【正文】 起放電?！　【植糠烹妱傞_始時是一種低能量的放電，變壓器內(nèi)部出現(xiàn)這種放電時，情況比較復(fù)雜，根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同，可將局部放電分為氣泡局部放電和油中局部放電；根據(jù)絕緣部位來分，有固體絕緣中空穴、電極尖端、油角間隙、油與絕緣紙板中的油隙和油中沿固體絕緣表面等處的局部放電。 (2)固體絕緣的電老化。首先要防止誤操作造成的短路沖擊；要加強變壓器的適時監(jiān)測和檢修，及時發(fā)現(xiàn)變壓器的變形強度，保證變壓器的安全運行。要提高電力線路的絕緣水平，特別是提高變壓器出線一定距離的絕緣水平，同時提高線路安全走廊和安全距離要求的標(biāo)準(zhǔn)，降低近區(qū)故障影響和危害，包括重視電纜的安裝檢修質(zhì)量(因電纜頭爆炸大多相當(dāng)于母線短路)；對重要變電站的中、低壓母線，考慮全封閉，以防小動物侵害；提高對開關(guān)質(zhì)量的要求，防止發(fā)生拒分等。如果鐵心固定框架出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和變形，將導(dǎo)致繞組失穩(wěn)而變形損壞。 3)器身結(jié)構(gòu)方面。 2)繞組結(jié)構(gòu)方面。(1)技術(shù)改進措施。如果變壓器受短路沖擊時，繼電保護延時動作超過2s，變形更加嚴重，線餅會有較大面積的內(nèi)凹、上翹現(xiàn)象。一旦變壓器繞組已嚴重變形而未被診斷出來仍繼續(xù)運行，則極有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生，輕者造成停電，重者將可能燒毀變壓器。變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時，所承受的短路電流最大，而低壓繞組的結(jié)構(gòu)一般采用圓筒式或螺旋式多股導(dǎo)線并繞，為了提高繞組的動穩(wěn)定能力，繞組內(nèi)多采用絕緣紙筒支撐，但有些廠家僅考慮變壓器的散熱能力，對于其動穩(wěn)定，則只要計算值能夠滿足要求，便將支撐取消，于是當(dāng)變壓器遭受出口短路時，由于動穩(wěn)定能力不足，而使繞組變形甚至損壞。的存在，載流導(dǎo)線在漏磁作用下受到電動力的作用，特別是在繞組突然短路時，電動力最嚴重。 變壓器受短路沖擊時，如果短路電流小，繼電保護正確動作，繞組變形將是輕微的；如果短路電流大，繼電保護延時動作甚至拒動，變形將會很嚴重，甚至造成繞組損壞。（13）式中585中就是以三相短路電流為依據(jù)的。 不同類型短路的正序電流絕對值表達式為所有這些不同類型的故障，有的可能反映的是熱故障，有的可能反映的是電故障，有的可能既反映過熱故障同時又存在放電故障，而變壓器滲漏故障在一般情況下可能不存在熱或電故障的特征。根據(jù)放電的能量密度不同，電故障又分為局部放電、火花放電和高能電弧放電三種故障類型。. . . .. .　油浸電力變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。 變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內(nèi)部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發(fā)生的短路而導(dǎo)致的故障。 （11）式中忽略系統(tǒng)阻抗對短路電流的影響，則三相短路表達式為 ／5；’I三相短路電流； 對220kV三繞組變壓罪而言，高壓對中、低壓的短路阻抗一般在10％一30％之間，中壓對低壓的短路阻抗一般在10％以下，因此變壓器發(fā)生短路故障時，強大的短路電流致使變壓器絕緣材料受熱損壞。對于輕微的變形，如果不及時檢修，恢復(fù)墊塊位置，緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉桿，加強引線的夾緊力，在多次短路沖擊后，由于累積效應(yīng)也會使變壓器損壞。漏磁通?？煞纸鉃榭v軸分量月和橫軸分量月。 圖l—2 對于由變壓器出口短路電動力造成的影響，判斷主變壓器繞組是否變形，過去只采取吊罩檢查的方法，目前一些單位采用繞組變形測試儀進行分析判斷，取得了一些現(xiàn)場經(jīng)驗，如有些地區(qū)選用TDT—1型變壓器繞組變形測試儀進行現(xiàn)場測試檢查，通過對主變壓器的高、中、低壓三相的九個繞組分別施加l0kHz至lkHz高頻脈沖，由計算機記錄脈沖波形曲線并儲存。致使繞組變形的原因，主要是繞組機械結(jié)構(gòu)強度不足、繞制工藝粗糙、承受正常容許的短路電流沖擊能力和外部機械沖擊能力差。測量整個繞組時往往高度降低，如果變壓器繼續(xù)投運，變壓器箱體振動將明顯增大。 (2)受機械力影響的變形。　　1)電磁計算方面。繞組是產(chǎn)生電動力又直接承受電動力的結(jié)構(gòu)部件，要保證繞組在短路時的穩(wěn)定性，就要針對其受力情況，使繞組在各個方向有牢固的支撐。器身絕緣是電動力傳遞的中介，要保證在電動力作用下，各方向均有牢固的支撐和減小相關(guān)部件受力時的壓強。因此，設(shè)計鐵心各部分結(jié)構(gòu)件時，強度要留有充分的裕度，各部件間盡量采用無間隙配合和互鎖結(jié)構(gòu)，使變壓器器身成為—個堅固的整體。 (1)絕緣材料電老化是放電故障的主要形式。 2)放電點熱效應(yīng)引起絕緣的熱裂解或促進氧化裂解，增大了介質(zhì)的電導(dǎo)和損耗產(chǎn)生惡性循環(huán)，加速老化過程。 4)放電過程的高能輻射，使絕緣材料變脆。固體絕緣的電老化的形成和發(fā)展是樹枝狀，在電場集中處產(chǎn)生放電，引發(fā)樹枝狀放電痕跡，并逐步發(fā)展導(dǎo)致絕緣擊穿。 3)由尋：制造質(zhì)量不良。“小橋”的導(dǎo)電率和介電常數(shù)都比變壓器油大，從電磁場原理得知，由于“小橋”的存在，會畸變油中的電場。 “小橋”中的水分和附近的油沸騰汽化，造成一個氣體通道——“氣泡橋”而發(fā)生火花放電。電弧放電故障由于放電能量密度大，產(chǎn)氣急劇，常以電子崩形e沖擊電介質(zhì)，使絕緣紙穿孔、燒焦或炭化，使金屬材料變形或熔化燒毀，嚴重時會造成I備燒損，甚至發(fā)生爆炸事故，這種事故一般事先難以預(yù)測，也無明顯預(yù)兆，常以突發(fā)的形式暴露出來。 絕緣故障　　目前應(yīng)用最廣泛的電力變壓器是油浸變壓器和干式樹脂變壓器兩種，電力變壓器的絕緣即是變壓器絕緣材料組成的絕緣系統(tǒng)，它是變壓器正常工作和運行的基本條件，變壓器的使用壽命是由絕緣材料(即油紙或樹脂等)的壽命所決定的。同時，紙被漆密封后，可減少紙對水分的吸收，阻止材料氧化，還町填充空隙，以減小可能影響絕緣性能、造成局部放電和電擊穿的氣泡。還要防止油質(zhì)污染、劣化等造成纖維的加速老化，而損害變壓器的絕緣性能、使用壽命和安全運行。 1)纖維脆裂。 (3)變壓器油劣化的過程。其二是溶于油中的氧化物轉(zhuǎn)變成不溶于油的化合物，從而逐步使變壓器油質(zhì)劣化?！　≈髯儔浩鳌髯儔浩鬟\行一段時間后，處理不徹底的絕緣漆逐漸溶解在油中，使之絕緣性能逐漸下降。油的性質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定；油的比重相同、凝固溫度相同、粘度相同、閃點相近；且混合后油的安定度也符合要求。(1)樹脂絕緣的類型。其最外層的絕緣繞包厚度一般為1～3m的薄絕緣，經(jīng)環(huán)氧樹脂澆注料配比進行混合，并在高真空下除去氣泡澆注，由于繞包絕緣的厚度較薄，當(dāng)浸漬不良時易形成局部放電點，因此要求澆注料的混合要完全，真空除氣泡要徹底，并掌握好澆注料的低粘度和澆注速度，以保證澆注過程中對線包浸漬的高質(zhì)量。　　 1)樹脂變壓器的平均溫升水平比油浸變壓器高，因此，相應(yīng)要求絕緣材料耐熱的等級更高，但由于變壓器的平均溫升并不反映繞組中最熱點部位的溫度，當(dāng)絕緣材料的耐熱等級僅按平均溫升選擇，或選配不當(dāng)，或樹脂變壓器長期過負荷運行，就會影響變壓器的使用壽命。一般情況下，溫度升高，紙內(nèi)水分要向泊中析出；反之，則紙要吸收油中水分?！　H電工委員會(1EC)認為A級絕緣的變壓器在80～140C溫度范圍內(nèi)，溫度每增加6℃，變壓器絕緣有效壽命降低的速度就會增加一倍，這就是6℃法則，說明對熱的限制已比過去認可的8℃法則更為嚴格。而設(shè)備受潮，不僅導(dǎo)致電力設(shè)備的運行可靠性和壽命降低，更可能導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至危及人身安全。 水分對油浸紙擊穿電壓的影響　　(4)過電壓的影響。出口短路時的電動力可能會使變壓器繞組變形、引線移位，從而改變了原有的絕緣距離，使絕緣發(fā)熱，加速老化或受到損傷造成放電、拉弧及短路故障?！　∵@些氣體大部分溶解在絕緣油中，少部分上升至絕緣油的表面，并進入氣體繼電器?！　♂槍ι鲜龉收?，根據(jù)色譜分析數(shù)據(jù)進行變壓器內(nèi)部故障診斷時，應(yīng)包括：　　(1)分析氣體產(chǎn)生的原因及變化?！　√卣鳉怏w產(chǎn)生的原因 體產(chǎn)生的原因 　　油中各種氣體成分可以從變壓器中取油樣經(jīng)脫氣后用氣相色譜分析儀分析得出。第二節(jié)變壓器內(nèi)部進水受潮是一種內(nèi)部潛伏性故障，其特征氣體H2含量很高。而取相同油樣分送三處外單位測試，H2含量卻均正常。當(dāng)C2H2含量占主要成分且超標(biāo)時，則很可能是設(shè)備繞組短路或分接開關(guān)切換產(chǎn)生弧光放電所致。《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》中也只對CO含量正常值提出了參考意見。試驗證明．在電弧作用下，純油中CO占總量的01％，002占03％；紙板和油中CO占總量的13％一24％，002占1％一2％；酚醛樹脂和油中CO占總量的24％一35％，CO2占0一2％。在色譜分析中，應(yīng)關(guān)注CO、CO2的含量變化情況，同時結(jié)合烴類氣體和H2，含量變化進行全面分析。當(dāng)發(fā)生局部放電時，一般總烴不高，其主要成分是H2，其次是CH4，與總烴之比大于90％。長期以來，繞組直流電阻的測量一直被認為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一辦法。 (1)試驗周期。如變壓器經(jīng)出口短路后必須進行檢測。為解決這個問題分為以下兩種方法。 1)用大容量蓄電池或穩(wěn)流源通大電流測量。 2)磁通勢抵消法。但從該主變壓器的檢修記錄中得知，在發(fā)現(xiàn)該變壓器QH：變化前曾補焊過2次，而且未進行脫氣處理：其它氣體的含量基本正常，用三比值法分析，不存在過熱故障，且歷年預(yù)試數(shù)據(jù)反映除直流電阻不平衡率超標(biāo)外，其他項目均正常。經(jīng)對切換開關(guān)吊蓋檢查發(fā)現(xiàn)，有一個固定切換開關(guān)的一個極性到選擇開關(guān)的固定螺絲擰斷，致使零點的接觸電阻增大，而出現(xiàn)直流電阻規(guī)律性不正常的現(xiàn)象?！　⊥ㄟ^上述案例可見，變壓器繞組直流電阻的測量能發(fā)現(xiàn)回路中某些重大缺陷，判斷的靈敏度和準(zhǔn)確性亦較高，但現(xiàn)場測試中應(yīng)遵循如下相關(guān)要求，才能得到準(zhǔn)確的診斷效果。進行綜合分析可進一步提高故障診斷的可靠性。幾種電流的時間特性曲線如圖2—7所示。 圖2—8絕緣電阻與時間曲線2．絕緣電阻的試驗類型有助于解決正確判斷所遇到的問題。 測絕緣電阻值時換算系數(shù)表溫度差51015202530354045505560換算系數(shù)注(2)操作方法?！　?)改變接線，分別完成上述程序?qū)Ω骼@組絕緣電阻的測量。 RR2分別為溫度tt2時的絕緣電阻值。對不同容量、不同電壓等級的變壓器的絕緣電阻隨加壓時間變化的趨勢也有些不同，一般是60s之內(nèi)隨加壓時間上升很快，60s到120s上升也較快，120s之后上升速度逐漸減慢。 (3)與變壓器油中含水量的關(guān)系。主要是因為這些部件的絕緣結(jié)構(gòu)比較簡單，絕緣介質(zhì)單一。某2500kVA、l10kV變壓器充油循環(huán)后測絕緣電阻比循環(huán)前大幅降低，以低一高中地為例，充油循環(huán)前只R15=5000M歐、R60＝10000M歐,、R60／R15＝tg8％＝0．25。 (2)油中含水量對變壓器絕緣電阻的影響。充油循環(huán)后34h測量，R15＝7000M歐、R60＝10000M歐、R60／R15＝1．43。 (2)與測試溫度的關(guān)系。這是由于在測量絕緣電阻時，兆歐表施加直流電壓，在試品復(fù)合介質(zhì)的交界面上會逐漸聚集電荷，這個過程的現(xiàn)象稱為吸收現(xiàn)象，或稱界面極化現(xiàn)象。 5)按要求進行統(tǒng)一溫度換算。 3)測量溫度以頂層油溫為準(zhǔn)，并注意盡量使每次測量的溫度相近，并最好在油溫低于50C時測量?！　?)繞組絕緣電阻的測量應(yīng)采用2500V或5000V兆歐表。檢查方法是將兆歐表或絕緣測定器的接地端子與地線相連，測量端子與測量線一端相連，測量線另一端懸空，接通絕緣測定器的輸出開關(guān)(或搖動兆歐表至額定轉(zhuǎn)速)，絕緣電阻的讀數(shù)接近無窮大，瞬時短接的絕緣電阻的讀數(shù)為零。　　DL／T 596—1996規(guī)程規(guī)定吸收比(10—30℃范圍)不低于1．3或極化指數(shù)不低于1．5，且對吸收比和極化指數(shù)不進行溫度換算。 i1－吸收電流；i2充電電流；i3泄漏電流　　變壓器的絕緣電阻是表征同一直流電壓下，不同加壓時間所呈現(xiàn)的絕緣特性變化。 圖2—6 絕緣電阻及吸收比、極化指數(shù)檢測　　絕緣電阻試驗是對變壓器主絕緣性能的試驗，主要診斷變壓器由于機械、電場、溫度、化學(xué)等作用及潮濕污穢等影響程度，能靈敏反映變壓器絕緣整體受潮、整體劣化和絕緣貫穿性缺陷，是變壓器能否投運的主要參考判據(jù)之一?！　?)測量的數(shù)據(jù)要進行橫向和縱向的比較，對溫度、濕度、測量儀器、測量方法、測量過程和測量設(shè)備進行分析。在對某電力修造廠改造的變壓器交接驗收試驗時，發(fā)現(xiàn)其中壓繞組Am、馬n、Cm三相無載磁分接開關(guān)的直流電阻數(shù)據(jù)混亂、無規(guī)律，分接位置與所測直流電阻的數(shù)值不對應(yīng)。經(jīng)換算確定C相電阻值較大，懷疑是否由于斷股引起，經(jīng)與制造廠了解該繞組股數(shù)為24股，據(jù)此計算若斷一股造成的誤差與實際測量誤差一致，判斷故障為C相繞組內(nèi)部有斷股問題。它比僅用恒流法縮短充電時間10倍以上。 1)零序阻抗法。使用時可把高、低壓繞組串聯(lián)起來，應(yīng)用雙通道對高、低壓繞組同時測量，較好地解決了三相五柱式大容量變壓器直流電阻測試的困難?！　?)變壓器容量在1．6MVA及以上，繞組直流電阻相互間差別不應(yīng)大于2％；無中性點引出的繞組線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1％。但有如下情況必須檢測：　　1)對無勵磁調(diào)壓變壓器變換分接位置后必須進行檢測(對使用的分接鎖定后檢測)第三節(jié) 繞組直流電阻檢測　　當(dāng)C2H2含量較大時，往往表現(xiàn)為絕緣介質(zhì)內(nèi)部存在嚴重的局部放電故障，同時常伴有電弧燒傷與過熱，因此會出現(xiàn)C2H2含量明顯增大，且占總烴較大比例的情況。局部放電、火花放電同時作用下，純油中CO不能明顯測到。固體絕緣材料在高能量電弧放電時產(chǎn)生較多的CO、CO2。密封式變壓器，溶于油中的CO含量一般均高于開放式變壓器，其正常值約800 uL／L，但在突發(fā)性絕緣擊穿故障中，CO、CO2含量不一定高，因此其含量變化常被人們忽視。 另外，丁腈橡膠材料在變壓器油中將可能產(chǎn)生大量的CH4，丁青在變壓器油中產(chǎn)生甲烷的本質(zhì)是橡膠將本身所含的CH4釋放到油中，而不是將油催化裂介為CH4。以上分析說明是氣相色譜儀發(fā)生異常，經(jīng)檢查與分離柱有關(guān)，因分離柱長期使用，特別是用振蕩脫氣法脫氣吸附了油，當(dāng)吸附達到一定程度，便