35千伏電壓互感器局放不合格分析與研究

華玉書

摘要：本論文以35千伏電壓互感器局放的概述為分析對象，并對35千伏電壓互感器故障原因行了詳細的闡述，結(jié)合實際情況，對35千伏電壓互感器局放不合格的解決措施進行了探討。

關鍵詞：35千伏電壓，互感器，局放不合格

一、前言

35千伏電壓互感器局放的優(yōu)化可以縮短了停電時間，減少了人力物力浪費，從而大大提高了工作效率，大力保障了用電可靠性。所以，提高35千伏電壓互感器局放的優(yōu)化具有非常重要的意義和經(jīng)濟價值。

二、35千伏電壓互感器局放的概述

局部放電對絕緣的破壞有兩種情況：一是放電質(zhì)點對絕緣的直接轟擊，造成局部絕緣破壞，逐步擴大，使絕緣擊穿；二是放電產(chǎn)生的熱、臭氧等活性氣體的化學作用，使局部絕緣受到腐蝕，電導增加，最后導致熱擊穿。因此，規(guī)程規(guī)定，電壓等級為35-110kV的互感器應按10%的比例進行局放試驗，若局部放電量達不到規(guī)定要求應增大抽測比例。

互感器的局部放電試驗是屬于工作強度大，電壓高，危險性大的試驗項目，為了確保試驗安全，提高試驗數(shù)據(jù)的準確性，在總結(jié)以往試驗的基礎上，特編制本試驗措施，在互感器局放測試過程中，所有參加試驗的人員應遵照執(zhí)行。

絕緣中發(fā)生局放時，經(jīng)常伴隨著電，熱，光，聲和化學等現(xiàn)象，通過對這些現(xiàn)象的物理量的測量可以了解試品局放的狀況。從總體上講局放測量的方法可以分為電測法和非電測法兩種。非電測法包括聲學，光學和化學等方法；電測法包括脈沖電流法，電橋法，羅高夫斯線圈和無線電干擾法等。電測法的測量靈敏度高，尤其是脈沖電流法。試品發(fā)生局部放電時，測量回路中發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移，從而會在測量回路中測得脈沖電流，在測試回路的測量阻抗上產(chǎn)生一個電壓△Um，通過測量△U來掌握試品中局部放電的參數(shù)，這就是脈沖電流法的原理，我們現(xiàn)場局放試驗就是應用此原理。

三、35千伏電壓互感器故障原因

1、產(chǎn)品質(zhì)量不好

這是首先比較片面的考慮，因為如果產(chǎn)品本身絕緣、鐵心疊片及繞制工藝不達標的話，都會造成絕緣長期處于高溫下運行，從而導致絕緣加速老化，發(fā)生短路時就會電流急劇增加，鐵磁

迅速飽和從而導致諧振過電壓而造成高壓熔斷器被熔斷。

2、由于鐵磁諧振而造成的電壓互感器被擊穿

鐵磁諧振會使電壓互感器激磁電流增大幾十倍，甚至于達到3.5ue以上，時間持續(xù)較長后電壓互感器在大電壓、大電流的情況下運行，容易損壞。

3、電壓互感器二次負荷偏重

如果一、二次電流較大，二次側(cè)負載電流的總和超過了額定值，造成PT內(nèi)部繞組發(fā)熱，在內(nèi)部發(fā)熱情況嚴重時會發(fā)生膨脹爆炸。

在上述三項初探中可以得出分析的路線，首先可以看變電器的使用時間，如果是剛換的就可以排除設備本身的缺陷而導致的互感器燒毀的可能性。

從過電壓方面入手，過電壓按其產(chǎn)生的原因可以分為工頻過電壓、雷電過電壓、操作過電壓和諧振過電壓。根據(jù)這幾種過電壓的特點，可以具體事故具體分析，一般結(jié)合電壓互感器燒毀時的具體環(huán)境分析，大部分存在的是諧振過電壓引起的事故，所以下面僅從諧振過電壓的角度進行分析。

諧振過電壓按照起因可以分為：線性諧振過電壓、參量諧振過電壓，經(jīng)常會出現(xiàn)的是鐵磁諧振過電壓。

鐵磁諧振過電壓是指非線性電感與電容串聯(lián)而激發(fā)起的諧振現(xiàn)象。非線性電感是指諧振回路中的電感元件磁飽和，使得其電感參數(shù)隨著電流的變化而變化，由于這種電感值不是常數(shù)，回路的諧振頻率也不一致，所以產(chǎn)生的諧振也分了高低之說。

四、35千伏電壓互感器局放不合格的解決措施

1、器身結(jié)構(gòu)

在互感器的結(jié)構(gòu)設計和制造過程中，應盡量避免和消除突出的金屬電極，對鐵心柱、引線焊接處等采取屏蔽措施，對制造過程中形成的尖角毛刺進行磨光處理。這些措施可以改善電場，使其盡可能均勻分布，從而減少局部放電。

2、主絕緣包扎

為了提高絕緣的效率，延長產(chǎn)品的使用壽命，很多高壓互感器產(chǎn)品的設計結(jié)構(gòu)上都采用了一定的均壓措施（如電容式電流互感器采用的均壓電屏）。如果均壓措施不得當或繞包過程中造成電屏斷裂、尺寸位置不正確等缺陷，就會給產(chǎn)品造成隱患。這些隱患，外表是看不出來的，當設計的絕緣裕度較大時，甚至在工頻耐壓試驗中也難以發(fā)現(xiàn)。然而在對產(chǎn)品進行局部放電試驗時，可以通過局部放電量的增加發(fā)現(xiàn)這種隱患。

3、真空干燥

良好的真空干燥可以最大程度地減少主絕緣中的含水量（0.2%～0.5%）。絕緣中含水量的增加，會增加產(chǎn)品的局部放電量，加速絕緣的熱老化，降低絕緣的使用壽命。所以，真空干燥過程的真空度、溫度和時間一定要嚴格保證。真空干燥后的產(chǎn)品在裝配過程中會暴露在空氣中，導致產(chǎn)品的器身（絕緣）吸潮，這會使局部放電的起始電壓降低。在干燥的環(huán)境，只要產(chǎn)品總裝時間不超過3～4h，無論是電流還是電壓互感器產(chǎn)品，吸潮的影響均不顯著。但當環(huán)境濕度較大時，裝配時間長了產(chǎn)品器身的吸潮就相當嚴重。根據(jù)模擬試驗，濕度大時，吸潮而使產(chǎn)品絕緣中含水量的平均增長率，可超過0.2%/h。因此，對產(chǎn)品在裝配過程中的吸潮問題應予以足夠重視，盡量縮短裝配時間。

4、密封試驗與真空浸油

互感器的密封性好壞直接關系到產(chǎn)品的安全運行。密封不良會使產(chǎn)品在運行中漏油和吸潮，在真空浸油前的泄漏還會使產(chǎn)品內(nèi)部難以達到工藝規(guī)定的真空度，甚至在絕緣油中含有氣泡，造成產(chǎn)品的局部放電量顯著增加，質(zhì)量降低，而且往往導致成批產(chǎn)品的局部放電量超標。另外，電容式電流互感器產(chǎn)品如果已經(jīng)浸油，主絕緣內(nèi)部殘存的氣體就很難再抽出來。因此，產(chǎn)品在真空浸油時的真空度一定要保證，并在試驗或運行前靜放一段時間。

5、原材料及零配件的選用

原材料及零配件的選用對局部放電水平的影響

主要是指所選用的絕緣材料中含有雜質(zhì)，導致材料的

介電常數(shù)下降，不能滿足絕緣要求；金屬零配件存在結(jié)構(gòu)缺陷或有毛刺，導致局部放電量增加。此類問題在已經(jīng)成型的批量生產(chǎn)的產(chǎn)品中是較少出現(xiàn)的。當發(fā)生局部放電超標時，在沒有選用新的絕緣材料的情況下，此類因素的檢查焦點往往集中在金屬零件上，非金屬零件往往易被忽視。而那些用合格的絕緣材料加工而成的零件，則更容易被忽視也更難被發(fā)現(xiàn)。

由于變壓器油的擊穿強度與油中所含雜質(zhì)（如金屬和非金屬顆粒、含水量、含氣量等）有關，雜質(zhì)會使油中電場強度發(fā)生畸變。因此，為了提高變壓器油的局部放電場強，應對變壓器油進行濾除雜質(zhì)的處理，并在一定溫度、高真空下對油進行脫氣、脫水處理。

6、總裝配

產(chǎn)品在裝配過程中受到灰塵、雜質(zhì)的污染，電位線引線連接不良，以及金屬屑脫落在絕緣表面上，都會引起局部放電量的增長。該缺陷的存在，還會導致工頻耐壓期間發(fā)生局部放電，此放電會使絕緣油分解產(chǎn)生氫氣、乙炔等可燃性氣體，嚴重危害產(chǎn)品和設備的安全。要嚴格保證總裝配過程的清潔及裝配質(zhì)量。

五、結(jié)束語

影響35千伏電壓互感器局放的因素很多。在保證原材料質(zhì)量的前提下，應使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，加強對35千伏電壓互感器局放不合格的分析，才可以保證互感器的正常運行工作。

參考文獻

[1]肖耀華，高祖綿.互感器原理與設計基礎[M].沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，2010

[2]何文林.電力設備預防性試驗技術(shù)叢書（第3分冊互感器與電容器）[M].北京：中國電力出版社，2012

[3]國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會電力司.電力技術(shù)標準匯編（電氣部分第4冊變壓器）[M].北京：中國電力出版社，2011