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变压器制造过程中对局部放电的影响探析
发布时间:2018-12-03        浏览次数:19        返回列表

隋璐娜 徐敏

摘 要:近年来,随着社会、经济的发展,电力系统规模也在不断扩大,进而电力用户对于相关的电器设备运行情况提出了更高的要求和标准。而这其中变压器局部放电量与制造工艺引起了相关行业的关注。变压器局部放电是造成其内部绝缘恶化的原因,也直接反映出其绝缘状态。该文结合自身多年相关研究经验,对变压器制造过程中对局部放电的影响进行相关探讨。

关键词:变压器 制造过程 局部放电

中图分类号:TM406 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)01(a)-00-02

电力变压器在实际电力系统运行中占有非常重要的位置,也是其最重要的电气设备,电力变压器的运行情况也决定了整体电网的运行安全情况。如果其中的绝缘发生损坏,电能供应将会受到影响,甚至于部分电力网出现瘫痪的现象,而造成此种现象的主要原因还是来自于局部放电,局部放电主要是由于一些高负荷的恶劣环境中,绝缘击穿的故障造成这些现象。

1 变压器局部放电的形成过程

理论上,变压器其稳定运行都是依靠相关的试验来实现,但在实际发展应用过程中,通过试验及实际应用总结,其生产制作工艺以及环境因素,都会导致其存在一定的脆弱部分,这些脆弱的部分就会在实际运行中产生局部放电现象,因此大幅度降低了绝缘效率,进而导致击穿的现象发生,对人们的生命和财产安全产生威胁。局部放电并不是集中放电,其范围小,因此,其绝缘本质发生击穿现象,但其击穿电压的影响却可以忽视。但是在局部放电过程中,却使其与一些微观粒子发生碰撞,从而产生化学反应,造成绝缘介质遭受到侵蚀。另外,一些特定的绝缘物质受到自然环境的影响,也会发生局部放电,这种现象对于变压器性能来讲,才是最显著的影响。

2 影响变压器局部放电的因素

影响变压器局部放电的因素主要有:第一,在高电场中由于导电和非导电体中的一些毛刺,造成其中出现一些畸变,从而导致其在开始阶段放电过程中就有所降低,从而增加了局部放电的几率。第二,在采用固态绝缘物质的接缝中,存在一些细小的气泡,由于一些电压的影响,其内部的空气,以及油中的电场强度,在这种情况下会超越其承受能力,从而引发局部放电现象。第三,在一些外界环境因素的影响中,高电场中的影响下,就会将一些金属结构件以及一些其他悬浮物都集中到了电场内,进而造成集中放电的现象。第四,在电场的集中位置或区域内形成一些集中性的金属或非金属粉尘,都会在绝缘初始放电过程中降低其放电的电压,进而造成电压击穿的事故。

3 制造工艺对局部放电产生的影响及控制措施

3.1 绝缘件的加工

在生产和加工绝缘件的过程中,绝对不允许其中含有金属异物,因为这些金属异物如果存在于高电场中,就会由于高电厂的作用产生树状放电现象。在制作绝缘装配所需的绝缘压板等零件中,都需要采用合格的亚模板和层压纸板,其主要目的是为了避免其成为放电导体,并同时应该在其之上设计出专用的排气孔和油路通道,这样做的目的主要为了在变压器运行中,可以促使其内部产生的水蒸气及时地进行排除,同时还要保证电气性能符合相关的标准和要求。加工绝缘件不能在一般性的车间内制作,而是需要在密闭性良好的车间内制作,该车间应该保持清洁,确保没有任何金属粉尘或者其他异物的存在,当制作完毕后,应立即进行真空封闭保存。

3.2 引线装配

在变压器的制作过程中,引线装配是其中重要的制作环节,其主要目的是通过对引线接头质量的检查,以及对其屏蔽效果的测试最终对其进行控制。在实际焊接这些引线的过程中,应当首先对变压器做好保护措施,避免在焊接中造成对变压器的影响甚至损坏。之后需要进行绝缘包扎工作,这就需要将导线表面在之前焊接中产生的碳化体和其他杂物进行清理。一般都是通过冷压端子来操作变压器的引线连接,并在此过程中,要保证冷压端子的排气孔始终向上,其主要目的在于方便变压器内部的气体排出。另外,需要采用铝箔来填充导线、冷压端子的空穴,同时在屏蔽引线过程中,还要进行圆滑处理工作,主要是采用薄纸板进行相关处理工作,其主要目的在于避免在其表面产生尖角。如果在电缆线中存在断股线头,就需要在包扎引线之前,就将其焊接牢固或直接固定在电缆线中。当以上工作结束后,还要在其外层再包裹一层保护层,其主要目的是为了防止在后面的操作或运输中造成污染或损坏。

3.3 真空注油及静置

在实际工作过程中,变压器中的真空浸油过程,或者是对其的干燥处理方式必须要落实到位,如果不能切实落实到位,就很有可能造成在电木桶与层压纸板两者之间的缝隙中,形成气隙或者是形成气泡,这样产生的气泡其介电系数与绝缘材料的相比,如果小于绝缘材料的节点,这样在其内部所产生的气隙可能产生的电厂承受强度比其他的绝缘材料都要高,基于此,会很容易导致变压器击穿,大大增加了其被击穿的概率,最终导致局部放电的现象产生。进行真空浸油处理,顾名思义其主要目的就是保证变压器在实际运行中,其内部始终保持着真空状态,尤其是可以彻底清除变压器中绝缘结构死角部位的空气,当变压器内的所有空气利用真空浸油的方式清除干净以后,就可以继续在变压器中注入变压器油的工作。但是在真空浸油过程中,不同的绝缘材料尤其受到浸透的程度不同,主要是因为其实际的厚度、真空浸油的时间,以及当时所处的温度环境等因素的影响,因此当真空浸油完毕后,应该使变压器先空置一段时间,继而再进行相关的试验。一般情况下,为了能够达到良好的浸透效果,最好是能够将变压器其主体部分浸透足够的时间,越长的时间效果越明显,从而也有效地降低了局部放电的可能性和几率。

3.4 真空干燥

当进行完毕上述的变压器真空注油及干燥处理流程后,要将变压器整体在空气中裸放,然后再对其上节油箱扣罩进行抽真空和注油处理,在这一操作过程后中,非常有可能出现吸湿的情况,要格外注意。因此,就要在这个阶段中进行一次除湿工序,进而保证变压器器身内无湿气,这样做的目的主要是确保其絕缘强度有所提升和稳定。具体操作中,应该首先明确变压器运行的状态,然后对当时所处环境的温度、湿度进行测量,以及了解准确的含水量标准,综合如上要素后,再对变压器进行抽真空处理,确定抽真空的程度。在这之后,再根据其具体的出炉时间,综合考虑其环境温度、湿度等数据,进行明确抽真空所需的具体时间,以确保变压器的制造质量。

4 结语

综上所述,变压器局部放电并不是一个简单的单一性问题,而是一种具有复杂性和综合性的问题。因此,在实际生产过程中要对其所涉及的问题进行深入的研究和分析。变压器局部放电其不仅受到制作工艺的影响,同时还受到设计内容、选用材料等多方面的影响。因此,在实际分析这类问题过程中,应该主要分析其产生局部放电的机理,进而对其生产工艺中所涉及的不良因素进行有效的规避和管控、预防,继而提升变压器的制造水平和质量。同时还有效地改善了变压器的生产条件,基于如上措施,就可以大幅度降低变压器产生局部放电的几率,实现高效生产的目的,同时还可以增加企业的生产效益,满足当今时代的客户需求和使用要求,推进我国电力事业的进步和实现电力系统的可持续发展。

参考文献

[1] 刘宇.变压器制造过程质量管控分析[J].现代制造技术与装备,2017(3):132-133.

[2] 韩秀龙.变压器制造新材料与生产工艺研究论述[J].科技风,2017(7):192.

[3] 杨堉钊,段欲圆,胡少伟.电力变压器制造工作质量控制问题研究[J].智能城市,2016(10):243.