摘要：分析树脂绝缘干式电力变爪器局部放电的产生原理和局部放电测量。
关键词：树脂绝缘干式电力变压器；局部放电；产生
引言
树脂绝缘干式电力变压器是配电系统中的重要设备。树脂绝缘干式电力变压器的安装质量保证了供配电系统的稳定性，提高了供配电系统的可靠性，保证了供配电系统的连续性，提高了供电和配电系统的可靠性。分配系统质量具有重要意义和作用。树脂绝缘干式电力变压器具有价格，安装和性能的优点。它们是电力网络中常见的变压器类型。要加强树脂绝缘干式电力变压器安装的技术控制，确保使用树脂绝缘干式电力变压器配电。系统达到节能环保目标，完成稳定可靠的电力转换。电力工作者应加强对树脂绝缘干式电力变压器的使用条件，运输，安装和检验的技术讨论，通过对树脂绝缘干式电力变压器的设计，施工和检验的技术控制，型电力变压器。电力变压器的安装质量将提高树脂绝缘干式电力变压器在施工和运行水平的性能和可靠性，更好地实现配电系统的功能，完成电力行业的主要目标在稳定性，节能和环保方面。
一、局部放电的产生
在干式电力变压器的制造过程中，由于原材料和制造技术缺陷的缺陷，在绝缘结构中存在一些会产生局部放电的发生场所。一般认为树脂绝缘变压器绕组的绝缘和层间绝缘可能含有空隙（气泡），即局部放电更可能发生。这主要是由于：（1）空隙是充气体的空间，其介电常数低于周围物体的介电常数，环氧树脂的介电常数为3.3，空气为1，因此其电场高；（2）气体的初始排放场强低于固体。
当周体绝缘件中，出现小的空穴（空隙）后，如图1（a）所示，为了便于分析其发生局部放电的进程，用图1（b）所示的等值电路来表示。图1中Cg相当于空穴的电容（并联有火花间隙g，其放电电压取为Vg）。Cd、Ce分别为与Cg相串联及并联的固体绝缘的等值电容。一般情况下Ce>Cg；在有空穴时，Cg>Cd.
图1 局部放电原理
当电极间加上交流电压V时，根据电容分乐的原理，加在Cg上的电压应为a（V），其中a为分压比，即a=Cd（Cg+Cd），其波形如图2中的虚线所示。
图2 Cg间的电压变化及局部放电脉冲的形成
当该电压达到起始电压Vg时，空穴即产生局部放电，间隙击穿，电压也随之降低，此后放电约持续10~20us，当电压降到Vr后，放电熄灭，故Vr称为放电熄灭电压或残压。此时，相应的放电电荷Q及放电能量W为:
Q=Ce (Vg-Vr), W=Ce(Vg2-Vr2) /2
式中Ce为与间隙g并联的电容，即Ce=Cg+CdCo（Cd+Ce）
当放电暂时熄灭时，在交流电压的作用下，aV的施加电压再次在腔体上恢复。此后，当它达到Vg时，再次发生放电，此后消光熄灭。当施加的电压V达到振幅时，电压的瞬时值将逐渐减小，但当达到极性相反的放电电压Vg时，会引起极性反向的局部放电，因此局部放电过程将会重复进行是。其电压波形如图2中的实线所示。
当腔体内的气体由于局部放电而破裂时，腔体的内表面将作为瞬时的阴极和阳极，并且一些电子将具有足够的能量来冲击阳极并最大程度地破坏绝缘表面上的化学键。同样，正离子的影响。阴极会导致表面温度升高并导致损坏，并产生局部热不稳定性，也会形成通道和凹坑。此外，主动放电产物还会在空气中形成O3或NO2，从而加速绝缘的恶化。最终的结果是材料的缓慢腐蚀以及导致周围物体绝缘层厚度减小，并最终导致绝缘层击穿。
二、局部放电测量
当产生在树脂绝缘1000型电力变压器的内部绝缘结构中产生的局部放电时，产生电脉冲，超市波，电磁辐射和光，并且引起局部加热。由于信号的频谱非常宽，因此会出现电脉冲测量，超声波测量，光测量，红外分析和介质损耗分析等相应的方法。
在当前的局部放电检测中，使用更多的脉冲电流方法。这种方法的基本原理是，当由于原材料，工艺和绝缘中的其他原因发生局部放电时，在样品的两端产生瞬时电压变化AU，通过耦合到检测阻抗Zm电容器C，并且在路径中产生脉冲。局部放电的基本量可以通过测量电流，由检测阻抗产生的脉冲电压以及放大和显示处理来确定。
国家标准规定，所有干式变压器出厂时应进行局部放电测量。局部放电测量应在Um=3.6kV的绕组上进行。局部放电电平的最大值为10pC。以下部分描述了局部放电测量的常规测试，并有专门的测试电路和电压施加方法。
2.1测量线路
局部放电实验用的基本测量线路见图3和图4。
1.低压绕组2.高压绕组3.测量仪器
图3单相变乐器局部放电试验的基本测量线路
1.低压绕组2.商压绕组，D或Y接3.测量仪器S.开关
图4三相变压器局部放电试验的基本线路
图中C表示一台电压额定值合适的无局部放电的高压电容器（其电容值与校准发生器的电容Co相比应足够大）。该电容器与测量阻抗Zm申联，且与每个被试高压绕组端子相连接。
2.2测量线路的校准
放电脉冲的衰减出现在绕组内和测量线内。典型的校准方法是将由标准放电校准器产生的模拟放电脉冲施加到变压器高尔绕组端子上。为了方便起见，标准发生器的重复频率可以与变压器测试中使用的工频的每半个周期的一个脉冲相比较。
2.3电压施加方式
根据国家标准，在所有绝缘测试项目完成后进行局部放电测量。根据可变仪表是单相还是三相结构，确定低压绕组是由单相电源还是三相电源供电。测试电压波形应尽可能为正弦波，测试频率应高于额定频率，以免测试过程中激励电流过大。
三相变压器的例行试验施加电压的方式如图5所示。
相间预加电压为1.8Ur（Ur为额定电压），加压时间为30s。然后不切断电源，将相间电压降至1.3Ur，保持3min，在此期间应进行局部放电测量。
对于意图与中性点绝缘的电力系统或通过高阻接地电力系统连接到中性点的三相变压器，因为它可以继续在单相接地运行故障状态下，电源将被加到变压器上进行特殊测试，施加电压方式如图6所示。
本测试是在一条线的末端施加1.3Ur的相位预施加电压，加压时间为30s。然后不切断电源，并且相间电压降至Ur保持3分钟。在此期间应进行局部放电测量。之后，另一根导线按顺序接地并重复测试。
对于单相变压器，根据实际情况，Ur应该是相间电压或相对地电压。该电压在三相变压器操作中施加。
对于由三个单相变压器组成的三相变压器组，测试要求应与三相变压器相同。
结束语
一般来说，由于部分放电引起的电腐蚀，对于以绝缘固体为主要成分的干式变压器，其影响尤为突出。为了避免局部放电引起的绝缘击穿，在设计仪器时改变绕组的层间场。强者应控制在允许范围内。此外，绕组是真空铸造的，因此绕组内没有孔尽可能多。产品出厂时进行局部放电测量。局部放电量严格控制在10pC以下。
参考文献
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论文作者:温伟峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/10
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