局部放電的起因、影響及解決方案
局部放電的起因：在有氣體或液體的固體電介質(zhì)中，當(dāng)擊穿場(chǎng)強(qiáng)的氣體或液體的局部場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到其擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，這部分氣體或液體開始放電。局部放電一般是由于絕緣體內(nèi)部或絕緣表面局部電場(chǎng)特別集中引起的。通常這種放電表現(xiàn)為持續(xù)時(shí)間小于1us的脈沖。
局部放電主要是在交流正弦電壓下產(chǎn)生的，直接危害著絕緣的正常運(yùn)行，其它如雷電過電壓、操作過電壓，因其時(shí)間歷程短，出現(xiàn)機(jī)率少，不足以引起大的放電危害。直流電壓下，因放電出現(xiàn)的重復(fù)率比交流電壓低得多，故不為人們重視。直流電壓時(shí)，浸漬紙電纜的放電重復(fù)率要達(dá)到交流電壓時(shí)出現(xiàn)的放電重復(fù)率時(shí)，其放電電壓約為交流電的6～11倍，其原因在于在交流電壓下的放電重復(fù)率要比直流電壓時(shí)高得多，因而其危害嚴(yán)重。尖端處或電極邊緣處的電暈放電大多暴露在空氣中，對(duì)介質(zhì)的破壞要根據(jù)電暈是否與材料接觸而異，若不與材料直接接觸，則是間接的與所生成的臭氧或其它腐蝕性生成物引起的。
局部放電的影響：當(dāng)絕緣發(fā)生局部放電時(shí)就會(huì)影響絕緣壽命。每次放電，高能量電子或加速電子的沖擊，特別是長期局部放電作用都會(huì)引起多種形式的物理效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，如帶電質(zhì)點(diǎn)撞擊氣泡外壁時(shí)，就可能打斷絕緣的化學(xué)鍵而發(fā)生裂解，破壞絕緣的分子結(jié)構(gòu)，造成絕緣劣化，加速絕緣損壞過程。
局部放電可以發(fā)生在絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣泡中、油膜中或?qū)w(電極)的邊緣上，而成為內(nèi)部放電(氣體或油)、表面放電、電暈放電等形式，因此，電暈是比局部放電狹義的放電，但在電極間都不會(huì)形成通道。局部放電對(duì)于高壓電工產(chǎn)品往往是很難避免的。這是由于絕緣材料或絕緣結(jié)構(gòu)在制造過程中常常包含一部分比固體絕緣介質(zhì)容易擊穿的氣隙或油膜。例如澆注變壓器和互感器、塑料電纜、膠紙?zhí)坠?，在制造過程中不可避免地夾雜著氣泡，在高壓電器的油浸絕緣中，紙層間存在著油膜?？諝馀c礦物油的介電常數(shù)比固體介質(zhì)低，因而在電場(chǎng)作用下，常承受比固體介質(zhì)更高的場(chǎng)強(qiáng)，而空氣與油的擊穿強(qiáng)度又低于固體介質(zhì)，因此，當(dāng)外加電壓升高到一定值時(shí)，會(huì)造成空氣或油的局部擊穿而產(chǎn)生絕緣的局部放電。此外，由于電極邊緣電場(chǎng)比較集中，邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度特別高，如套管電極的邊緣，高壓電機(jī)線圈的出槽口等容易產(chǎn)生放電，膠紙?zhí)坠?、高壓電機(jī)的繞組在工作電壓下常出現(xiàn)局部放電。高壓電纜、高壓電容器在設(shè)計(jì)制造中，工作場(chǎng)強(qiáng)一般低于油紙絕緣的起始放電場(chǎng)強(qiáng)。但是，在電場(chǎng)作用下，絕緣紙因受高能量帶電質(zhì)點(diǎn)的撞擊而老化。開始時(shí)，氣體可以被吸收，但使用時(shí)間長了會(huì)形成氣泡，發(fā)生局部放電。
局部放電的解決方案：電力變壓器的故障多數(shù)是由于絕緣失效造成的，而現(xiàn)有的檢修及絕緣預(yù)防性試驗(yàn)制度存在以下不足：a.試驗(yàn)條件和運(yùn)行條件有差別，離線試驗(yàn)不能完全反映設(shè)備在運(yùn)行條件下的絕緣狀況。b.絕緣故障雖有發(fā)展過程，但發(fā)展速度大不相同，突發(fā)性故障在超高壓變壓器事故中占有相當(dāng)大的比重。c.定期維修和絕緣預(yù)防性試驗(yàn)均需停電離線進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間長，工作量大，還可能造成設(shè)備損害。所以，提出了在運(yùn)行條件下對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。 局部放電特性是衡量電力變壓器絕緣系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，110kV以上的電力變壓器，在出廠試驗(yàn)中每臺(tái)都要做局部放電試驗(yàn)。變壓器在安裝后，交接試驗(yàn)中，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)油中含氣量超標(biāo)時(shí)，一般也要做局部放電試驗(yàn)。
信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司 信息來源：aixiangbo.com
局部放電主要是在交流正弦電壓下產(chǎn)生的，直接危害著絕緣的正常運(yùn)行，其它如雷電過電壓、操作過電壓，因其時(shí)間歷程短，出現(xiàn)機(jī)率少，不足以引起大的放電危害。直流電壓下，因放電出現(xiàn)的重復(fù)率比交流電壓低得多，故不為人們重視。直流電壓時(shí)，浸漬紙電纜的放電重復(fù)率要達(dá)到交流電壓時(shí)出現(xiàn)的放電重復(fù)率時(shí)，其放電電壓約為交流電的6～11倍，其原因在于在交流電壓下的放電重復(fù)率要比直流電壓時(shí)高得多，因而其危害嚴(yán)重。尖端處或電極邊緣處的電暈放電大多暴露在空氣中，對(duì)介質(zhì)的破壞要根據(jù)電暈是否與材料接觸而異，若不與材料直接接觸，則是間接的與所生成的臭氧或其它腐蝕性生成物引起的。
局部放電的影響：當(dāng)絕緣發(fā)生局部放電時(shí)就會(huì)影響絕緣壽命。每次放電，高能量電子或加速電子的沖擊，特別是長期局部放電作用都會(huì)引起多種形式的物理效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，如帶電質(zhì)點(diǎn)撞擊氣泡外壁時(shí)，就可能打斷絕緣的化學(xué)鍵而發(fā)生裂解，破壞絕緣的分子結(jié)構(gòu)，造成絕緣劣化，加速絕緣損壞過程。
局部放電可以發(fā)生在絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣泡中、油膜中或?qū)w(電極)的邊緣上，而成為內(nèi)部放電(氣體或油)、表面放電、電暈放電等形式，因此，電暈是比局部放電狹義的放電，但在電極間都不會(huì)形成通道。局部放電對(duì)于高壓電工產(chǎn)品往往是很難避免的。這是由于絕緣材料或絕緣結(jié)構(gòu)在制造過程中常常包含一部分比固體絕緣介質(zhì)容易擊穿的氣隙或油膜。例如澆注變壓器和互感器、塑料電纜、膠紙?zhí)坠?，在制造過程中不可避免地夾雜著氣泡，在高壓電器的油浸絕緣中，紙層間存在著油膜?？諝馀c礦物油的介電常數(shù)比固體介質(zhì)低，因而在電場(chǎng)作用下，常承受比固體介質(zhì)更高的場(chǎng)強(qiáng)，而空氣與油的擊穿強(qiáng)度又低于固體介質(zhì)，因此，當(dāng)外加電壓升高到一定值時(shí)，會(huì)造成空氣或油的局部擊穿而產(chǎn)生絕緣的局部放電。此外，由于電極邊緣電場(chǎng)比較集中，邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度特別高，如套管電極的邊緣，高壓電機(jī)線圈的出槽口等容易產(chǎn)生放電，膠紙?zhí)坠?、高壓電機(jī)的繞組在工作電壓下常出現(xiàn)局部放電。高壓電纜、高壓電容器在設(shè)計(jì)制造中，工作場(chǎng)強(qiáng)一般低于油紙絕緣的起始放電場(chǎng)強(qiáng)。但是，在電場(chǎng)作用下，絕緣紙因受高能量帶電質(zhì)點(diǎn)的撞擊而老化。開始時(shí)，氣體可以被吸收，但使用時(shí)間長了會(huì)形成氣泡，發(fā)生局部放電。
局部放電的解決方案：電力變壓器的故障多數(shù)是由于絕緣失效造成的，而現(xiàn)有的檢修及絕緣預(yù)防性試驗(yàn)制度存在以下不足：a.試驗(yàn)條件和運(yùn)行條件有差別，離線試驗(yàn)不能完全反映設(shè)備在運(yùn)行條件下的絕緣狀況。b.絕緣故障雖有發(fā)展過程，但發(fā)展速度大不相同，突發(fā)性故障在超高壓變壓器事故中占有相當(dāng)大的比重。c.定期維修和絕緣預(yù)防性試驗(yàn)均需停電離線進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間長，工作量大，還可能造成設(shè)備損害。所以，提出了在運(yùn)行條件下對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。 局部放電特性是衡量電力變壓器絕緣系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，110kV以上的電力變壓器，在出廠試驗(yàn)中每臺(tái)都要做局部放電試驗(yàn)。變壓器在安裝后，交接試驗(yàn)中，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)油中含氣量超標(biāo)時(shí)，一般也要做局部放電試驗(yàn)。
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