浅析降低变压器局放量的工艺管理

1 变压器的局部放电

　　绝缘结构的弱点在于外界施加电压的作用下，其内部的气隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿性的放电现象称为局部放电。局部放电（以下简称局放）刚开始是一种低能量的放电，不可能随即形成贯穿性击穿，但局放的发展会逐渐造成绝缘损伤老化，最后导致绝缘被击穿，影响到变压器的安全运行，为使变压器在长期工作电压下安全运行，就必须消除局放或减少允许的程度（系统电压 1. 3 倍 300 pc）。

　　（1）造成局放的原因

　　由于局部场强过高，因此消除局放需使场强均匀分布，它涉及到许多方面，必须全面加以考核：设计、工艺、制造的全过程；原材料、外协配套件；产品的光洁度、清洁度、真空干燥处理；甚至真空注油设备导电体之间的联结不良也会造成局部放电。

　　（2）变压器产生局放的来源

　　1）油中存在气泡、固体绝缘材料中残留空腔。由于气体介电常数小，在交流电压下所承受的场强高，其耐压强度却低于油和纸绝缘材料，在气隙中容易引起放电。2）外界条件（特别是绝缘、线圈、总装的环境）影响，如油的处理不彻底而使油中析出气泡等，都会引起放电。3）制造质量不良。如某些部位有金属尖端而产生放电。

　　4）金属部件或导体之间接触不良引起的放电。

2 优化变压器制造工艺的管理

　　在变压器的制造过程中，控制和改善上述产生局放的因素，即可避免和减少放电源。

　　（1）铁心制造

　　去除毛刺，毛刺尖端落入变压器即为金属异物，必须控制毛刺 0. 03 mm。防止切口、铁心生锈、铁锈落入器身为金属悬浮物能使铁心短路。控制铁心叠片电位 <50 V，按要求放置铁心绝缘及油道，并插好两端短接片，保证接触良好。铁心接地线的截面要足够，接地片光洁、无尖角毛刺和断裂现象。钢带绑扎铁心的两端面要光洁、无尖角毛刺，所有钢带与接地线连接牢固，可能造成悬浮电位处应特别小心，所有钢带要可靠接地。铁心夹件、拉板需光洁，无焊瘤、尖角毛刺，装配中要防止碰伤，单独接地须连接可靠，不得造成悬浮电位。

　　（2）绝缘件制造

　　绝缘材料要保持清洁，以防表面爬电而引发局放。绝缘件表面应用吸尘器清洁，施工及存放过程中应遮盖防尘，绝缘件不能落地。绝缘车间不得加工金属零件，防止金属粉末嵌入绝缘件而造成局放。层压件应注意漆液粘度和刷沫层厚度，漆层要均匀，要控制压力、温度和时间，保证纸板全部粘结，内部无残留空气。绝缘件应去除毛刺并倒角，特别是撑条复板，如边缘有尖角容易损伤线匝绝缘，会使线匝沿撑条表面爬电形成局放。绝缘件储存要干燥，防止吸潮变形。

　　（3）静电板制造

　　骨架四周边角必须圆滑、尺寸符合要求，包扎前需充分干燥，不能有收缩现象。棉纬铜带需包扎紧密、圆滑，无断丝（可锡焊平服）皱折。引线焊接前先敲扁，焊接平服，无虚焊，焊区无尖角毛刺。皱纸包扎是对棉纬铜带的屏蔽，包扎时金属面朝里，与铜带接触良好，包扎圆滑、紧密，无尖角毛刺、皱痕。外包绝缘皱纸应干燥，使其内外层含水量基本相同，包扎好的皱纸、棉纬铜带无折叠或尖角。引线单独包扎紧密，防止多股软铜线松散。

　　（4）线圈绕制

　　在线圈内局部放电的纵绝缘现象较少，大多发生在主绝缘上。线圈绕制中的局放原因：导线有毛刺或起皮；导线内部虚焊、匝绝缘损伤、沿撑条爬电；导线出头弯折曲率半径小造成尖角毛刺而损伤导线；线圈清洁度差、沾有金属粉尘；纠结式出线出错和沿撑条电位高等。

　　（5）器身和引线装配

　　铁心放入油箱前，须查铁心接地系统的可靠性。线圈应控制磁中心线一致，保证安匝平衡、油道畅通。上轭应有防止矽片毛刺落入器身的措施。整理铁心撑条，防止击伤铁心。防止紧固件因摩擦而产生的粉末污染器身。检查压板结构中的钢板光滑、接地良好，不会形成悬空电位。引线要符合绝缘距离，不得超出导线夹。检查静电板位置，线圈1 ～2 段屏蔽要好，检查静电屏引线无松散。高压引线锥度要适中，位置应进入瓷瓶均压球内。焊接应可靠，无虚焊及尖角毛刺，导电体之间联结可靠。引线两端锥度要保证爬电距离，锥度要包扎好，无断裂、屏蔽好。焊区修正后腻子需填埋圆滑、内部无空隙、不留空气。在腻子区先包皱纸半叠一层，再包金属皱纸一层，金属皱纸两端应修成圆弧形，金属纸与焊区两端导线接触良好（裸导线两端应砂光）。包扎紧密，无尖角、起空现象。副绝缘包扎要紧密，符合图纸要求。焊接区修正要防止铜屑粘染器身，配分接引线由器身侧向开关侧顺线即先焊引线与器身，两者之间距离适当拉开，包扎后由器身侧向开关侧理线，最后再冷压线鼻。

　　（6）总装

　　油的含气、含水量高都会造成局放，控制油内无杂质，含水量 200 ppm，含气量 1. 5%，耐压介损等符合要求。真空干燥要彻底，若绝缘体中含水量高，也会造成局放。应缩短整理器身时间、在空气中暴露时间要短，经干燥处理后引线不应再弯折（弯折在干燥前进行），防止绝缘开裂造成局放。应做好调压开关端子的屏蔽，不用带角螺栓紧固开关端子。装瓷套时，引线要拉直。瓷瓶涂刷半导体漆。真空注油要使油进入绝缘体空隙，以增加线圈电气强度，使器身及油箱内不残留气隙，注油时控制流速 5 t/ h 以下，开关和器身要同时真空注油，防止油污染，不得用橡胶管作输油管道。总装是最后工序，很多问题应得到纠正和加强，清洁度必须得到保证。

　　（7）外壳

　　外壳虽然接地，但只有接地点的电位等于零，离接地点远的部分电位高，也会产生局放。要改善外壳场强分布的唯一办法需整个外壳、法兰口光洁、无尖角毛刺，甚至油箱上不能有单独焊点，只有这样外壳才能符合局放要求。

　　（8）生产环境控制

　　生产现场是企业管理的一个重要方面，生产现场的环境与大型变压器的局放有着非常密切的关系。生产车间要求做到环境无尘，室内空气经过净化、干燥后通过专用管道送入车间的每个工位，车间的大门、窗不允许开启以保持工作环境处于正压状态（外界空气不会进入室内）；行车的导轨和大梁进行吸尘，防止铁屑飘落。人员进入车间前先经风淋去除灰尘，穿上鞋套方可进入；器身装配前须由专人登记随身物品，记录带入的工具名称、编号、数量，钥匙和手机等不得带入，下班时必须对照检查，杜绝异物掉入器身中。