什么是电力变压器的放电故障?

通常变压器放电故障按放电的能量密度,可分为局部放电故障、火花放电故障和电弧放电故障 3 类。局部放电故障是引发火花放电故障和电弧放电故障的前兆。

(1)局部放电故障

局部放电故障是指发生在电极之间并未贯穿电极的放电故障。在变压器内部,具体表现为固体绝缘内部的空隙、电极的尖端、油角间隙、油与绝缘纸板中的油隙及油中固体绝缘的表面等位置局部场强集中引起放电。

电力变压器主要采用油纸屏障绝缘,这种绝缘结构由电工纸层和绝缘油交错组成。大型变压器结构复杂,绝缘很不均匀。当设计不当,造成局部场强过高,以及工艺不良或外界原因等造成内部缺陷时,在变压器内必然会产生局部放电,并逐渐发展,最后造成变压器损坏。

(2)火花放电故障

火花放电故障是指高电压电极之间的气体被击穿时,出现闪光和爆裂声的气体放电故障。在通常气压下,当在曲率半径不大的冷电极之间加高压时,若电源功率供给不足,就会出现火花放电。火花放电时,碰撞电离并不发生在整个区域内,只是沿着狭窄曲折的发光通道进行,并伴有爆裂声。由于气体击穿后突然由绝缘体变为良导体,电流猛增,而电源功率不够,故电压下降,放电暂时熄灭,待电压恢复再次放电。因此,火花放电具有间歇性。在变压器内部表现为悬浮电位和油液中掺杂质,从而引发火花放电。

当变压器内部某一金属部件接触不良并处于高低压电极之间部位时,因阻抗分压而在该金属部件上产生对地的悬浮电位。调压绕组在分接开关转换极性时的短暂间,套管均压球和无载分接开关等高电位处,铁芯叠片磁屏蔽及紧固螺栓与地连接松动脱落等低电位处均会形成悬浮放电,从而引发火花放电。

(3)电弧放电故障

电弧放电故障是一种高能量的持续放电故障。它通常以电子崩的形式冲击电介质,使绝缘纸穿孔、烧焦或碳化,严重时会造成设备烧坏,甚至发生爆炸事故。

在变压器内部多见于绕组层间绝缘的击穿,其次为引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等。

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