环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电量的查找及排除工作研究

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干式变压器局部放电故障分析及定位

干式变压器局部放电故障分析及定位

干式变压器局部放电故障分析及定位摘要:变压器构造复杂,体积庞大,对于局部放电源仅有厘米数量级大小,放电量值仅几百微库伦的故障点来说,无异于海底捞针。

因此如何准确检测出变压器局部放电源位置一直是重要的研究课题。

由于放电位置隐蔽性,查找困难。

通常吊罩/吊芯要花费大量人力和财力,检修部门如果没有定位结果指导,将消耗大量人力和财力去寻找故障点。

如果有一个方法能找到变压器局部放电点故障位置,可以缩短检修时间及人力,会有较大的经济价值。

基于上述原因,笔者受脉冲电流法的启发及获益于数字滤波技术的广泛应用,提出了电力变压器局部放电电气定位方法。

关键词:干式变压器;局部放电;故障分析;定位方法前言变压器的可靠性运行对电力系统的影响非常大。

变压器结构复杂,影响其实际运行过程中的因素众多,有可能受到外部因素的影响,比如电气、机械、热力等,导致绕组绝缘劣化并有可能发生外部放电,甚至会影响到系统的可靠运行。

因此,实时评估变压器的运行状态和对其故障进行更快更精确的诊断和预测,并及时进行变压器的维护和检修,提高使用效率及经济性具有重要的理论和现实意义。

按照GB/T1094.11-2022标准要求,干式变压器的局部放电测试为常规实验,是测试变压器参数好坏和绝缘状态的主要手段,是评价变压器在正常的工作电压下,是否安全、有效地工作的一种主要测试方法。

为此,本文重点对干式变压器故障定位检测中,电气检测方法的应用进行探讨。

1.变压器局部放电的相关原理局部放电是一种可以在导体中流动的静电荷。

在对设备施加电压过程中,强电场区域在加上弱绝缘的静止电荷最开始会产生游离,却不会发生电弧击穿,这种现象称为局部放电。

当变压器内部发生局部放电时,正负电荷将被中和,并产生相应的电流峰值脉冲。

电流峰值脉冲产生的局部放电会引起部分区域瞬间发热。

局部放电过程完成后,一些瞬间膨胀的区域将收缩到原始形状。

在设备内部,在外加电压的作用下,变压器油泡中存在的气体分子自由移动,正负电荷聚集到两侧不同的极性区域;由于气隙中电场强度的增加,它最终被击穿。

环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因分析和控制 王佳

环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因分析和控制        王佳

环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因分析和控制王佳发表时间:2019-08-14T09:35:28.253Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:王佳[导读] 伴随当前我国电力系统发展速度进一步加快,树脂浇注干式变压器获得了广泛的应用。

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉 831100摘要:伴随当前我国电力系统发展速度进一步加快,树脂浇注干式变压器获得了广泛的应用。

在我国干式变压器生产发展的过程中,树脂浇注干式变压器的工作效率较高,而且具有很强的抗短路能力,工艺相对简单,受到了变压器用户的广泛认可。

在此过程中,人们越来越重视局部放电影响树脂浇注干式变压器寿命的情况,本文重点分析环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因和控制,以供参考。

关键词:环氧树脂;干式变压器;局部放电;机理1环氧树脂浇注干式变压器局部放电机理树脂浇注干式变压器的线圈在进行浇筑绕制的过程中,因为原材料的质量法达到要求,没有有效的进行工艺处理或者设计不合格、无法文明施工等相关因素都会造成线圈出现一定的缺陷。

在运行的过程中,因为线圈内部的一些缺陷造成局部电场分布不均匀,如果某部位的电场超过阈值很有可能造成环氧树脂绝缘中产生局部放电的情况,这种局部放电影响绕组线圈的过程较为缓慢,主要是从局部开始,接着由于放电的重复率逐步增加,可能会破坏整个浇注线圈,因此从树脂浇注干式变压器的角度而言,这是一个非常严重的隐患。

最初放电质点呈树枝形状,会直接攻击导致区某区域的绝缘出现损坏,另外这种损坏随着时间的推移会进一步扩大,最终绝缘层被电击击穿。

放电质点对绝缘层进行撞击的过程中会出现一定的热量,导致化学活性生成物的出现,造成树脂绝缘区域受到电腐蚀的情况进一步增大,直到最终击穿。

电腐蚀出现的原因有以下几种,首先在局部放电位置当中,因为出现强化学作用,产生活性基团会氧化聚合物,其次电子和离子对介质表面进行撞击可能会造成表面开裂、腐蚀或者出现一定的气体,在放电的时候所出现的x光和紫外光辐射,都会导致分子出现裂解的情况。

关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨

关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨

关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨摘要:在长期工作电压的作用下,变压器内部绝缘在弱绝缘时容易产生局部放电。

局部放电的存在会对变压器内部的绝缘材料造成很大的损坏,导致局部放电附近的绝缘材料直接受到放电粒子的轰击,造成绝缘损坏,导致局部绝缘材料被腐蚀并最终破裂。

因此本文探讨了关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制分析。

关键词:干式变压器;局部放电;控制引言我国电力变压器技术取得了快速发展和进步,正逐步向高电压等级和小体积方向发展。

同时也应该清楚地看到,干式变压器的绝缘受到越来越大的工作场强的影响,这将导致更高的局部放电风险。

局部放电,伴随着物理和化学过程,如电和热,将严重削弱变压器的绝缘性能,从而不利地影响变压器的正常和安全使用。

一般来说,变压器的绝缘老化主要是由变压器内部的局部放电引起的,长期放电会大大加速绝缘老化问题,甚至会导致绝缘击穿或短路等潜在故障。

因此,控制干式变压器的局部放电极其重要。

1局部放电要素分析干式变压器因其无油、阻燃、节能和安全可靠的特点,越来越多地应用于10kV和35kV电力系统。

影响干式变压器局部放电的因素很多,其中主要有原材料选择、产品结构设计、绕组浇铸工艺等。

鉴于上述因素,长期的设计调整、工艺改进、材料选择和生产实践,提出以下控制措施。

1.1材料的选择与控制1)导体的选择选线时应避免毛刺,铜箔应选用优质圆形铜箔。

一方面,当电压施加到变压器绕组时,电场将集中在导体有毛刺的地方,形成尖端放电。

另一方面,导体的尖端可能刺穿绝缘层并导致局部放电。

夹层绝缘应由符合耐热等级的优质材料制成。

干式变压器的大部分高低压绕组沿轴向分段。

如果导体上有毛刺,在浇注和组装绕组时会形成电场,并在测试过程中施加电压。

在电场范围内,电场强度将集中在有毛刺的地方,从而形成尖端放电。

放电量取决于导体上毛刺的大小和数量。

因此,选择高质量的圆形铜箔作为导体材料。

此外,绕箔机上还安装了特殊的去毛刺装置,以减少毛刺。

高电压环氧树脂浇注电力变压器局放分析与改善

高电压环氧树脂浇注电力变压器局放分析与改善
f ue u. i rdo t g
Ke r :h g - ot g y wo ds i h v la e;d e e ti tu t r ; p rild s h r e i l c rcsr c u e a ta ic a g
0引 言
随 着 电力 系 统 向高 电压 大 容 量 方 向发展 ,电
验 等 ,也不 能 完 全 保 证 变压 器 绝 缘 满 足长 期 运 行
确定一个合理 的允许放 电量 。同时 ,希望通过一 种对绝缘有效考核的试验 ,即局部放电试验来等
效 考核 高 电压变压 器 在长期 运行 时 的可靠性 。 本 文 仅 对 高 电压 环 氧 树 脂 浇注 电力 变压 器 的 绝 缘 结 构 中发 生 的 局部 放 电作 出分 析 并 提 出改 善
ZHANG Mi n
(u t l tc q im n o,Ld,F sa 2 30 hn ) S ne Ee r up e t . t. oh n 5 8 0 ,C ia n c iE C
Absr c :T i o e te ln -em eibit fte hg v la e c s e i p we r nfr r , b s d o h te r n lss f ta t o mprv h o g tr rla l y o h ih— otg atr sn o rta somes i a e n te h oy a ay i o dee ti ata ic ag swh c fe t n —e m eibl yo eta fr r a l a h at l ic ag e t ga d a ay i fr ilcrcp rilds h re ihafcsl g tr rl ii ft rnsome , swel st ep ri sh retsi n n lss o o a t h ad n

关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨

关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨

Power Technology︱286︱2017年8期 关于35kV 环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨苏湛威明珠电气股份有限公司,广东 广州 510000摘要:随着我国电网建设的不断完善以及电网改造的推动,35kV 变压器在配电网络中得到了广泛应用。

35kV 变压器多应用于工业配电以及露天煤矿作业中,该产品每年的需求量也不断升高,因此国内生厂商也推出了不同规格的35kV 变电器,导致变压器产品参差不齐。

虽然大部分产品都具有较好的应用性能,但是在长期使用过程中难免会出现绝缘缺损或老化、接触不良等故障,从而影响了电力系统的正常运行。

根据2010~2015年我国电力系统故障调查发现变压器局部放电的配电故障占总数的70~80%,因此需要采取必要的干预措施。

文章主要针对35kV 环氧树脂浇注干式变压器局放的控制展开分析。

关键词:35kV 变压器;局部放电;控制措施中图分类号:TM41 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)08-0286-01变压器是电力传输过程中的重要设备,变压器的绝缘性能直接关系着变压器的运行稳定性。

因此,需要做好变压器局部放电检测与控制工作,避免故障的进一步扩大,在检测到局部放电后需要立即采取有效的控制措施。

1 35kV 环氧树脂浇注干式变压器局部放电检测 1.1 超高频检测技术 超高频检测技术主要是通过超高频传感器对35kV 变压器局部放电产生的超高频电磁波信号进行采集,从而获得35kV 变压器局部放电的相关信息。

从而实现在线检测35kV 变压器的局部放电。

由于35kV 变压器电晕干扰均低于300MHz,因此超高频检测技术能够有效避免设备内部电晕的干扰,具有较高的敏感性和特异性,能够实现局部放电在线检测、放电部位确定以及放电类型鉴别等功能。

超高频检测技术在进行35kV 变压器局部放电检测时多采用时差法,主要是根据电磁波传播速度以及不同传感器接受同一信号时的时间差,从而估算局部放电的具体位置。

变压器局部放电原因及其故障定位的分析与探讨

变压器局部放电原因及其故障定位的分析与探讨

变压器局部放电原因及其故障定位的分析与探讨发布时间:2021-12-21T03:11:26.469Z 来源:《中国科技人才》2021年第26期作者:李淑心黄军军[导读] 由于变压器中绝缘体、金属体等会带有一些尖角和毛刺,导致变压器在工作过程中,内部的电场分布散乱,加上变压器组成结构复杂,在操作和使用过程中,极易造成内部的绝缘材料层间渗入空气和杂质,在经过电荷的长时间累积作用下,就会导致局部放电现象。

变压器局部放电绝大多数是在高电压高电场部位产生,可以根据局放观测到的放电图谱、放电的起始电压和熄灭电压、放电量随时间的变化等特征来判别放电性质,利用电气定位法判断产生局部放电的电气位置。

国网安徽省电力有限公司检修分公司安徽合肥 230061摘要:由于变压器中绝缘体、金属体等会带有一些尖角和毛刺,导致变压器在工作过程中,内部的电场分布散乱,加上变压器组成结构复杂,在操作和使用过程中,极易造成内部的绝缘材料层间渗入空气和杂质,在经过电荷的长时间累积作用下,就会导致局部放电现象。

变压器局部放电绝大多数是在高电压高电场部位产生,可以根据局放观测到的放电图谱、放电的起始电压和熄灭电压、放电量随时间的变化等特征来判别放电性质,利用电气定位法判断产生局部放电的电气位置。

关键词:变压器;局部放电;故障定位变压器局部放电问题,是变压器质量的核心。

随着人们生产和生活对供电可靠性要求不断加大,电力企业对变压器局部放电问题的要求越来越严。

虽然随着特高压工程建设以来,我国电气装备质量取得了一定成绩,但依然存在一些问题和不足需要改进。

因此,在变电站的日常运行维护时,我们要加大对变压器局部放电问题的研究,积极充分利用各种带电检测技术,及时变压器局部放电故障,最大程度降低变压器的非计划停运和故障跳闸的概率。

1、变压器的局部放电1.1变压器局部放电原因对于变压器的生产制造和安装过程,局部放电的产生是难以避免的,主要原因是变压器内部绝缘结构或绝缘材料中总有一些容易击穿的油膜或气隙绝缘介质,其介电常数低于固体介质,所以在电场作用下,往往承受的场强要高于固体介质,而其击穿强度又比固体介质地,所以,当外加电压上升到一定值,就会导致油或空气的局部击穿而产生局部放电。

环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因分析和控制

环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因分析和控制

环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因分析和控制摘要:环氧树脂浇注干式变压器作为配电网中的关键设备,近二十几年来,10kV~35kV干式变压器的应用已经日益广泛,干式变压器的安全可靠性对电网系统的可靠运行具有重要的意义。

局部放电的指标试验逐步被客户越来越重视,是影响干式变压器安全可靠运行最重要的因素之一,越来越多的客户在订货时都对局部放电量提出十分高的要求,如何控制好干式变压器的局部放电量,特别是对35kV及以上的产品,成为各厂家共同的难题。

本文中笔者分析了环氧浇注干式变压器局部放电的机理,对产品的危害和控制措施进行了探讨和评估。

关键词:干式变压器;局部放电;原因分析;控制;改进措施引言:文章简单地从局部放电产生的机理进行分析,从干式变压器的结构和绝缘特点入手,探讨了产生局部放电的可能性原因。

通过相应的试验特征及波形,分析了各种不同的放电情形。

阐述如何从产品设计、结构、工艺、生产过程中控制好局部放电量,确保产品的可靠性,为电网提供安全可靠产品,保证电网的安全运行。

1. 局部放电的危害在固体浇注式绝缘中往往更易潜伏工艺性的局部缺陷,这些缺陷是一般的交流耐压试验时无法检测到的,同时现场局部放电试验由于场地等原因几乎不可能进行,导致不利于及时发现和消除隐患,给变压器安全运行带来了隐患。

局部放电量很微弱,靠人的直觉感觉,如眼观耳听是察觉不到的,只有灵敏度很高的局部放电测量仪器才能把它检测到。

单个放电能量很小,对变压器等电气设备的绝缘强度并不会造成严重影响或危害,但长期运行时,局部放电会逐步扩大,并产生不良化合物,使绝缘慢慢损坏,日积月累,最后可导致整个绝缘被击穿,发生突发性故障。

局部放电有多种放电类型,其中一种是发生在绝缘表面的局部放电形式,若能量较大,在绝缘体表面留下放电痕迹时,则影响变压器的寿命。

还有一种是放电强度较高,发生在气穴或尖角电极上,集中在少数几点的局部放电形式为腐蚀性放电,此放电能深入到绝缘纸材料的内部,造成绝缘强度下降,最终导致击穿。

环氧树脂浇铸干式变压器局部放电原因和控制

环氧树脂浇铸干式变压器局部放电原因和控制

环氧树脂浇铸干式变压器局部放电原因和控制发表时间:2020-01-16T14:34:08.150Z 来源:《当代电力文化》2019年 18期作者:杨大勇[导读] 在配电网当中,环氧树脂浇铸干式变压器是非常重要的设备摘要:在配电网当中,环氧树脂浇铸干式变压器是非常重要的设备,当前10千伏到35千伏干式变压器应用非常广泛,干式变压器是否安全可靠对电网的稳定运行有着直接影响。

本文重点分析研究环氧树脂浇铸干式变压器局部放电的原因以及相关的控制方法,以供参考。

关键词:环氧树脂;干式变压器;局部放电;毛刺;1 环氧树脂浇铸干式变压器局部放电原因 1.1 局部放电概述局部放电主要指的是电气设备内部绝缘结构出现绝缘薄弱点,在外加电压的条件下,局部场区薄弱点处会出现局部击穿等问题,然而不会随即形成整个绝缘体贯穿性击穿,这种情况就被叫做为局部放电。

1.2 局部放电原因分析因为变压器的金属体和绝缘体往往会出现一定的毛刺、尖角,造成电荷在一定电场强度条件下,会在毛刺、尖角集中,出现局部放电等情况。

对局部放电的原因进行分析,可以发现电压等级越高就越容易出现局部放电等情况,35千伏干式变压器局部放电情况比10千伏干式变压器更难以控制。

与变压器的工艺流程进行结合,具体分析干式变压器出现局部放电的原因有以下几点:首先变压器绝缘结构设计存在缺陷,主要是主绝缘距离选择不合理,这样会导致高压绕组之间、高压绕组对铁轭以及高压绕组对低压绕组出现部分场强过强的区域出现局部放电。

其次为没有合理的进行绝缘材料的设计,导致局部放电量进一步增加,环氧树脂浇铸绝缘干式变压器绕组网在真空下进行浇铸,如果没有合理的进行工艺控制,可能会导致内部出现空穴和气泡,空穴的空气介电系数也往往要比环氧树脂低很多,因此很容易达到击穿先放电,而出现局部放电,绕组在固化、绕制和树脂浇铸方面的相关工艺不到位,可能会造成局部放电。

另外在装配过程中工艺不到位,高低压引线之间出现绝缘距离无法达到要求或者毛刺等现象也有可能会出现场强的变化产生局部放电,如果导电体的电气连接不良或者不可靠,很容易出现放电的问题。

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环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电量的查找及排除工
作研究
摘要:变压器局部放电会形成高速离子,并直接破坏绝缘材料表面。

此外,局
部放电也会产生大量抽样与氮的氮化物,导致绝缘材料出现裂解的情况,并腐蚀
绝缘材料。

特别是干式变压器,其绝缘是不可恢复的,所以局部放电量也始终受
厂家与用户关注。

基于此,文章将35kV干式变压器局部放电量作为重点研究内容,阐述了环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电量的查找与排除内容,希望
有所帮助。

关键词:环氧树脂浇注;35kV干式变压器;局部放电量;查找;排除
一、环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电试验
根据图一内容可以了解到,在纵绝缘所承受和局部放电试验同等电压的情况下,主绝缘
所承受电压并不高。

而且在感应状态下,试验的结果则是:A相为8pC,而B、C相都是6pC。

由此可以证明,三相线圈纵绝缘之间并不存在放电的情况。

对主绝缘进行检查[3]。

由于相间绝缘隔板与高低压绕组间绝缘筒也很容易出现局部放电
的情况。

所以,事先将其拆除并进行单独检查,发现其表面光滑,而且没有气孔、灰尘或者
是毛刺等问题。

随后,针对无相间隔板以及绝缘筒变压器实施了局部放电的试验。

在试验的
过程中,首先实现B相接地,测量A相并发现,在电压上升到41.4kV的情况下,测试仪器所显示的是局部放电信号,而在上升到42.5kV的时候,A相的局部放电数值已经达到了25pC。

要想对变压器进行保护,就不能够继续增加电压。

而在电压下降到36.8kV的情况下,局部放
电随之消灭。

在此基础上,测量了C相并发现,在电压上升到42.4kV的情况下,测试仪器所
显示的是局部放电信号,而在上升到43kV的时候,C相的局部放电数值已经达到了25pC。

而在电压下降到37.2kV的情况下,局部放电随之消灭。

之后,分别测量了A接地与C接地,而测量的结果不存在明显的差异。

这样一来,即可排除由于相间隔板亦或是高低压间绝缘筒
质量因素所引发的局部放电情况[4]。

分析并研究变压器垫块。

35kV干式变压器绝缘垫块是环氧树脂浇筑形成,所以在原料的
配方以及浇筑工艺方面都和变压器的绕组保持一致。

这种类型的垫块特点就是具有较强的机
械强度,而且绝缘性能理想,局部放电起始电压相对较高。

通过深入分析发现,需要高度重
视绝缘垫块和夹件之间的连接情况。

根据实际了解发现,添加于绝缘垫块和金属压钉之间气
隙场强相对较大,且此位置的金属压钉六角螺栓头出现了畸变的情况。

这样一来,即可判断
出此位置气隙所承受场强已经超出了起始状态下的局部放电场强允许范围。

三、环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电量故障的排除
根据以上分析思路,采取了相应的措施改造垫块。

在实际操作方面,将原有垫块作为改
造基础,将金属屏蔽帽加入其中。

这样一来,金属屏蔽帽就能够在金属垫片与接地金属压钉
的作用下相互连接,对于添加在垫块与压钉之间的空气隙场强加以屏蔽,使得全部场强都能
够在理想绝缘性能的环氧树脂中添加。

根据以上试验可以发现,这种方式的效果十分理想,
能够保证局部放电量不超过5pC。

而经过改造以后的局部放电波形也明显改善[5]。

四、环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电量故障查找排除总结
一方面,环氧树脂浇注35kV干式变压器的结构具有特殊性,所以很容易使其端部电场出
现不对称的问题与不均匀性,尤其是35kV等电压等级偏高的变压器,在实际处理的过程中,必须要不同于10kV变压器的处理方式。

另一方面,要想有效地减少局部放电量,就需要严格把握绕组以及结构件质量。

与此同时,需要具备有效的绝缘结构,只有这样,才能够有效地规避电场畸变的情况。

而在上文中,变压器的局部放电虽然不会对产品质量带来直接的影响,但是却很容易导致试验工作人员的
错误判断。

结束语:
综上所述,由于环氧树脂浇注35kV干式变压器的局部放电会对实际绝缘的质量与效率带
来影响,所以必须在实践过程中,高度重视局部放电量查找与排除工作的重要作用。

在文章中,针对型号为的变压器进行了局部放电的试验,并根据故障的查找情况,找出并分析了故
障原因,提出了有效的排除措施,使得型号为的35kV干式变压器恢复了正常运行状态。


此可见,对于环氧树脂浇注35kV干式变压器局部放电量的查找与排除具有一定的现实意义,值得推广应用。

参考文献:
[1]刘利艳.35 kV干式接地变压器的技术和结构特点[J].科技创新导报,2016(6):46-46,48.
[2]路文娟,王贇.35 kV非晶合金干式配电变压器的应用[J].城市轨道交通研究,2015(4):130-132.
[3]王丽.浅析Z型干式接地变压器在35kV变电所的应用及试验方法[J].科技视
界,2015(22):269-269,317.
[4]天津天能变压器有限公司.一种35kV大型干式有载调压电力变压器高压线圈结构:中
国,CN201620299520.1[P].2016-09-07.
[5]国家电网公司, 福州天宇电气股份有限公司.适用于35kV以上干式变压器的含气道结构
高压线圈:中国,CN201610218158.5[P]. 2016-06-29.。

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