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在電氣高壓試驗中,局部放電試驗是其中一種非破壞性試驗,通過將變壓器繞組匝間電壓到引發局部放電為起始局部放電電壓。對變壓器的局部放電試驗主要是采用將繞組匝間電壓施加到1.5Um下的局部放電量為參考依據,采用此種方式所激發的放電量不會造成長久的持續,能保證電力變壓器在經過試驗檢測后能正常運行。 對電力變壓器的高壓試驗有多種方法,包含直流泄漏電流試驗、負載損耗試驗、空載損耗試驗、直流電阻試驗和介質損耗和電容試驗等多達十多種試驗方法。容易產生金屬放電的原因有鐵芯與夾件間存在金屬屑,磁屏蔽接地不良,引線股間搭接,壓釘松動等。應用變壓器油色譜分析可以有效判斷此類故障,為變壓器的維護、檢修工作提供指導,為進一步跟蹤分析和制定檢修計劃及方案提供科學依據。
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電力工業主要采用充油式變壓器,在某些特殊場合也采用干式變壓器或者六氟化硫變壓器。目前國內外對于變壓器的狀態監測,多采用局部放電監測和超聲定位技術、紅外技術、微水分析技術。對于變壓器的高壓套管,通常采用介質損耗因數的數字化在線測量技術。對于故障較多的有載調壓開關,采用有載故障診斷在線裝置測量觸點磨損及機械和電氣回路等。除此之外,油溫、線匝繞組溫度、負載電流及電壓、冷卻泵風扇運行等參數也在監測之列變壓器狀態監測。由于變壓器有復雜的結構系統,運行參數間并非全部有嚴格的邏輯和定量關系,其故障現象、故障原理之間具有很大的不確定性,一個故障可表現出多種征兆,監測到的幾個故障起因,同時反應一個故障征兆,故障與征兆之間關系模糊復雜,完全用建立的數學模型來診斷是十分困難的。這種復雜的系統都是模糊的系統。
同時,對于整個配電線路來說,由于配電線路的規格因各個地區的地形、環境等因素的不同而進行了不同的配置,但是,其中存在的的問題就是,線路系統中由于導線的不同,很有可能在雷擊的情況下發生鐵磁諧振等一系列問題,這種情況下的配電變壓器在強大電流的作用下,很有可能導致整個電力系統癱瘓,發生嚴重的事故。 當變壓器在發生二次側短路現象以及接地故障的情況下,二次側將會產生高于本身變壓器額定電流幾十倍的短路電流,與此同時,一次側為了對二次側產生的短路電流進行平衡的消磁作用,而對于配電變壓器中的絕緣體來說,就會徹底的失去保護作用,整個配電變壓器失去了絕緣體成為了一個隨時可能發生燒毀的機器。 變壓器差動保護用于反映變壓器繞組的匝間短路故障,繞組的相間短路,中性點接地故障及引出線的相間短路故障,中性點接地側引出線的接地故障。
根據放電的能量密度的大小,變壓器的放電故障常分為局部放電、火花放電和高能量放電三種類型。在電壓的作用下,絕緣結構內部的氣隙、油膜或導體的邊緣發生非貫穿性的放電現象稱為局部放電。 處于地電位的部件,如硅鋼片磁屏蔽和各種緊固用金屬螺栓等,與地的連接松動脫落,導致懸浮電位放電。變壓器高壓套管端部接觸不良,也會形成懸浮電位而引起火花放電。 油中雜質引起火花放電。火花放電可能在較低的電壓下發生。電弧放電是高能量放電,常以繞組匝層間絕緣擊穿為多見,其次為引斷或對地閃絡和分接開關飛弧等故障。電弧放電故障由于放電能量密度大,產氣急劇,常以電子崩形式沖擊電介質,使絕緣紙穿孔、燒焦,使金屬材料變形或熔化燒毀,嚴重時會造成設備燒損,甚至發生爆炸事故,這種事故一般事先難以預測,也無明顯預兆,常以突發的形式暴露出來。 除上述常見故障外,還有變壓器過熱故障,高壓套管外絕緣閃絡故障等,任何變壓器故障都不可以掉以輕心。
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