变压器减小局部放电措施浅析

于家锟 赵如

摘 要：本文介绍影响变压器局部放电的主要因素及减小变压器局部放电的有效措施，保证变压器能够满足试验要求。

关键词：变压器;局部放电;措施

1 引言

变压器是电力系统中的重要输电设备，它的可靠运行对电力系统的安全，经济运行具有重要意义。据统计造成目前变压器事故的原因主要是以绝缘故障为主，而局部放电是引起变压器绝缘故障的重要原因之一。

2 局部放电产生的关键因素

产生局部放电的环节，一般是在电场集中和绝缘薄弱的部位。影响局部放电的因素很多，综合起来主要有三点：1）绝缘材料的材质。2）产品设计的结缘结构。3）生产加工制造工艺。

从产生局部放电的原因和部位分析，引起局部放电的关键因素有四个方面：1）导电体和非导电体的尖角毛刺。2）固体绝缘的空穴和缝隙中的空气及油中的微量气泡。3）在高电场下产生悬浮电位的金属物。4）绝缘体表面的灰尘、污垢及高压电场中的悬浮电位。

3 局部放电的危害

1）导致电击穿：放电点直接轰击所在位置的绝缘，这种放电连续地、长期地发生，必将导致此处绝缘的击穿。

2）导致热击穿：局部放电产生热量，或许有腐蚀性气体，使临近绝缘热老化或腐蚀变质。连续放电日积月累的结果，将导致绝缘烧损或失效，造成击穿。

4 降低局部放电的技术措施

4.1 绝缘件

制造绝缘件要选择性能好、质量高的绝缘板材。所有绝缘件的制造应无棱角、飞边、及毛刺。绝缘板或绝缘块的棱角需倒圆角。加工后的绝缘件应清洁，无粉尘及灰尘，并用皱纹纸包扎好后存放。

4.2 静电板及引线

制作静电板时其引出线的焊点必须牢固可靠，以防开焊引起悬浮电位。焊点的表面要处理光滑，屏蔽包扎要紧实。此部位是场强过高处，必须圆滑处理。直径过大的静电板搬运时要采取防护措施，以防变形损伤屏蔽。

变压器的高压引线及分接线用电缆线。控制引线的关键是消除尖角毛刺。引线包扎前要将电缆线的断股线头焊牢或将断股线头插入电缆线内。绝缘包扎完毕，外表再包一层皱纹纸以防搬运时或操作时将引线弄脏。

用铜管制作的低压引线，应将铜管内的金属屑、金属粉尘及赃物除净。

4.3 绕组

绕组本身在正常情况下不会发生局部放电现象。但也有例外，如导线上有毛刺，垫块及内撑条等绝缘件内有金属杂物，也会发生局部放电。绕组卷制时，首先要严格控制导线的质量，卷制要紧实，要防止导线扭曲及匝绝缘破损。绕组内部导线的焊接头要牢固、平整、无尖角毛刺。处理焊头时要防止金属粉尘飞溅到绕组上。导线的换位及出头处威弯腰用专用工具，要防止出现硬弯或直角弯。绕组出头处的屏蔽要牢固、紧实、圆滑。单柱绕组压装后，要检查绕组内径侧撑条及换位处有无匝绝缘损伤。绕组存放要采取防尘措施。

4.4 铁心装配

铁心叠装时，硅钢片应清洁，无灰尘和脏污痕迹。要防止剪切时的“小三角片”叠入铁心内。铁心装配完毕后应紧实。测量铁心对夹件及铁心油道间绝缘，绝缘应良好。所有紧固件应牢固，禁止有产生悬浮电位的金属物，确保铁心一点接地良好。

4.5 油箱及附件

油箱、升高座的内壁及夹件肢板严禁有尖角毛刺。为使地电极的电场均匀，应将夹件肢板的楞角加工打磨或倒圆，油箱和升高座内壁的焊线应光滑。为防止变压器在总装时有产生悬浮电位的金属件，油箱磁屏蔽接地应可靠。各金属件相互连接的部位应不涂漆，即铁心夹件与上横梁的接触面、铁心拉板与心柱地屏连线端子的接触面、夹件肢板与钢螺栓的接触面皆不涂漆。油箱上的主联管与气体继电器连接一侧应略高一些，应有一个坡度，保证排气通畅。升高座、散热器等附件应设有放气塞。

4.6 绝缘装配

绝缘装配时应保证绝缘件、铁心、绕组等有关零部件的清洁，不得有金属粉尘、灰尘及脏污痕迹。所有绝缘件安装前需进行干燥处理，且装配需在恒温恒湿密封车间进行。绕组套装前应将导线理顺平直，屏蔽搭接必须牢固可靠，包扎后应紧实、圆滑。拆卸铁心上横梁、侧梁及夹件时应除净金属铁屑。复装时必须用C形卡子将铁轭夹紧，以防金属紧固件受力产生铁屑。绝缘装配完毕后，检查铁心接地片和心柱地屏蔽连线，不得有松动现象。测量铁心对夹件及油道间绝缘应良好。所有金属紧固件连接必须牢固可靠，以防产生悬浮电位。

4.7 引线装配

引线装配最重要的是控制引线接头及屏蔽质量。目前，高压引线及调压分接线已全部采用冷压端子连接。低压引线由铜排或铜管制作，用螺栓连接。用冷压端子连接引线时，应将冷压端子上的排气孔朝上，导线要理顺平直，要保证导线插入端子内的深度。对于端子内的空隙要用不同规格的扁铜线或圆铜线填充。填充的导线要求平直，有一端应倒圆。倒圆的一端在填充的外侧，填充率应达90%以上。冷压后，引线连接必须牢固可靠。

屏蔽时应将多股导线及冷压端子的空穴用铝箔填充饱满。为避免屏蔽表面出现小的皱褶及尖角等缺陷，屏蔽后要用薄纸板进项圆整或用圆棒碾平，使屏蔽达到紧实、圆滑。

4.8 总装配

变压器总装配前，要对器身进行真空处理，其目的是除去器身绝缘件中的水分，增加绝缘电阻，提高电器强度。器身出炉后，为防止绝缘受潮，应在3h内完成扣罩装配。要检查所有引线的根部绝缘，应无破损。所有紧固件不得松动，不得有悬浮电位的金属件。要防止外购件、配套件的灰尘、杂物及脏污进入变压器内。因为这些灰尘赃物在高电场下容易极化，使电场发生畸变，并构成“小桥”，形成泄漏通道，增加泄漏电流，最后将这通道击穿而造成短路。

4.9 真空注油及热油循环

变压器成品抽真空及静放是排除油中气泡的关键。为使变压器油中气泡及时排除，变压器在静放期间，要按照规定时间对变压器主体、开关、升高座、散热器及套管等部位进行放气。变压器静放72h方可进行试验。试验前对变压器主体、开关、升高座、套管及散热器等部位放气，放气时应以溢油为准。

热油循环不仅可以排除绝缘中的水分，还可以滤出油及器身中的有害颗粒，保证产品试验的通过。

5 结束语

本文介绍了预防变压器局部放电的措施，在实际生产过程中还要与工艺上降低变压器局部放电的方法同时使用，达到事半功倍的效果，从根本上提高变压器的质量。

参考文献

[1]关文国.减小大型电力变压器局部放电量措施及故障排除[J].变压器，第36卷，第5期.

[2]尹克宁.变压器设计原理[M].北京：中国电力出版社，2003.

[3]葛为民.降低大型电力变压器局部放电量的生产条件和工艺措施[J].变压器，第40卷，第3期.

作者简介

于家锟（1986-），男，汉，辽宁，结构主管设计师/工程师，硕士，特变電工沈阳变压器集团有限公司，研究方向：变压器设计。