放電能量較大，因此使用目前的局部放電測量儀，其靈敏度是足夠的，可以通過觀測放電脈沖幅值和次數(shù)對靜電放電作定性判斷。測試時，一般以電氣和超聲測量配合使用。為區(qū)分干擾，超聲信號也可由套管末屏抽取的電信號觸發(fā)。但設(shè)想發(fā)生靜電放電部位臺在遠離繞組處，則電信號可能很弱，若觸發(fā)門坎過高，放電信號就不能測到，總之，靜電放電的且體測試方法還有待研究和改進。例1：1994年1月17日，對鄒縣電廠500kV聯(lián)變C相進行油色譜分析，乙炔為1.2l/l，跟蹤至9月10日增至15.9l/l，增長速度比較快，用改良三比值法判斷為火花放電。進行

7、了超聲探測，在變壓器有載發(fā)接開關(guān)側(cè)收到了比較強烈的局部放電超聲信號，并且在測試中聽到變壓器內(nèi)部有放電聲。放油進人檢查，沒有發(fā)現(xiàn)放電的痕跡，內(nèi)部比較干凈。該變壓器投運后，乙炔有緩慢上升的趨勢，乙含量達22l/l?，F(xiàn)場工作人員巡視時聽到變壓器內(nèi)產(chǎn)生放電聲，大約每分鐘一次。在開兩臺油泵的情況下，經(jīng)過1.5小時后，500kV線端直流靜電達到13 .5kV，35kV線端達到2kV .變壓器內(nèi)部有放電聲，并且隨著試驗時間的延長，靜電電壓有繼續(xù)升高的趨勢。但當停一臺油泵后，油流靜電電壓很快下降。放油進人檢查，在變壓器220kV及35kV套管下部的引線絕緣支架，磁屏蔽及圍屏上發(fā)現(xiàn)放電點。上述部位上附著有大量的

8、發(fā)黑的棉絮狀物質(zhì)，油箱底部的殘油中也含有一些這樣的物質(zhì)和油漆片，經(jīng)觀察分析認為，這些棉絮狀物質(zhì)是絕緣紙板碎片在油中長期浸泡形成的。為了對比，對聯(lián)變B相也進行了油流帶電試驗。在開兩臺油泵的情況下，經(jīng)過一個半小時，500kV線端直流靜電電壓達到2050V，35kV線端達300V。變壓器內(nèi)部無放電聲，并且隨 著試驗時間的延長，靜電電壓穩(wěn)定，無增長趨勢。例2：1996年8月5日，工作人員在巡視時聽到臨沂局相公站1號主變內(nèi)部有放電聲音。當即取油樣進行色譜分析，發(fā)現(xiàn)油中乙炔含量高，但總烴含量不高。8月6日對變壓器內(nèi)部放電原因進行了檢查分析發(fā)現(xiàn)，在帶負荷或不帶負荷的情況下，開任意兩臺油泵運行，變壓器內(nèi)部放電消失;開任意3臺或4臺油泵，變壓器內(nèi)部有放電聲，確認變壓器內(nèi)部的放電屬油流靜電帶電。為確定放電部位，我們對該變壓器進行了超聲測試，當時變壓器只開了兩臺泵，持續(xù)近一小時。既聽不到放電聲，儀器也未收到任何信號。再啟動兩臺泵，不到1分鐘，就聽到變壓器內(nèi)部有清晰的放電聲，儀器也收到了明顯的超聲信號。放電部位經(jīng)過測量計算定在高壓側(cè)B相套管下部分接引線附近。8月20日，我們再次進行了測試，開3臺，4臺直至5臺泵，這次是既聽不到聲音，又測不到信號。上次測試時變壓器油溫在40度以上，而這次由于天