7 局部放电

变压器内部绝缘主要采用油纸和各种有机材料绝缘，其绝缘结构复杂、不均匀，在运行中长期处于工作电压的作用下，特别是随着电压等级的提高，绝缘承受的电场强度值很高，当电场过于集中于某点，或者某点电场强度过大，如有气泡，杂质未除净；油中含水、含气、有悬浮微粒；不同的介质组合中，在界面处有严重电场畸变。在绝缘薄弱处就很容易产生局部放电。变压器超负荷运行以及变压器内部出现匝间绝缘击穿、绕组短路等故障时，变压器内部会发生局部放电和局部高热，这些能量能击穿油分子而产生气体和水，这些产物在放电产生的高温下又加剧绝缘油的分解老化速率，导致油中酸和渣的形成。进而加速绝缘油的老化。

变压器油中的机械杂质颗粒对油的绝缘性能有很大影响。杂质颗粒在电场的作用下可形成小桥或颗粒链，作很复杂的运动。产生局部放电，降低变压器油的绝缘强度。在变压器制造及运行过程中，由多种因素的作用，油中不可避免会存在大量杂质。微小杂质颗粒（小于 150 μm）在电场作用下，放电量很小。大颗粒杂质数目虽然很少，但与这些大量的微小颗粒相比，它们对油绝缘性能的影响更为严重。油中电场作用下的大颗粒是产生局部放电的主要因素之一。当杂质为导电颗粒时，它们在外电场的作用下产生的表面场强远大于外加场强。当超过油的击穿场强时，这些颗粒表面就发生电晕放电。在裸电极下，较大的导电颗粒与电极接近时，两者之间局部场强大大增加，导致局部微放电，同时伴有气泡产生，使局部放电进一步增强，并导致油击穿强度进一步下降。

局部放电引起介质劣化和损伤的机理是多方面的。

①带电离子对介质表面的撞击，切断分子构造，如纤维碎裂，因而绝缘受到损伤。

②因带电离子撞击介质，引起介质局部温度上升，使介质加速氧化，导致材料的机械、电气性能下降。

③局部放电产生的活性气体对介质的氧化作用使介质逐渐劣化。这种在电场长期作用下绝缘中发生的老化，称为电老化。由局部放电造成的放电老化是电老化的主要形式。

④在局部放电时，油因电解及电极的肖特基辐射效应使油分解，加上油中原来存在些杂质，故易使纸层处凝集着因聚合作用生成的油泥（多在匝绝缘或其他绝缘的油楔处）。油泥的生成将使绝缘的介质损耗角tan δ 激增，散热能力降低，甚至导致热击穿的可能性。