電力變(bian)壓器(qi)局(ju)部放電,是(shi)指變(bian)壓器(qi)內(nei)絕緣(yuan)存在氣(qi)泡(pao)、雜質(zhi)等,當外施(shi)交變(bian)高壓時,缺(que)陷(xian)處將發生(sheng)局(ju)部的、重復(fu)的(de)擊(ji)穿(chuan)。該(gai)現(xian)象(xiang)通常是(shi)在高(gao)電場(chang)強度(du)下,在(zai)絕緣(yuan)體(ti)內(nei)電氣(qi)強(qiang)度(du)較低(di)的部位發(fa)生(sheng),表(biao)現(xian)為絕緣(yuan)體(ti)內(nei)氣(qi)體(ti)摻入物(wu)的擊(ji)穿(chuan)、小(xiao)範(fan)圍(wei)內(nei)氣(qi)體(ti)或液體介質(zhi)的(de)局部擊(ji)穿(chuan)或(huo)固體介質(zhi)的(de)沿面(mian)放電等。產(chan)生(sheng)局(ju)部放電的條件取(qu)決於絕(jue)緣(yuan)裝置中(zhong)的(de)電場(chang)分布和(he)絕緣(yuan)的(de)電氣(qi)物(wu)理性能(neng)。
局部放電壹(yi)般(ban)不(bu)會引(yin)起(qi)絕(jue)緣(yuan)的(de)穿(chuan)透(tou)性擊(ji)穿(chuan),但是(shi)可(ke)以導致電介質(zhi)(特(te)別是(shi)有機(ji)電介質(zhi))的(de)局部損壞(huai)。其能(neng)量和(he)空間(jian)雖微(wei)小(xiao),但口(kou)積月(yue)累(lei),則(ze)在壹(yi)定(ding)條件下(xia)可(ke)能(neng)造成(cheng)絕緣(yuan)裝置的電氣(qi)強(qiang)度(du)的降低(di),導致絕緣(yuan)zui終(zhong)損壞,釀(niang)成供電事故(gu)。因此(ci)局部放電對(dui)絕緣(yuan)設(she)備的破(po)壞是(shi)壹(yi)個(ge)緩慢的(de)發展(zhan)過程,對(dui)於高(gao)壓電氣(qi)設(she)備來說(shuo)是(shi)壹(yi)種隱(yin)患(huan)。局部放電的特(te)性壹(yi)般(ban)可(ke)與(yu)絕緣(yuan)的(de)缺(que)陷(xian)很好的(de)相互(hu)印(yin)證,即(ji)根(gen)據(ju)局部放電特性可(ke)以確定(ding)電氣(qi)設(she)備絕緣(yuan)水(shui)平(ping)。運行(xing)中(zhong)的(de)電力變(bian)壓器(qi)內(nei)部發生(sheng)局(ju)部放電時,其(qi)局部放電量的(de)大小(xiao)在(zai)壹(yi)定(ding)程度(du)上(shang)反映(ying)了(le)絕緣(yuan)缺(que)陷(xian)的狀況,放電功(gong)率(lv)的(de)強(qiang)弱(ruo)反映(ying)了(le)絕緣(yuan)老化(hua)過程能(neng)量變(bian)換的(de)強(qiang)弱(ruo),而放電次數(shu)與(yu)放電間隔(ge)則(ze)反映(ying)了(le)絕緣(yuan)變(bian)化的速(su)度(du)和(he)程度(du)。當局部放電發展(zhan)到(dao)嚴重階段時(shi),便(bian)使(shi)固體絕(jue)緣(yuan)材料和(he)油迅(xun)速(su)分解,導致整個(ge)絕(jue)緣(yuan)被(bei)擊(ji)穿(chuan)。因(yin)此(ci)檢測局部放電的各種特(te)性就(jiu)能(neng)夠知道設(she)備的絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)況。
局部放電壹(yi)般(ban)有兩種類(lei)型(xing):壹(yi)種是(shi)氣(qi)泡(pao)內(nei)放電;另(ling)壹(yi)種是(shi)介質(zhi)在(zai)高場(chang)強下(xia)遊離(li)擊(ji)穿(chuan)。壹(yi)些(xie)澆註(zhu)、擠壓或屈撓的(de)絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)容(rong)易(yi)夾雜氣(qi)隙或氣(qi)泡(pao)。空氣(qi)的(de)介電常數(shu)均(jun)較固體介質(zhi)小(xiao),而場(chang)強與(yu)介電常數(shu)成(cheng)反比。因(yin)此(ci),氣(qi)隙或氣(qi)泡(pao)是(shi)*種局(ju)部放電的發(fa)源(yuan)地(di)。當局部電場(chang)更高(gao)時,在(zai)絕緣(yuan)薄(bo)弱(ruo)環(huan)節(jie)處(chu)將(jiang)引(yin)起(qi)介質(zhi)的(de)遊離(li)擊(ji)穿(chuan)。以上(shang)兩(liang)種局(ju)放,在(zai)大多數(shu)情(qing)況下往往(wang)同時發(fa)生(sheng)或(huo)相互(hu)誘(you)發(fa)。*類(lei)放電的特(te)征是(shi)均勻(yun)、密(mi)集(ji),如(ru)金(jin)屬板電極間(jian)的油(you)紙放電,第(di)二類(lei)放電的特(te)征是(shi)間斷(duan)、大脈(mai)沖,如(ru)針對(dui)板放電。
在電力變(bian)壓器(qi)內(nei)發生(sheng)局(ju)部放電時,不(bu)但會(hui)產(chan)生(sheng)高(gao)頻脈(mai)沖電信號,同時還會(hui)伴(ban)隨著爆(bao)裂(lie)狀(zhuang)的(de)聲(sheng)發(fa)射,產(chan)生(sheng)超(chao)聲(sheng)波(bo)信號。壹(yi)般(ban)認為,局部放電產生(sheng)超(chao)聲(sheng)波(bo)是(shi)由於(yu)局部體積(ji)變化引起(qi)的(de),也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)當局部放電發生(sheng)時(shi),變(bian)壓器(qi)油(you)絕緣(yuan)被(bei)擊(ji)穿(chuan),電荷運(yun)動(dong)形成電流,產(chan)生(sheng)熱(re)量(liang),導致變壓器(qi)油(you)受(shou)熱(re)膨脹,局部體積(ji)在很短時(shi)間(jian)內(nei)增大;局(ju)部放電結束(shu)後,電流消(xiao)失,變(bian)壓器(qi)油(you)冷卻收縮。這種壹(yi)脹壹(yi)縮的體積變化引(yin)起了(le)介質(zhi)的(de)疏密(mi)變(bian)化(hua),形成超(chao)聲(sheng)波(bo),從局(ju)部放電源(yuan)以球(qiu)面波的(de)方式(shi)向四(si)周傳播,通過絕緣(yuan)到(dao)達(da)油(you)箱(xiang)壁(bi)。該理論忽略了(le)空間(jian)電荷移(yi)動(dong)所產(chan)生(sheng)的(de)沖(chong)擊(ji)超(chao)聲(sheng)波(bo),因而無(wu)法(fa)取(qu)得局部放電與(yu)超(chao)聲(sheng)波(bo)特征之間的關(guan)聯關(guan)系(xi)。
隨著對(dui)局部放電產生(sheng)超(chao)聲(sheng)波(bo)機(ji)理(li)研(yan)究的(de)口(kou)益深入(ru),目前壹(yi)些(xie)專家(jia)學(xue)者(zhe)開(kai)始研(yan)究空間(jian)電荷中(zhong)超(chao)聲(sheng)波(bo)的產(chan)生(sheng)機(ji)理(li)。口(kou)本科學(xue)家(jia)Tatsuo Takada提(ti)出了空間(jian)電荷的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)產生(sheng)理(li)論。通過測量(liang)超(chao)聲(sheng)波(bo)能(neng)夠獲(huo)得電荷的(de)各組(zu)成(cheng)部分,因此(ci)深入(ru)研(yan)究局(ju)部放電產生(sheng)超(chao)聲(sheng)波(bo)的機(ji)理(li)對(dui)超(chao)聲(sheng)波(bo)法檢測局部放電具(ju)有理論指導意義。