對(duì)于任何一種絕緣結(jié)構(gòu),內(nèi)部存在氣泡、油隙和絕緣弱點(diǎn)都是不可避免的。這些氣泡、油隙和絕緣弱點(diǎn)通常是在設(shè)備制造過程中形成的,如對(duì)于油浸式變壓器,在其制造過程中,由于油漆、干燥和真空處理不徹底,在產(chǎn)品所用的電木筒內(nèi)、絕緣紙板內(nèi)、絕緣紙層間等就不可避免地會(huì)形成一些空腔時(shí),空腔內(nèi)就會(huì)存在一些氣泡。由于氣體的介電系數(shù)比油、紙等絕緣材料的介電系數(shù)小,所以氣隙上承受的電場(chǎng)強(qiáng)度比油紙絕緣上的電場(chǎng)強(qiáng)度高(e=kq/εr其中k是一常數(shù);ε是介質(zhì)的介電系數(shù);r是電荷到該點(diǎn)的距離),當(dāng)外施電壓達(dá)到某一定值時(shí),這些氣隙就會(huì)首先發(fā)生局部放電。另外,油紙絕緣內(nèi)的油膜,油隔板絕緣結(jié)構(gòu)中的油隙,特別是“鍥型”油隙,金屬部件、導(dǎo)線等處的尖角、毛刺,電場(chǎng)集中、場(chǎng)強(qiáng)過高的局部區(qū)域等也都是容易產(chǎn)生局部放電。
1、產(chǎn)生氣隙的原因和一般部位
(1)由于變壓器油凈化不純,處理不好,或靜電時(shí)間不夠,從而造成油中含有少量的氣泡(氣隙)。
(2)由于絕緣件的制造和產(chǎn)品制造工藝不完善,從而造成層壓木板、層壓紙板中,角環(huán)、靜電板彎曲處,線砸之間,以及絕緣搭接縫隙等處存在一些氣隙。
(3)由于油浸變壓器在真空處理和真空注油時(shí)真空度和真空時(shí)間不夠,從而造成油中、油紙絕緣中等處殘存一些氣隙。
(4)由于樹脂絕緣干式變壓器在真空燒注時(shí),真空度和真空時(shí)間不夠,從而造成樹脂絕緣中殘存一些氣泡。
(5)由于樹脂絕緣(繞包絕緣)干式變壓器樹脂與玻璃纖維等固化后形成的復(fù)合絕緣的熱膨脹系數(shù)與銅導(dǎo)線、鋁導(dǎo)線的熱膨脹系數(shù)存在差異,從而造成應(yīng)力龜裂處(樹脂層間)等存在一些氣隙。
2、結(jié)構(gòu)方面的原因
由于變壓器絕緣結(jié)構(gòu)不合理,從而造成絕緣內(nèi)部電場(chǎng)分布不均勻。若某些部位的電場(chǎng)強(qiáng)度低于絕緣介質(zhì)的起始放電電源水平,則這些部位就容易產(chǎn)生局部放電。
3、材料方面的原因
銅、鋁導(dǎo)線,銅、鋁箔表面不光滑、有毛刺,該毛刺不僅會(huì)造成局部放電,而且還會(huì)損壞匝間絕緣,造成匝間絕緣短路。