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电力测试技术

高压互感器局部放电检测技术应用

时间:2014-08-25 11:35??阅读:
      局部放电水平是高压互感器的一项重要性能指标。局部放电量过高会危及电气设备的使用寿命,造成安全隐患。因此,必须分析局部放电故障的原因以防止故障发生。在局部放电产生的诸多因素中,由合格的绝缘材料加工而成的零配件导致的局部放电超标这类问题的真正原因在排查过程中是较难被发现且又极易被忽视的。中旭科技电力技术部通过举例详细介绍高压互感器局部放电故障的分析及排查方法。

      局部放电量的测量是高压互感器出厂试验的一 个重要项目,局部放电水平的高低直接影响互感器产品的使用性能,由局部放电而产生的电子、离子以及热效应会加速产品绝缘的电老化,降低产品的使用寿命。因此,了解局部放电的产生因素及其排查方法对于保证高压互感器的产品质量及性能十分重要。

一、局部放电的产生因素及控制方法
      局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高电场 强度作用下,发生在电极之间的未贯穿放电,是绝缘介质局部的放电。通过局部放电试验可以发现产品结构和制造工艺的缺陷(如:绝缘内部局部电场强度过高;金属部件有尖角;绝缘混入杂质或局部带有缺陷;产品内部金属接地部件之间、导电体之间电气连接不良等),以便消除这些缺陷,防止局部放电对绝缘造成破坏。另外,考虑到产品中的一些缺陷会在工频耐压中暴露出来,产品的局部放电量应取工频耐压后的测量值。 可以看出,产品结构设计有缺陷、原材料及零配件选用不当、工艺处理不当或制造过程中包含了比油纸绝缘容易击穿的气泡、水分以及其它杂质等都会引起局部放电的产生。这些因素及其控制方法可以从以下几方面加以讨论:

1.1  器身结构
     在互感器的结构设计和制造过程中,应尽量避 免和消除突出的金属电极,对铁心柱、引线焊接处等采取屏蔽措施,对制造过程中形成的尖角毛刺进行磨光处理。这些措施可以改善电场,使其尽可能均匀分布,从而减少局部放电。

1.2  主绝缘包扎
      为了提高绝缘的效率,延长产品的使用寿命,很多高压互感器产品的设计结构上都采用了一定的均压措施(如电容式电流互感器采用的均压电屏)。如果均压措施不得当或绕包过程中造成电屏断裂、尺寸位置不正确等缺陷,就会给产品造成隐患。这些隐患,外表是看不出来的,当设计的绝缘裕度较大时,甚至在工频耐压试验中也难以发现。然而在对产品进行局部放电试验时,可以通过局部放电量的增加发现这种隐患。

1.3  真空干燥
      良好的真空干燥可以最大程度地减少主绝缘中 的含水量(0.2%-0.5%)。绝缘中含水量的增加,会增加产品的局部放电量,加速绝缘的热老化,降低绝缘的使用寿命。所以,真空干燥过程的真空度、温度和时间一定要严格保证。 真空干燥后的产品在装配过程中会暴露在空气中,导致产品的器身(绝缘)吸潮,这会使局部放电的起始电压降低。在干燥的环境,只要产品总装时间不超过3-4h,无论是电流还是电压互感器产品,吸潮的影响均不显著。但当环境湿度较大时,装配时间长了产品器身的吸潮就相当严重。根据模拟试验,湿度大时,吸潮而使产品绝缘中含水量的平均增长率,可超过0.2%/h。因此,对产品在装配过程中的吸潮问题应予以足够重视,尽量缩短装配时间。

1.4  密封试验与真空浸油
      互感器的密封性好坏直接关系到产品的安全运 行。密封不良会使产品在运行中漏油和吸潮,在真空浸油前的泄漏还会使产品内部难以达到工艺规定的真空度,甚至在绝缘油中含有气泡,造成产品的局部放电量显著增加,质量降低,而且往往导致成批产品的局部放电量超标。另外,电容式电流互感器产品如果已经浸油,主绝缘内部残存的气体就很难再抽出来。因此,产品在真空浸油时的真空度一定要保证,并在试验或运行前静放一段时间。 国内一般厂家的密封试验方法均是在产品经真空注油后,再加以正压(0.1MPa左右)静置一段时间,然后检查有无油的渗漏和表压的超标下降。国外许多厂家则采用产品在真空浸油前内部充以正压气体(如氮气),然后进行水浴检漏的方法。由于气体的泄漏率大于液体,而且在水中泄漏的微小气泡可以比较清楚地观察到,因此后者的检测灵敏度明显高于前者,且具有检测周期短的优点。更重要的是保证了产品在真空浸油前的密封,有利于提高产品质量。

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