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变压器油流静电(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/7/10 9:23:32   

  所属频道:  火力发电    关键词:  油流静电 变压器 油流带电

油在变压器中强迫流动时,由于固体绝缘表面形成的极性分离,油带走了大量带正电的氢离子,而固体绝缘上因留下过多的电子使其带负电。

变压器运行中铁心和外壳接地,靠近这一部位的油中正电荷可从铁心和外壳泄漏到地;不断留在绕组绝缘上的负电荷,则可通过绕组导体泄漏。没有泄漏的正负电荷,部分在流动过程中被中和,有一部分可能形成积聚的空间电荷。由于电荷的产生速率和泄漏不同,有些变压器可能不易形成空间电荷,而有的变压器的空间电荷在不断地形成和消失。空间电荷的消失过程又分两种情况:一种是空间电荷使该处直流电位提高,促使泄漏电流增加,在动态下形成稍有波动的泄漏电流源;另一种是空间电荷电位迅速升高使该处局部场强超过介质的耐受强度,致使发生放电,形成脉冲电流。由此说明,绕组中性点和铁心对地泄漏电流静电电压可在一定程度上反映变压器油流带电情况。

油流静电放电特性

如前所述,如果产生的电荷与泄漏、中和的电荷达到基本平衡时,积聚的空间电荷产生的局部静电场叠加上交流电场分量还没有超过该处介质的耐受强度,就不会引起放电,正如大多数的强油循环变压器尚未出现油流带电引发的静电放电现象一样;反之,若局部场强超过该处介质的耐受强度,则会发生放电。

变压器内因上述油流带电过程产生的静电放电且有不同一般交流电压下局部放电的特点。它有两种放电形式,一种是在变压器内某些空间电荷积聚处外施交流电压形民的交流电场很弱,此处放电因完全取决于空间电荷产生的静电电位和介质耐受强度,而且有直流电压下放电的特点。这种放电重复率低,从开始放电到引发事故的时间较长。一般可通过对变压器油中气体分析,发现乙炔等含量增加。

另一种情况是,空间电荷积聚处工作场强较高,交直流电场的叠加作用,因直流分量降低了放电起始电压,使静电放电能引发工频电场下的连续放电,放电重复率高,且有交流放电的特点。该放电从起始到引发事故所需时间较短,往往是还未来得及从色谱分析发现明显的放电迹旬,很快就发生了甚为严重的事故。由此,可以看到上述两种放电对变压器构成的威胁是不同的。实际情况中,上述两种放电形式并不是绝对的,可能同时存在于同一台变压器中。

尽管影响变压器油流带电及静电放电的因素是复杂的,作用方式也是多咱多样的,但油流带电基本过程以及静电放电形成原因都是相似的。人们提出了针对油流静电的试验方法。

当变压器内的油流带电过程尚未发展为静电放电时,为了了解变压器内静电积聚程度以及评估由此造成的潜在危险,一般在变压器不充电情况下开启油泵,测量绕组中性点和铁心对地的泄漏电流或静电电压作为油流静电试验中的测量参数之一。试验中究竟是采用只测泄漏电流或静电电压还是二者同时都测的方法更且有代表性,还需积累经验。此外,由于绝缘上静电荷的积聚是逐步建立起来的,观测其积聚程度的最终稳定状态需要一定时间。所以为提高测量结果的可靠性,试验中泄漏电流的监测时间应在4小时以上。

如果当变压器油流带电过程已发展成静电放电,或相继出现静电放电过程时,由于放电过程使正负空间电荷中和,减少了静电荷聚集量,反而降低了泄漏电流值或静电电压值。此时单凭泄漏电流值或静电电压值就不能真实了解变压器的带电情况。因此,在油流静电试验中,还应进行局部放电测量。

来源:北极星电力网整理
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