變壓器放電是什麼情況？

有關變壓器的放電故障問題，介紹了變壓器放電故障對變壓器絕緣影響，變壓器放電故障的類型與特徵，絕緣材料電老化是放電故障的主要形式，固體絕緣的電老化，以及液體浸漬絕緣的電老化等問題原因。

根據放電的能量密度的大小，變壓器的放電故障常分為局部放電、火花放電和高能量放電三種類型。

一、放電故障對變壓器絕緣的影響

放電對絕緣有兩種破壞作用：一種是由於放電質點直接轟擊絕緣，使局部絕緣受到破壞並逐步擴大，使絕緣擊穿。另一種是放電產生的熱、臭氧、氧化氮等活性氣體的化學作用，使局部絕緣受到腐蝕，介質損耗增大，最後導致熱擊穿。

(1)絕緣材料電老化是放電故障的主要形式。

1)局部放電引起絕緣材料中化學鍵的分離、裂解和分子結構的破壞。

2)放電點熱效應引起絕緣的熱裂解或促進氧化裂解，增大了介質的電導和損耗產生惡性循環，加速老化過程。

3)放電過程生成的臭氧、氮氧化物遇到水分生成硝酸化學反應腐蝕絕緣體，導致絕緣性能劣化。變壓器放電故障對變壓器絕緣影響。

4)放電過程的高能輻射，使絕緣材料變脆。

5)放電時產生的高壓氣體引起絕緣體開裂，並形成新的放電點，

(2)固體絕緣的電老化。固體絕緣的電老化的形成和發展是樹枝狀，在電場集中處產生放電，引發樹枝狀放電痕迹，並逐步發展導致絕緣擊穿。

(3)液體浸漬絕緣的電老化。如局部放電一般先發生在固體或油內的小氣泡中，而放電過程又使油分解產生氣體並被油部分吸收，如產氣速率高，氣泡將擴大、增多，使放電增強，同時放電產生的X—蠟沉積在固體絕緣上使散熱困難、放電增強、出現過熱，促使固體絕緣損壞。

二、放電故障的類型與特徵

1、變壓器局部放電故障

在電壓的作用下，絕緣結構內部的氣隙、油膜或導體的邊緣發生非貫穿性的放電現稱為局部放電。

局部放電剛開始時是一種低能量的放電，變壓器內部出現這种放電時，情況比較複雜，根據絕緣介質的不同，可將局部放電分為氣泡局部放電和油中局部放電；根據絕緣部位來分，有固體絕緣中空穴、電極尖端、油角間隙、油與絕緣紙板中的油隙和油中沿固體絕緣表面等處的局部放電。

(1)局部放電的原因。

1)當油中存在氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔，由於氣體的介電常數小，在交流電壓下所承受的場強高，但其耐壓強度卻低於油和紙絕緣材料，在氣隙中容易首先引起放電。

2)外界環境條件的影響。如油處理不徹底下降使油中析出氣泡等，都會引起放電。

3)由尋：製造質量不良。如某些部位有尖角高而出現放電。帶進氣泡、雜物和水分，或因外界氣溫漆瘤等，它們承受的電場強度較。變壓器放電故障的類型與特徵。

4)金屬部件或導電體之間接觸不良而引起的放電。局部放電的能量密度雖不大，但若進一步發展將會形成放電的惡性循環，最終導致設備的擊穿或損壞，而引起嚴重的事故。

(2)放電產生氣體的特徵。

放電產生的氣體，由於放電能量不同而有所不同。如放電能量密度在10-9C以下時，一般總烴不高，主要成分是氫氣，其次是甲烷，氫氣占氫烴總量的日80％一90％；當放電能量密度為10?8～10 ?7』C時，則氫氣相應降低，而出現乙炔，但乙炔這時在總烴中所佔的比例常不到2％，這是局部放電區別於其他放電現象的主要標誌。

隨著變壓器故障診斷技術的發展，人們越來越認識到，局部放電是變壓器諸多有機絕緣材料故障和事故的根源，因而該技術得到了迅速發展，出現了多種測量方法和試驗裝置，亦有離線測量的。

(3)測量局部放電的方法。

1)電測法。

利用示波器、局部放電儀或無線電干擾儀，查找放電的波形或無線電干擾程度。電測法的靈敏度較高，測到的是視在放電量，解析度可達幾皮庫。

2)超聲測法。

利用檢測放電中出現的超聲波，並將聲波變換為電信號，錄在磁帶上進行分析。超聲測法的靈敏度較低，大約幾千皮庫，它的優點是抗干擾性能好，且可「定位」。有的利用電信號和聲信號的傳遞時間差異，可以估計探測點到放電點的距離。

3)化學測法。

檢測溶解油內各種氣體的含量及增減變化規律。此法在運行監測上十分適用，簡稱「色譜分析」。化學測法對局部過熱或電弧放電很靈敏，但對局部放電靈敏度不高。而且重要的是觀察其趨勢，例如幾天測一次，就可發現油中含氣的組成、比例以及數量的變化，從而判定有無局部放電或局部過熱。

2、變壓器火花放電故障

發生火花放電時放電能量密度大於10—6C的數量級。

(1)懸浮電位引起火花放電。高壓電力設備中某金屬部件，由於結構上原因，或運輸過程和運行中造成接觸不良而斷開，處於高壓與低壓電極間並按其阻抗形成分壓，而在這一金屬部件上產生的對地電位稱為懸浮電位。具有懸浮電位的物體附近的場強較集中，往往會逐漸燒壞周圍固體介質或使之炭化，也會使絕緣油在懸浮電位作用下分解出大量特徵氣體，從而使絕緣油色譜分析結果超標。懸浮放電可能發生於變壓器內處於高電位的金屬部件，如調壓繞組，當有載分接開關轉換極性時的短暫電位懸浮；套管均壓球和無載分接開關撥釵等電位懸浮。處於地電位的部件，如硅鋼片磁屏蔽和各種緊固用金屬螺栓等，與地的連接鬆動脫落，導致懸浮電位放電。變壓器高壓套管端部接觸不良，也會形成懸浮電位而引起火花放電。

(2)油中雜質引起火花放電。變壓器發生火花放電故障的主要原因是油中雜質的影響。雜質由水分、纖維質(主要是受潮的纖維)等構成。水的介電常數e約為變壓器油的40倍，在電場中，雜質首先極化，被吸引向電場強度最強的地方，即電極附近，並按電力線方向排列。

(3)火花放電的影響。一般來說，火花放電不致很快引起絕緣擊穿，主要反映在油色普分析異常、局部放電量增加或輕瓦斯動作，比較容易被發現和處理，但對其發展程度應引起足夠的認識和注意。

3、變壓器電弧放電故障

電弧放電是高能量放電，常以繞組匝層間絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或對地閃絡和分接開關飛弧等故障。

(1)電弧放電的影響。

電弧放電故障由於放電能量密度大，產氣急劇，常以電子崩形e衝擊電介質，使絕緣紙穿孔、燒焦或炭化，使金屬材料變形或熔化燒毀，嚴重時會造成I備燒損，甚至發生爆炸事故，這種事故一般事先難以預測，也無明顯預兆，常以突發的形式暴露出來。

(2)電弧放電的氣體特徵。

出現電弧放電故障後，氣體繼電器中的H2和C2H2等組分常高達幾千UL/L，變壓器油亦炭化而變黑。油中特徵氣體的主要成分是H2和C2H2，其次C2H6和CH4。當放電故障涉及到固體絕緣時，除了上述氣體外，還會產生CO和CO2。

來源：網路

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