电力论文发表:《在生产条件和工艺方面为降低局放采取的措施》 - 工程论文发表

<A href="http://www.51lunwen.org/dianlixitong/2011/0817/lw201108172332115926.html" target=_blank>电力论文发表</A>:《在生产条件和工艺方面为降低局放采取的措施》 关键词：电力变压器；局部放电；绝缘 1.概述 目前，一般用户在订购<A href="http://www.51lunwen.org/dianlilunwen/2010/1019/lw201010192315243346.html" target=_blank>电力变压器</A>时，对局部放电量的要求较为严格。不但对标准有要求的220kv及以上电压等级电力变压器要求减少局部放电量，而且对国家标准无要求的110kv级的产品，也要求局放量不能超过300pc、200pc、100pc，甚至更小。因此，如何满足用户要求，降低变压器的局部放电量是制造厂必须认真解决的问题。 局部放电是电力变压器正常工作电压下出现事故和停运的主要原因。尽管在影响程度上，究竟是局部放电量的大小、频次，还是发生部位哪个影响大仍需研究探讨，但减少局部放电是大家共同追求的目标。本文结合实际经验，主要从生产条件和工艺方面，总结一下为降低局放所采取的一些措施。 2.造成局部放电的原因及危害 由于设计和制造上的原因，绝缘结构中的某些部位受到了过高的电场强度作用而首先发生局部放电。 2.1局部放电的原因 局部放电是在变压器内部绝缘局部位置发生的放电（即绝缘搭桥）。因放电处于局部位置，并不直接构成内部绝缘的贯穿性击穿。 造成局部放电的原因除了设计上考虑不周密外，最普遍的因素是由于制造不精心造成的。除绝缘距离外，还有以下几个主要因素。 （1）零部件结构有尖角、毛刺，造成电场畸变，放电起始电压降低。 （2）有异物和粉尘，引起电场集中。在外电场作用下，发生电晕放电或击穿放电。 （3）有水分和气泡。因水气介电系数较低，所以在电场作用下，首先发生放电。 （4）金属结构件悬浮及接触不良形成电场集中或产生火花放电。 2.2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。 2.3降低局放的措施 （1）防尘控制 在产生局放的因素中，异物和粉尘的防范是重中之重。试验结果表明，以上的金属颗粒，在电场作用下，就会产生远大于500pc的放电量。各种粉尘，无论是金属的或非金属的存在，都会产生电场集中，使绝缘的起始放电电压降低，击穿电压降低。因此，变压器制造过程中，保持其洁净是非常重要的，要实施防尘控制。 （2）建立防尘控制区 按制造过程产品可能受粉尘影响的程度进行分级控制。例如在平整导线、导线包纸、绕组绕制、绕组套装、铁心叠积、绝缘件制造、器身装配、引线装配和器身整理时，绝不允许异物残留和粉尘进入，要实施一级管理。器身、引线装配和干燥后的器身整理最好在净化室中进行。变压器油箱制造、总装配可实施二级防尘管理。变压器油箱在制造过程中需控制焊渣飞溅，不得将其残留在工件中。在制造过程中，油箱可不进行防尘管理，但油箱涂漆后必须进行内外除尘，送总装进入二级管理。铁心片剪切、铁心预叠实施三级管理。地面刷油漆防尘控制区域，地面要刷油漆。因为油漆不起灰，有灰散落地面能及时发现并清除。 （3）吊具、工装防尘 在防尘控制区域的吊车轨道要有接灰尘装置，并定期清扫。 在防尘控制区域使用的吊绳，交接处要有保护套，吊架、吊绳相接处有保护层。 在防尘控制区域使用的工装均要外表涂鲜亮油漆，如白色、黄色等，以便于保持工装洁净，及时发现掉漆、生锈等，并全部使用吸尘器进行产品的除尘。 防尘区管理 真正的防尘，不但要有防尘控制区，更在于对防尘区的管理，例如厂房的封闭、门窗管理、降尘量控制、车辆进入和违禁作业控制等。 3.2绝缘件的集中加工 绝缘件最忌金属粉尘。有些企业的绝缘件和金工件在同一车间加工，甚至在同一机床加工，且工件混放，同库同位保管，这样绝缘件就有粘染上金属粉尘的可能。一旦绝缘件有金属粉尘附着，要想清除干净网格表面的纸板是不可能的。因此，有必要在绝缘车间设置一个机械加工区域。该区域应注意与其他产生粉尘的区域隔离。 设置专门加工区域也是缩短制造周期和加强水分管理的需要。例如层压件的水分管理关系到产品的绝缘性能，由于层压件的水分很难彻底清除，要求压制后在尽短时间内机加工成型，所以只有在一个车间内能够得到控制。 3.3提高绕组质量及绝缘件稳定化处理 在绝缘筒上绕制绕组是防止绕组不圆，减少装配间隙，增强抗短路能力及方便整体套装的有效措施。这种绕制方式对降低局部放电量也有作用，因为： （1）在绕线模上直接绕制绕组，往往绕组成多边形，档间导线近似平直，不但实际绝缘距离减少，而且这种绕组脱模极易造成内部导线的绝缘破损。 （2）在线模上直接绕制，模具与绕组线匝间没有任何屏障，旋转的线模上的的粉尘容易直接进入并夹于导线间。而在绝缘筒上绕制绕组，这两个缺陷均不存在。 稳定化处理是对绝缘筒、油隙撑条等防止吸潮变形所采取的措施。这些绝缘物吸潮，就存在粘接部的水分清除问题。如果清除不彻底，则因粘接剂介电常数高，水气介电系数低，在油隙中发生放电。 3.4绝缘件预干燥 绕组压板、座板、器身上下支撑块的制造均需在压制前对下料纸圈或塑料进行预干燥。这种预干燥的目的在于，通过干燥脱水：!使纸板含水率降低，避免压制中脱水不净，或绕组在烘燥中因脱水率不均造成内应力而发生开裂；"厚纸板件如压板等，即使经过多次干燥，水分也很难清除彻底，因此，产品中绝缘的水分由于运行温度升高，水分汽化游离可能发生放电。 3.5采用优质合金刀具加工硅钢片 变压器铁心片通过纵剪、横剪剪切成型。这些剪切切口，都存在不同程度的毛刺。毛刺不但能引起片间短路，内部形成环流，增大变压器空载损耗，而且毛刺也增加铁心厚度，实际上减少叠片数，增加磁密。更为严重的是，在铁心叠片、插上轭或运行中受到震动等，毛刺可能会掉落器身上，发生放电。毛刺即使是落在箱底，也可能在电场作用下，有序排列，造成地电位放电。 因此，铁心片毛刺越小越好。 3.6实施绕组绝缘的整体套装 整体套装技术是把每相（柱）的所有绕组及绝缘件先组装到一起，然后再直接套到铁心上的变压器装配技术。其优点是： （1）保证单柱各绕组压紧，装配紧凑，三柱绕组高度可一致，从而可提高结构抗短路强度，绕组震动小，噪声低。 （2）对单体绕组而言，经过三次干燥（单绕组、整相绕组、器身），水分清除较彻底，便于得到理想尺寸。 （3）对绕组的绝缘压板、座板来说，本来因其过厚不易干燥得透，但由于整体套装增加了一次干燥，加上后续器身干燥，能使其干燥彻底，因水气而引发放电可能性小了。 （4）整体套装绕组，较单个绕组受粉尘污染程度小，而器身装配时，整体套装时间短，大大减少了粉尘散落机会，减少了在空气中暴露时间，大大减少了再吸潮的机会。 3.7引线的冷压焊 实施冷压焊是降低局部放电量的有效措施，可使局部放电量降至"%%&’以下。这是因为铜焊时要产生许多飞溅的焊珠，容易散落在器身和绝缘件中，此外其焊接边缘要用浸水石棉绳隔开，这样水分会进入绝缘中，而且绝缘包扎后水分清除不彻底，从而会增加局部放电量。 3.8汽相干燥及终点判断器身进行汽相真空干燥的目的是除去绝缘物中的水分，提高绝缘强度和使用寿命。汽相干燥是器身真空干燥的最佳方式之一，采用该干燥方式可有效地降低产品的局部放电量。 （1）因汽相干燥的热载体为煤油蒸气，其无孔不入，可在冷凝时放出大量热量加热器身，又因汽相干燥无氧气存在，绝缘物解聚粘度小，可提高干燥温度，因此，干燥效果好，除水彻底。 （2）煤油蒸汽冷凝后，起到冲洗器身作用，绕组器身可“一尘不染”。为了减少绝缘物的解聚作用，同时为了缩短干燥时间，在汽相干燥的加热阶段，可引入中间降压。根据绝缘物量的大小，产品电压高低，决定降压次数。))%+,级以下的产品，可取2-5次中间降压程序。 （3）器身处理的终点判断是高电压变压器制造的重要环节，直接关系到产品质量。过早终止干燥，绝缘物含水量过高，会加速产品运