干式变压器局部放电的原因和危害

2021-05-22 来源：步旅网

干式变压器局部放电的原因和危害

1、产生局部放电的原因

干式变压器内部的电磁线、绝缘件要圆整化，不能有任何尖角和毛刺。因为在高电场强度作用下，电荷容量集中到尖角的地方，从而引起放电。环氧树脂浇注绝缘干式变压器在真空浇注时，如工艺控制不好也会造成内部有气泡而产生局部放电。在设计时层间或匝的场强过高也会造成局放增大。

2、局部放电的危害

局部分那个点有多种放电类型。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，则影响试验变压器的寿命。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板的层间和深处，最终导致击穿。局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。短时间的放电不会造成整个通道的介质受损，而且放电的电解作用使绝缘加速氧化，并腐蚀绝缘，从而降低了试验变压器的寿命。其损坏程度，取决于放电性能和放电作用下绝缘的破坏机理。如干式变压器局放量严重超标其使用寿命一般在3~5年内出现内部绝缘老化而击穿烧毁。所有我国对干式变压器局部放电量要严格要求控制。

部分区域绝缘强度

1、引线：变压器绝缘布局中，引线安置是许多的。引线与引线之间的电场散布是极不均匀的。两根半径一样的引线彼此平行和笔直时其最大电场强度均出现在两根引线外表处。一样条件下(疏忽外包绝缘层)两根引线彼此笔直比对等安置的最大电场强度高出10%左右，高压绕组首端引出线对箱壁以及对其外部的调压绕组，也是电场会集易发作有些放电的区域。

　2、端部绝缘组织：超高压电力变压器端部绝缘布局中通常在绕组端部防治静电环，一方面改进绕组冲击电压散布，另一方面作为屏蔽均匀端部电场。但静电环与端圈间构成的楔形油隙(亦称油楔)为电场会集区域。"油楔"与最大电场强度与绕组主绝缘间隔，端部绝缘间隔，静电环曲率半径及绝缘厚度有关。

　3、变压器中杰出的金属电极外表，如油箱内壁的焊接缝及附着在其上的焊渣，引线焊接时留下的尖角毛刺。铁心柱边角基铁心片剪切时构成的毛刺等。均会构成电场会集，是场强成倍增加，(不管电极是带电仍是接地)。对在制作过程中构成的尖角毛刺进行磨光处置。

　4、杂质：在变压器绝缘布局中与低压板比较油的介点常数最低。在复合绝缘布局中，油所接受的电场较高，而三种绝缘材料中油的击穿场强是最低的，这决议了变压器绝缘中最薄有些是油隙，油中含有杂质如金属和非金属颗粒、含水量、含气量等，会使油中电场发作畸变。

舰船用干式变压器环氧浇注

工艺研究

编制：

审核：

批准：

镇江船舶电器有限责任公司

2014年11月

1.概述

环氧树脂浇注干式变压器由于具有安全、运行可靠、维护方便、体积小等特点，我公司生产的环氧树脂浇注干式变压器引进国外先进技术，科学的浇注工艺使树脂充分渗透到匝间、层间、段间。如何防止浇注体开裂，控制浇注体内残余气泡的产生，把局放量降低到最小极限一直是国内外干式变压器制造厂的重大课题，是树脂浇注干式变压器的关键制造技术，我公司通过反复的生产实践及频繁的理化试验成功解决了这一尖端难题，产品技术性能指标完全符合国家GB/T10228-2008标准。

2.环氧树脂浇注工艺特点

环氧树脂浇注工艺属于模注成型技术，是干式变压器中浇注绕组较为成熟的一种工艺，世界许多国家都已广泛使用。其主要特点是：

2.1绕组被固定在金属模内，注入的环氧树脂混合料渗透至绕组各层间，将其固化成型使之与导线、绝缘材料牢固地结合成一体，固化成型后的绕组具有极高的机械强度。

2.2由于绕组和树脂混合料均在高真空状态下脱气，所以固化成型后，绕组的局部放电量（实测结果一般小于等于8pC）很低。

2.3在凝胶过程中，保持一定的压力，使补偿罐内的树脂流入模腔内，以补偿因树脂固化收缩引起的缺料，防止出现浇注缺陷。

2.4在固化过程中，采用阶梯固化工艺，使线圈的内应力降到最低，避免线圈浇注体开裂。

3.线圈绕制

3.1线圈采用铜箔绕制，在绕制中严格控制绕制张力，线圈内外及气道间增加玻璃纤维增强网格，整体浇注成型，大大提高了绕组的抗压强度。

3.2线圈采用铜线绕制，导线自身的刚性来达到“自保持”。为确保绕组不出现径向失稳现象，以绕组自支持为基础采用双玻璃丝包扁铜线，提高导线的屈服强度，靠导线自身的强度来抵抗变形。同时线圈内外面增加玻璃纤维增强网格，整体浇注成型，大大提高绕组抗拉的机械强度

4.环氧树脂选取

浇注工艺中，可使用的环氧树脂品种较多，但由于干式变压器受技术条件和工艺条件的限制，除了在浇注过程中掌握好内应力外，还需对环氧树脂的膨胀系数、弹性系数和树脂自身强度，进行认真检测。因此对环氧树脂的材料性能要求非常严格。公司选用宏特环氧树脂，该树脂各项指标符合GB/T15022.2-2007，GB/T1410-2006，GB/T1036-2008。

(宏特环氧树脂检测报告见附近一）

5.环氧树脂浇注工艺流程：

5.1线圈预烘

a、检查干燥房内是否清洁,蒸汽管道有无泄漏,如有异常立即处理；

b、将装好模具的线圈放入干燥房,注意相邻模具间保持一定距离,以便进行热交换.（线圈与烘壁距离≥300㎜，相邻线圈之间距离≥100㎜）；

c、预烘温度为105±5℃,时间≥8h。

d、线圈整理

逐一检查外模密封情况，锁紧螺杆和螺母，确保外模密封的可靠性，如有间隙用硅胶封堵。然后检查溢流孔是否畅通,在保证溢流口畅通条件下，用橡皮塞堵上。确认线圈外模各处密封良好后，线圈摆放位置应便于浇注时观察。

e、绑扎浇注管、抽真空、加热

将合适长度的塑料软管，一端用弹簧夹紧固在罐内浇注接口上，另一端插入到浇注模内，出料管口高于线圈外模溢流孔10～15mm，保证出料口应无阻挡。在模具上放置pt100热敏电阻探头对其温度进行监控。关门启动加热器，对浇注罐及带模具的线圈进行加热，通过热循环气流使带模具的线圈逐渐升温到80±5℃℃后，维持罐内温度80±5℃开始抽真空，真空度＜100Pa，维持时间为80±20min。