1.孫丹丹 2.鄭浩坤 3.曹書(shū)強(qiáng)

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局部放電試驗(yàn)在電力變壓器交接性試驗(yàn)中的重要性

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高壓電氣試驗(yàn)是驗(yàn)證電氣設(shè)備的主絕緣和其參數(shù)是否可以安全運(yùn)行的主要方式。本文旨在探討電力變壓器的局部放電交接性試驗(yàn)重要性，從局部放電的危害、局部放電交接性試驗(yàn)的功效兩個(gè)方面進(jìn)行探討分析。從目前筆者多年電力運(yùn)維檢修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，研究成果已具備，但仍存在一定的問(wèn)題。這項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)于電力變壓器的安全運(yùn)行中各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，都具有關(guān)鍵性的作用，需要引起運(yùn)維管理人員的重視。

電力變壓器；局部放電；交接性試驗(yàn)；重要性

電力高壓試驗(yàn)變電器的使用范圍非常廣泛，由于變電器的體積較小，并且質(zhì)量較輕，所以人們?cè)陂_(kāi)展電力試驗(yàn)的時(shí)候能夠方便安置，不會(huì)造成空間占用浪費(fèi)的情況，但是其所能夠發(fā)揮出來(lái)的最大優(yōu)勢(shì)就在于其功能比較齊全，不需要通過(guò)其他的輔助設(shè)備來(lái)幫助其發(fā)揮性能，有利于降低電力高壓試驗(yàn)的成本，但是要想將變電器的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)，就需要有效的控制變電器的各個(gè)方面，從而保證變電器的運(yùn)行有效性。

1 電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因

1.1 高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備接地不規(guī)范，介質(zhì)損耗

電力系統(tǒng)中配置的大型電容量設(shè)施出現(xiàn)如下問(wèn)題是較為常見(jiàn)的，如耦合電容器等設(shè)施，這類設(shè)施是直接與線路相連的，但工作人員為了確保線路檢修工作人員的作業(yè)環(huán)境有安全保障，就會(huì)把這類大型的電容量設(shè)施頂部與地面進(jìn)行直接連接，所以檢修工作人員便可能通過(guò)電路的接地開(kāi)關(guān)和臨時(shí)地線工具進(jìn)行操作來(lái)完成維修任務(wù)。但是在某些情況下，假如同時(shí)使用耦合電容器和電容形式的電壓互感器，連電現(xiàn)象是比較難控制的，這個(gè)時(shí)候電力工作人員要及時(shí)地意識(shí)到附加式電阻被串聯(lián)到高壓電氣內(nèi)的電容器上來(lái)了，由于在電氣設(shè)施的電容量逐漸加大的過(guò)程中，電阻的數(shù)值會(huì)保持原來(lái)的大小，并消耗很多能量，所以便導(dǎo)致介質(zhì)的損耗。

1.2 高壓電氣試驗(yàn)的設(shè)施沒(méi)有接地，使試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差

電力工作人員在進(jìn)行系統(tǒng)的高壓電氣試驗(yàn)操作的時(shí)候，要選擇TV和TA進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，由于TV和TA都符合常規(guī)的電磁感應(yīng)規(guī)律，所以電力系統(tǒng)一次或一次以上的繞組匝數(shù)總和會(huì)對(duì)電路TV和TA的變化狀況造成影響。如果在正常的電氣試驗(yàn)中，工作人員沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行二次繞組接地工作，就會(huì)導(dǎo)致這次操作顯現(xiàn)的變化情況與電氣設(shè)備的銘牌值有誤差，使整個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果出現(xiàn)原本可以避免誤差。所以試驗(yàn)人員認(rèn)為，只有保證TV和TA的二次繞組在完成接地工作之后，才能獲得比較準(zhǔn)確、可靠的參考數(shù)據(jù)，并且為電路檢修工作人員的后續(xù)操作提供可行力更高的數(shù)據(jù)作為參考，避免了不必要的麻煩。如果是電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)工作者把試驗(yàn)對(duì)象定為定力變壓器，便會(huì)使空載變壓器所測(cè)的能量損耗及電流數(shù)據(jù)都與這個(gè)儀器在出廠的時(shí)候測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)有較大的誤差。通過(guò)分析可以得出，造成兩種數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異的關(guān)鍵原因是電力系統(tǒng)中的TV和TA的二次繞組沒(méi)能進(jìn)行接地操作。

2 電力變壓器的局部放電交接性試驗(yàn)重要性

2.1 電力變壓器的局部放電的危害

當(dāng)變壓器在工作電壓下開(kāi)展工作時(shí)，若出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，那么即使現(xiàn)象較為微弱，長(zhǎng)期的積累也會(huì)引發(fā)很大消極影響的產(chǎn)生。絕緣介電性能會(huì)因此受到很大的影響，絕緣劣化現(xiàn)象也會(huì)由此發(fā)生，直到絕緣層被擊穿。在放電過(guò)程中，所產(chǎn)生的化學(xué)元素會(huì)在固體絕緣上進(jìn)行積攢，電氣設(shè)備的放電現(xiàn)象也會(huì)因此劇增，那么在高場(chǎng)強(qiáng)環(huán)境下，存在絕緣損傷的部位上，擊穿絕緣的現(xiàn)象就更加容易出現(xiàn)。貫穿絕緣的碳化層最終產(chǎn)生。細(xì)化來(lái)說(shuō)，局部放電對(duì)于設(shè)備絕緣的危害主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

首先，電的作用帶來(lái)的危害。電子和離子等帶電粒子會(huì)產(chǎn)生直接的轟擊作用。因?yàn)榭諝庵邪l(fā)生的局部放電現(xiàn)象就放電形式而言，屬于流柱狀的高壓輝光放電。在大量帶電粒子的轟擊下，介質(zhì)非常容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。因?yàn)閹щ娏Ｗ釉龠M(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的轟擊效應(yīng)，促使高分子固體介質(zhì)的分子逐漸產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，最終分解為低分子。與此同時(shí)，介質(zhì)的溫度會(huì)隨之升高，發(fā)生熱降解的現(xiàn)象，并且在介質(zhì)的表面產(chǎn)生大小不一、深淺不一的凹坑，并且隨之不斷加深，產(chǎn)生擊穿介質(zhì)的現(xiàn)象。

其次，熱的作用帶來(lái)的危害。在介質(zhì)表面的局部體積中產(chǎn)生一次局部放電現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)溫度在短時(shí)間內(nèi)大幅度的上升。這種溫度的大幅度上升容易導(dǎo)致介質(zhì)產(chǎn)生熱熔解現(xiàn)象以及化學(xué)分解現(xiàn)象。除此之外，在發(fā)熱的同時(shí)產(chǎn)生的光現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致塑料有機(jī)質(zhì)發(fā)生光老化、龜裂等現(xiàn)象。最后，是化學(xué)作用帶來(lái)的危害。在局部放電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的臭氧以及硝酸等生成物。這些生成物會(huì)對(duì)絕緣介質(zhì)的本身產(chǎn)生侵蝕現(xiàn)象，而且具有很強(qiáng)的腐蝕性。比起正常運(yùn)行時(shí)電壓的作用，這種侵蝕和腐蝕現(xiàn)象會(huì)更為嚴(yán)重。而對(duì)于銅導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，這種侵蝕現(xiàn)象還會(huì)導(dǎo)致銅綠以及硝酸銅粉末的產(chǎn)生。

2.2 局部放電交接性試驗(yàn)的功效

在對(duì)現(xiàn)存試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，可以總結(jié)出，當(dāng)前局部放電交接性試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)以及制造工會(huì)絕緣中存在的細(xì)部絕緣缺陷的檢測(cè)，這是其它試驗(yàn)不容易檢測(cè)出的。所謂的細(xì)部絕緣缺陷主要包括金屬部件的尖角、絕緣雜質(zhì)以及接地不良等。在對(duì)這些細(xì)部絕緣缺陷的檢測(cè)成功的基礎(chǔ)上，就能夠?qū)崿F(xiàn)補(bǔ)救措施的制定和實(shí)施，有效防止變壓器因?yàn)榫植拷^緣放電現(xiàn)象產(chǎn)生的設(shè)備本身?yè)p壞現(xiàn)象，在電力變壓器的局部放電試驗(yàn)中，還能夠?qū)崿F(xiàn)工作電壓下長(zhǎng)期安全運(yùn)行可靠性的考核。

首先，在變壓器投運(yùn)前，對(duì)其運(yùn)輸過(guò)程中是否受到損傷的情況進(jìn)行檢查。其次，在對(duì)變壓器進(jìn)行大幅度整修之后，對(duì)變壓器的絕緣性優(yōu)劣能進(jìn)行檢驗(yàn)。再次，對(duì)于變壓器的運(yùn)行中產(chǎn)生的絕緣故障進(jìn)行檢測(cè)。最后，局部放電交接性試驗(yàn)是一種預(yù)防性試驗(yàn)，也屬于在線監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)于變壓器的絕緣操作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

對(duì)電力變壓器的局部放電交接性試驗(yàn)的重要性引起更為廣泛的重視，并且對(duì)其進(jìn)行更為深入的探討，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 廖瑞金， 肖中男， 鞏晶等. 應(yīng)用馬爾科夫模型評(píng)估電力變壓器可靠性[J]. 高電壓技術(shù) ，2010，36(2)：322-328.

[2] 彭友輝.變壓器高壓電氣試驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代制造，2015，45(11).