变压器是如何产生局部放电

　　局部放电主要是变压器、互感器等高压电气设备的内部绝缘在高压作用下发生的放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置，不会立即形成整个绝缘击穿或闪络，故称为局部放电。局部放电量很微弱，不能靠人的直觉来检测，如用眼睛和耳朵听，只有高灵敏度的局部放电测量仪才能检测到。

　　变压器的内部绝缘在运行过程中长期处于工作电压的作用下，特别是随着电压等级的升高，绝缘的电场强度值很高，很容易产生局部放电在弱绝缘。局部放电的原因是：电场过于集中在某一点，或某一点的电场强度过大，如固体介质有气泡，杂质没有去除；油中含有水、气体和悬浮颗粒；在不同的介质组合中，界面处存在严重的电场畸变。局部放电痕迹通常只在固体绝缘上留下一个小点，或树枝状烧伤。在油中，出现一些分解的小气泡。

　　虽然局部放电时间短，能量小，但危害很大。它的长期存在会对绝缘材料造成很大的损害。首先，与局部放电相邻的绝缘材料会直接受到放电粒子的轰击。二是放电产生的热、臭氧、氮氧化物等活性气体的化学作用，使局部绝缘腐蚀老化，电导增大，最终导致热击穿。在运行中的变压器中，内绝缘的老化和损坏大多是从局部放电开始的。

　　变压器局部放电检测方法一般包括：

　　1.电测法。使用示波器或无线电干扰仪查找放电的特征波形或无线电干扰水平。

　　2.超声波检测。检测放电中出现的声波，并将声波转化为电信号，记录在磁带上进行分析，利用两者之间传输时间的差异，即可得到检测点到放电点的距离。

　　3.化学测试。检测油中各种溶解气体的含量及增减规律。该测试发现油中成分、比例和数量的变化，以确定是否存在局部放电（或局部过热）。

　　减少变压器局部放电的措施

　　1、粉尘治理

　　在产生局部放电的因素中，异物和灰尘是非常重要的诱因。测试结果表明，直径为ф1.5μm的金属颗粒在电场作用下可产生远大于500pC的放电。无论金属或非金属粉尘存在，都会产生集中电场，使绝缘体的初始放电电压降低，击穿电压降低。因此，在变压器制造过程中，保持环境和机体的清洁非常重要，必须严格执行粉尘控制。严格控制产品在制造过程中可能受粉尘影响的程度，建立密封防尘的车间。例如，线材整平过程中不允许有异物残留物和灰尘进入，绕线、绕线绕制、绕线组、铁芯堆叠、绝缘制造、车身组装和车身精加工。严格控制产品在制造过程中可能受粉尘影响的程度，建立密封防尘的车间。例如，在导线校平、绕线、绕线、绕线组、铁芯堆叠、绝缘制造、车身组装和车身修整过程中，不允许有异物残留物和灰尘进入。

　　2、绝缘件集中处理 绝缘

　　件含有金属粉尘是非常忌讳的，因为绝缘件一旦附着金属粉尘，就很难完全清除。因此，必须在保温车间集中加工，并设置加工区，与其他产生粉尘的区域隔离。

　　3、严格控制硅钢片的加工毛刺

　　变压器铁心片由纵向剪切和横向剪切形成。这些剪切切口具有不同程度的毛刺。毛刺不仅会造成芯片间短路，形成内循环，增加空载损耗，而且还会增加铁芯的厚度，实际上减少了叠片的数量。更重要的是：当铁芯插入磁轭或在运行过程中受到振动时，毛刺可能会落在机身上并可能发生放电。即使毛刺落在箱底，也可能在电场的作用下排列有序，引起地电位放电。因此，芯部毛刺应尽可能小。110kV产品的铁心片毛刺不大于0.03mm，

　　4、引线采用冷压端子

　　采用引线冷压端子是减少局部放电量的有效措施。因为使用磷铜焊接时会产生大量的飞溅焊渣，很容易散落在机体和绝缘部位。此外，焊接边界区域需要用浸水的石棉绳隔开，使水可以进入绝缘层。如果绝缘包覆后水分没有完全去除，会增加变压器的局部放电。

　　5、元件边缘的倒圆角

　　零件边缘倒圆的目的是：1）改善场强分布，提高放电起始电压。因此，铁芯中的金属结构件，如夹子、拉板、垫块和支架边、压板和出线边、套管立管壁、盒壁内侧的磁屏蔽罩等。应该是四舍五入的。2)、防止摩擦产生铁屑。例如，夹子的吊孔与挂绳或挂钩的接触部分应为圆形。

　　6、总装时的产品环境和车身修整

　　车身真空干燥后，包装前应整理好车身。产品越大，结构越复杂，完成时间越长。由于机身被压缩，紧固件被拧紧，机身暴露在空气中，期间会发生吸湿和灰尘散播。因此，车身应在防尘区域进行清洁，如整理时间（或暴露在空气中）。时间）超过8小时，需要再次干燥。车身完成后，进行抽真空和填充油箱的阶段。因为身体的保温材料在身体整理阶段会吸收水分，所以需要对身体进行除湿。这是保证高压产品绝缘强度的重要措施。采用的方法是将产品抽真空。根据车身、环境湿度和含水量标准确定抽真空的真空度，根据释放时间、环境温度和湿度确定抽真空时间。

　　7、真空注油 真空注油

　　的目的是通过对变压器抽真空来消除产品绝缘结构中的死角，将空气完全排尽，然后在真空状态下注入变压器油，使变压器本体完全浸透。变压器。注油后的变压器静置至少72小时即可进行测试，因为绝缘材料的渗透程度与绝缘材料的厚度、绝缘油的温度、浸入油中的时间有关. 渗透程度越好，排出的可能性就越小，所以一定要留出足够的休息时间。

　　8、油箱及零部件的密封

　　密封结构的好坏直接关系到变压器的漏电。如果有漏电点，水分必然会进入变压器内部，导致变压器油等绝缘部位吸潮，这是局部放电的因素之一。因此，必须保证合理的密封性能。

局部放电主要是变压器、互感器以及其他一些高压电气设备在高电压的作用下，其内部绝缘发生的放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置，不会立即形成整个绝缘贯通性击穿或闪络，所以称为局部放电。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。
变压器内部绝缘在运行中长期处于工作电压的作用下，特别是随着电压等级的提高，绝缘承受的电场强度值很高，在绝缘薄弱处很容易产生局部放电，产生局部放电的原因是:电场过于集中于某点，或者说某点电场强度过大，如固体介质有气泡，杂质未除净;油中含水、含气、有悬浮微粒;不同的介质组合中，在界面处有严重电场畸变。局部放电的痕迹在固体绝缘上常常只留下一个小斑，或者是树枝形烧痕。在油中，则出现一些分解的小气泡。
局部放电时间虽短，能量也很小，但具有很大的危害性，它的长期存在对绝缘材料将产生较大的破坏作用，一是使邻近局部放电的绝缘材料，受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏，二是由放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀老化，电导增加，最终导致热击穿。运行中的变压器，内部绝缘的老化及破坏，多是从局部放电开始。
变压器局部放电的检测方法一般有:
1、电测法。利用示波仪或无线电干扰仪，查找放电的特征波形或无线电干扰程度。
2、超声波测法。检测放电中出现的声波，并把声波变换为电信号，录在磁带上进行分析，利用电信号和声信号的传递时间差异，可求得探测点到放电点的距离。
3、化学测法。检测油中各种溶解气体的含量及增减变化规律。该测试法可发现油中的组成、比例以及数量的变化，从而判定有无局部放电(或局部过热)。
此外，近年来还研制出局部放电在线检测仪，能在变压器运行中进行自动检测局部放电。
为防止局部放电的发生，制造单位应对变压器进行合理的结构设计;精心施工，提高材料纯净度，严格处理各个环节的质量。运行单位应加强变压器维护、监测等工作，以有效地防止变压器局部放电的发生。

变压器中引起局部放电的原因一般有两个：
一是变压器存在局部电场强度的集中，由此引起变压器油的放电；
二是绝缘材料或油中存在气体（一般是空气），由于空气的击穿电场强度和介电常数都比固体介质的小，在一定的电压的作用下，气体和周围固体中的电场强度差不多和介电常数成反比，因此，绝缘内部气体中的电场强度超过其允许承受的电场强度而引起气体放电，这是绝缘内部的气体将成为电气设备发生局部放电的发源地。

电力系统中电气设备的局部放电无论何种形式，无论发生在内部还是表面，都对设备的绝缘产生破坏，由悬浮引起的局部放电、由气泡引起的局部放电、由设备内部尖端引起的局部放电对电气设备各有其不同影响，针对局部放电的各种表现形式，局部放电对绝缘的破坏可归结为以下几点：
（1）对于油纸绝缘中的纸或者纸板，绝缘介质被带电粒子（如电子、离子等）冲击，导致其分子结构破裂，使其纤维组织碎裂，损伤绝缘；
（2）局部放电造成该处的介质局部过热，当放电时间足够长时，对油纸绝缘可使纸（纸板）碳化，放电产生的光主要在紫线波长范围，它能使有机绝缘材料发生光老化、龟裂；
（3）由于放电的电解作用，产生原子氧、臭氧、一氧化氮和二氧化氮，从而使绝缘受到严重的氧化作用，当遇到水分时，产生硝酸和亚硝酸，它不仅腐蚀绝缘材料，而且对导体也产生腐蚀作用，生成铜汞和硝酸铜粉。
绝缘油击穿现象生成的原因，发现主要是油中杂质和油电解所生成的物质，在变压器表面集聚生成一种物质，使绝缘降低，散热能力下降，从最初的放电情况分析，放电能量并不大，只是在表面的通道中油受到排挤，多余的水分被基础，在介质的表面留下了白的的痕迹，我们通常称之为白痕现象，白痕现象的产生说明变压器的绝缘己经被破坏，随着局部放电的加重，油纸表面出现黑痕，则是变压器绝缘受到永久性损伤的表现。
电力变压器局部放电会逐渐演变，周而复始，直至变压器绝缘受到巨大的损坏，造成运行故障，因此，使用局部放电检测仪进行电力变压器局部放电试验非常有现实意义。