变压器局部放电类型与形成原因

变压器局部放电的类型详细说明

    变压器局部放电的类型多样，依据其位置的不同，主要可划分为表面局部放电、内部局部放电和电晕放电三大类。表面局部放电通常发生在变压器绝缘材料表面，由污垢、水分、毛刺等外部因素引发；内部局部放电则源于变压器内部绝缘缺陷或结构问题；而电晕放电则是由于高电压作用下，电极附近气体发生电离导致的。深入了解每种放电类型产生的原因和监测方法，对于准确判断变压器的运行状态、预防潜在故障至关重要。通过本文的详细分析，能够更全面地了解变压器局部放电现象，从而更好地维护和监测变压器设备。

1、变压器表面放电

    如果电场中介质有一场强分量平行于表面，当这个分量达到击穿场强时，表面放电可能会出现；这种情况在套管法兰处、电缆终端部及导体和介质弯角表面可能会出现；内介质与电极间的边缘处，在r点的电场有一平行于介质表面的分量，当电场足够强时则产生表面放电。在有些情况下，空气中的起始放电电压可以计算；电极的形状对表面局部放电的波形有一定影响，假如电极不对称，那么正负半周的局部放电幅值就不相等；当产生表面放电的电极处于高电位时，出现在负半周的放电脉冲较大、较稀；出现在正半周的放电脉冲正好与此相反。此时若将高压端与低压端对调，则防电图形亦相反。

2、变压器内部放电

    绝缘内部或绝缘与电极之间发生放电，大多由于绝缘材料中的气隙、杂质造成，它们不仅形状和大小会对放电的特性产生影响；其位置也对放电特性有影响。

3、变压器电晕放电

    由于绝缘体表层的场强增加，当达到气体击穿场强时，电晕放电。电晕放电的电子多数向电极的负极性聚集。电晕放电过程中，在交流电作用下，它们仅在负半周出现。电晕放电是一种自持放电形式，其放电的过程伴有大量空间电荷形成的流注放电。交流电及高压电极的作用下，电晕的放电波形体现在负半周。当接地电极也有点时，则出现负半周幅值较大，正半周幅值较小的放电。

    电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体表面附近的电场强度达到气体的击穿场强时所发生的放电。在高压电极边缘，周围可能由于电场集中造成电晕放电。电晕放电在负极性时较易发生，也即在交流时它们可能仅出现在负半周。电晕放电是一种自持放电形式，发生电晕时，电极附近出现大量空间电荷，在电极附近形成流注放电。现以棒一板电极为例来解释，在负电晕情况下，如果正离子出现在棒电极附近，则由电场吸引并向负电极运动，离子冲击电极并释放出大量的电子，在附近形成正离子云。负电子则向正极运动，然后离子区域扩展，棒极附近出现比较集中的正空间电荷而较远离电场的负空间电荷则较分散，这样正空间电荷使电场畸变。因此负棒时，棒极附近的电场增强，较易形成。

    在交流电压下，当高压电极存在，电场强度集中时，电晕一般出现在负半周，或当接地电极也有点时，则出现负半周幅值较大，正半周幅值较小的放电。

如何监测变压器局部放电情况

    针对变压器表面放电、内部放电、电晕放电情况，可以在变压器局外壳关键位置安装局放监测装置，其原理是监测变压器产生局放时产生的高频电磁波信号，对信号进行过滤放大，分析有效的高频信号，从而监测发点局局部放电情况。

通常在变压器外壳位置、绝缘位置布置局放监测装置，多个位置同时监测可提高监测结果准确性，采集的数据实时上传到后台集中分析，当监测到局放产生时候，会发出提醒，及时通知工作人员检修，排出安全隐患。

    变压器局放在线监测系统由局放接收主机、超声波局放传感器、高频电流局放传感器、油阀特高频局放传感器、局部放电在线监测系统构成。产品采用传感器信号探测、布置、数据库专家分析等技术，提高局部放电测量精准度，响应速度;增加抗干扰电路设计，保证产品复杂环境下稳定运行，被广泛应用于对变压器的运行状态以及局部放电情况的监测，多类型传感器综合应用，可精准监测局部放电信号的发生

    触摸屏局放监测主机，实时监测变压器的运行状态，主机可显示每个局放传感器的地址编号、名称、位置和报警信息等，最多可显示3个月历史传感器报警事件，通过事件曲线可预判潜在的安全事故，主机自带2路继电器输出功能，可接声光报警等外部设备。代替了人工巡检效率低的弊端，增加变电站的的安全。