变压器油流带电故障分析及预防措施.docx
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1、一、油流带电的现象和机理: 近年来,随着电网向超高压大容量方向发展,变压器地容量与电压等级也越来越高,但是随着电压等级的提高,变压器的绝缘欲度却越来越小,因绝缘故障造成事故的例子逐年增多。 油流放电是近年来逐渐受到重视的一个新问题,因为油流放电造成变压器绝缘损坏及铁芯多点接地等的故障也越来越多。 1980-2000年,我国先后发生了8台次与油流带电有关的500kV等级大型电力变压器地绝缘事故,如辽阳1号主变C相、安徽淮南洛河电厂主变B相、山东潍坊主变B相等,这些事故大多数发生在变压器油流流速最高的油道入口处,威胁变压器地运行。 油流放电只在采用强迫油循环的大容量变压器中存在,小容量变压器因为发
2、热量低,均采用油自然循环,因为油的流速低是不会产生油流放电这种问题的。 由于大容量变压器电压等级和损耗较高,自然冷却已不能满足散热要求,因此对强迫油循环冷却的使用越来越多,要求也越来越高。 高强度的绝缘油在干燥的油道中循环流动时,其流速比自然循环时高很多,加上现代变压器绝缘结构的紧凑化,材料干燥度的增加,就会在油纸界面上产生电荷分离,流动中的油因与固体绝缘摩擦形成油道中局部静电电荷的积累,这种因油在流动中与固体绝缘摩擦产生的静电现象称为油流带电。 单位体积变压器油所产生的电荷量称为油流带电度,若带电度过高就会发生静电放电造成事故,称为油流放电。二、影响油流带电的主要因素:1、油流速度与温度的影
3、响 油流速度是最主要的影响因素。油流速度的增加,油流带电程度随之严重,通常认为在2-4倍的额定流速(平均流速)下,带电倾向较为明显。 例如,西北某水电厂的1-3号主变压器油中乙炔、总烃含量超标,乙炔含量最高达3010-6,总烃含量高达16410-6。经测试和综合分析判断,认为1-3号主变压器油中乙炔含量增高的重要原因是由于油流放电引起的。 为此将原来运行的4台潜油泵减少为3台,使油流速度降低。半年的监测表明:乙炔含量明显降低。并一直稳定。 油流速度与温度有关,所以温度变化时,油流带电程度也随之变化。在不同流速下,绕组泄漏电流与温度的关系曲线。当油温在50-60度之间时,油流所产生的泄漏电流达最
4、大值。通常,变压器恰好工作在这样的温度范围,显然是不利的。 研究表明,油的流速在0.29m/s以下时,就不会发生放电现象,但为了安全要留有一定的裕度。2、油流状态的影响 油的流动分为层流和瑞流。在实际的变压器中,绕组下部的进油口附近区域属瑞流状态,该区域油流带电程度严重。3、励磁对油流带电的影响 静电带电强度随交流场强的增加而提高,当前已有的研究表明交流电场作用的增强大可提高电荷密度5倍。 另外,从经验数据分析,铁芯过励磁5,损耗将超过15;若过励磁10,损耗将超过35,相应在铁芯的拐角、接缝处损耗将明显增大,损耗的增加也使得变压器局部温升提高,对油流带电度也有不良影响。4、油中水分的影响 变
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