變壓器減小局部放電措施淺析

于家錕 趙如

摘 要：本文介紹影響變壓器局部放電的主要因素及減小變壓器局部放電的有效措施，保證變壓器能夠滿足試驗要求。

關鍵詞：變壓器;局部放電;措施

1 引言

變壓器是電力系統中的重要輸電設備，它的可靠運行對電力系統的安全，經濟運行具有重要意義。據統計造成目前變壓器事故的原因主要是以絕緣故障為主，而局部放電是引起變壓器絕緣故障的重要原因之一。

2 局部放電產生的關鍵因素

產生局部放電的環節，一般是在電場集中和絕緣薄弱的部位。影響局部放電的因素很多，綜合起來主要有三點：1）絕緣材料的材質。2）產品設計的結緣結構。3）生產加工制造工藝。

從產生局部放電的原因和部位分析，引起局部放電的關鍵因素有四個方面：1）導電體和非導電體的尖角毛刺。2）固體絕緣的空穴和縫隙中的空氣及油中的微量氣泡。3）在高電場下產生懸浮電位的金屬物。4）絕緣體表面的灰塵、污垢及高壓電場中的懸浮電位。

3 局部放電的危害

1）導致電擊穿：放電點直接轟擊所在位置的絕緣，這種放電連續地、長期地發生，必將導致此處絕緣的擊穿。

2）導致熱擊穿：局部放電產生熱量，或許有腐蝕性氣體，使臨近絕緣熱老化或腐蝕變質。連續放電日積月累的結果，將導致絕緣燒損或失效，造成擊穿。

4 降低局部放電的技術措施

4.1 絕緣件

制造絕緣件要選擇性能好、質量高的絕緣板材。所有絕緣件的制造應無棱角、飛邊、及毛刺。絕緣板或絕緣塊的棱角需倒圓角。加工后的絕緣件應清潔，無粉塵及灰塵，并用皺紋紙包扎好后存放。

4.2 靜電板及引線

制作靜電板時其引出線的焊點必須牢固可靠，以防開焊引起懸浮電位。焊點的表面要處理光滑，屏蔽包扎要緊實。此部位是場強過高處，必須圓滑處理。直徑過大的靜電板搬運時要采取防護措施，以防變形損傷屏蔽。

變壓器的高壓引線及分接線用電纜線。控制引線的關鍵是消除尖角毛刺。引線包扎前要將電纜線的斷股線頭焊牢或將斷股線頭插入電纜線內。絕緣包扎完畢，外表再包一層皺紋紙以防搬運時或操作時將引線弄臟。

用銅管制作的低壓引線，應將銅管內的金屬屑、金屬粉塵及贓物除凈。

4.3 繞組

繞組本身在正常情況下不會發生局部放電現象。但也有例外，如導線上有毛刺，墊塊及內撐條等絕緣件內有金屬雜物，也會發生局部放電。繞組卷制時，首先要嚴格控制導線的質量，卷制要緊實，要防止導線扭曲及匝絕緣破損。繞組內部導線的焊接頭要牢固、平整、無尖角毛刺。處理焊頭時要防止金屬粉塵飛濺到繞組上。導線的換位及出頭處威彎腰用專用工具，要防止出現硬彎或直角彎。繞組出頭處的屏蔽要牢固、緊實、圓滑。單柱繞組壓裝后，要檢查繞組內徑側撐條及換位處有無匝絕緣損傷。繞組存放要采取防塵措施。

4.4 鐵心裝配

鐵心疊裝時，硅鋼片應清潔，無灰塵和臟污痕跡。要防止剪切時的“小三角片”疊入鐵心內。鐵心裝配完畢后應緊實。測量鐵心對夾件及鐵心油道間絕緣，絕緣應良好。所有緊固件應牢固，禁止有產生懸浮電位的金屬物，確保鐵心一點接地良好。

4.5 油箱及附件

油箱、升高座的內壁及夾件肢板嚴禁有尖角毛刺。為使地電極的電場均勻，應將夾件肢板的楞角加工打磨或倒圓，油箱和升高座內壁的焊線應光滑。為防止變壓器在總裝時有產生懸浮電位的金屬件，油箱磁屏蔽接地應可靠。各金屬件相互連接的部位應不涂漆，即鐵心夾件與上橫梁的接觸面、鐵心拉板與心柱地屏連線端子的接觸面、夾件肢板與鋼螺栓的接觸面皆不涂漆。油箱上的主聯管與氣體繼電器連接一側應略高一些，應有一個坡度，保證排氣通暢。升高座、散熱器等附件應設有放氣塞。

4.6 絕緣裝配

絕緣裝配時應保證絕緣件、鐵心、繞組等有關零部件的清潔，不得有金屬粉塵、灰塵及臟污痕跡。所有絕緣件安裝前需進行干燥處理，且裝配需在恒溫恒濕密封車間進行。繞組套裝前應將導線理順平直，屏蔽搭接必須牢固可靠，包扎后應緊實、圓滑。拆卸鐵心上橫梁、側梁及夾件時應除凈金屬鐵屑。復裝時必須用C形卡子將鐵軛夾緊，以防金屬緊固件受力產生鐵屑。絕緣裝配完畢后，檢查鐵心接地片和心柱地屏蔽連線，不得有松動現象。測量鐵心對夾件及油道間絕緣應良好。所有金屬緊固件連接必須牢固可靠，以防產生懸浮電位。

4.7 引線裝配

引線裝配最重要的是控制引線接頭及屏蔽質量。目前，高壓引線及調壓分接線已全部采用冷壓端子連接。低壓引線由銅排或銅管制作，用螺栓連接。用冷壓端子連接引線時，應將冷壓端子上的排氣孔朝上，導線要理順平直，要保證導線插入端子內的深度。對于端子內的空隙要用不同規格的扁銅線或圓銅線填充。填充的導線要求平直，有一端應倒圓。倒圓的一端在填充的外側，填充率應達90%以上。冷壓后，引線連接必須牢固可靠。

屏蔽時應將多股導線及冷壓端子的空穴用鋁箔填充飽滿。為避免屏蔽表面出現小的皺褶及尖角等缺陷，屏蔽后要用薄紙板進項圓整或用圓棒碾平，使屏蔽達到緊實、圓滑。

4.8 總裝配

變壓器總裝配前，要對器身進行真空處理，其目的是除去器身絕緣件中的水分，增加絕緣電阻，提高電器強度。器身出爐后，為防止絕緣受潮，應在3h內完成扣罩裝配。要檢查所有引線的根部絕緣，應無破損。所有緊固件不得松動，不得有懸浮電位的金屬件。要防止外購件、配套件的灰塵、雜物及臟污進入變壓器內。因為這些灰塵贓物在高電場下容易極化，使電場發生畸變，并構成“小橋”，形成泄漏通道，增加泄漏電流，最后將這通道擊穿而造成短路。

4.9 真空注油及熱油循環

變壓器成品抽真空及靜放是排除油中氣泡的關鍵。為使變壓器油中氣泡及時排除，變壓器在靜放期間，要按照規定時間對變壓器主體、開關、升高座、散熱器及套管等部位進行放氣。變壓器靜放72h方可進行試驗。試驗前對變壓器主體、開關、升高座、套管及散熱器等部位放氣，放氣時應以溢油為準。

熱油循環不僅可以排除絕緣中的水分，還可以濾出油及器身中的有害顆粒，保證產品試驗的通過。

5 結束語

本文介紹了預防變壓器局部放電的措施，在實際生產過程中還要與工藝上降低變壓器局部放電的方法同時使用，達到事半功倍的效果，從根本上提高變壓器的質量。

參考文獻

[1]關文國.減小大型電力變壓器局部放電量措施及故障排除[J].變壓器，第36卷，第5期.

[2]尹克寧.變壓器設計原理[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3]葛為民.降低大型電力變壓器局部放電量的生產條件和工藝措施[J].變壓器，第40卷，第3期.

作者簡介

于家錕（1986-），男，漢，遼寧，結構主管設計師/工程師，碩士，特變電工沈陽變壓器集團有限公司，研究方向：變壓器設計。