提前预警

防患未然

PART 1

什么是局部放电

局部放电，简称为PD（Partial Discharge），是指在变压器等电气设备的绝缘结构中，由于存在某些绝缘弱点，在一定的外施电压作用下，这些弱点会发生局部的、重复的击穿和熄灭现象，但并不会立即形成整个绝缘的贯穿性击穿。这种仅限于绝缘局部位置发生的放电，就是局部放电。

局部放电的能量微弱，无法通过人的感官直接察觉，必须借助专业的测量设备才能进行有效检测。

PART 2

局部放电产生的原因

01

设备本身的原因

•绝缘材料在制造过程中可能存在气泡、杂质、裂纹等缺陷，这些都会降低材料的绝缘性能，容易引发放电。

•气泡的介电常数通常低于绝缘材料，导致气泡承受的电场强度远高于周围绝缘体，更容易被击穿。

•绝缘结构设计不合理，如干式变压器层间或匝间场强过高。

•绝缘体或金属体表面的尖角、毛刺等结构会导致电场强度集中，从而引发局部放电。

02

运行状态因素的影响

•长期运行和负荷变化会导致绝缘材料老化和磨损，逐步失去原有绝缘性能。

•过电压是局部放电的重要原因之一，可能来自外部因素（如雷击）或内部因素（如开关操作）。当电压超过材料的击穿电压时，局部放电就会发生。

03

环境与工艺因素的影响

•高湿度环境会增加局部放电风险。设备表面或绝缘材料吸湿后，水分会降低绝缘性能。

•生产工艺不完善，如干燥过程中真空度控制不当、干燥时间和温度不达标，导致线圈中残留气体。

•安装时绝缘受损，或设备闲置过久导致绝缘材料含水量超标，器身受潮。

•绕组浇注工艺不到位、装配工艺不良（如高低压引线存在毛刺或绝缘距离不当）等问题也会导致局放超标。

PART 3

局部放电的主要类型

根据放电发生的部位和形式，局部放电可分为以下几种：

•电晕放电：发生在高电压设备、电线、电缆等绝缘体表面，由于电场强度超过周围气体的击穿强度而引起的气体电离现象。

•沿面放电：发生在绝缘体表面，当表面存在缺陷、污秽、湿度或电场集中时，电场强度超过表面击穿强度，导致表面放电，通常呈现为明亮的火花、电弧或闪光。

•内部放电：发生在绝缘体内部，当绝缘体中存在固体杂质、空气泡、湿度或局部损伤时，电场强度超过这些区域的击穿强度，电荷在内部产生放电现象。

PART 4

局部放电的伴生现象

局部放电发生时，会伴随着多种能量释放方式，主要包括：

•电磁波：高频（HF）、甚高频（VHF）、特高频（UHF）。

•声波：可闻声、超声波。

•光：红外、紫外。

•电流行波：高频脉冲电流。

•气体：臭氧、氮化物、碳化物、氟化物。

PART 5

局部放电的危害

虽然局部放电的范围小、能量小、持续时间短，但长期存在会对绝缘材料造成严重破坏：

•放电直接轰击绝缘，造成局部绝缘破坏，逐步发展可能导致绝缘击穿。放电产生的电解作用会生成臭氧、一氧化氮等活性气体，腐蚀局部绝缘，逐渐造成绝缘损伤。

•放电产生的热量会使介质局部温度升高，甚至导致绝缘材料碳化。

PART 6

局部放电的检测方法

局部放电的检测方法主要有以下几种：

•电测法：利用示波器、局部放电仪或无线电干扰仪检测放电波形或无线电干扰程度。

•超声测法：检测放电过程中产生的超声波，并将声波转换为电信号进行分析。

•化学测法：检测溶解在绝缘油中各种气体的含量及其变化规律，通常称为“色谱分析”。

PART 7

局部放电的预防措施及检测重要性

为减少局部放电带来的危害，可采取以下预防措施：

•选用具有良好绝缘性能的绝缘材料。

•定期检查并维护变压器的绝缘材料，及时更换老化或磨损严重的部件。

•安装过电压保护装置，及时检测和抑制过电压现象。

•安装温度监测装置，定期检测变压器的表面温度变化。

局部放电检测的重要性在于：它是电气设备运行状态监测的重要组成部分。定期检测局部放电，能够及时发现设备潜在缺陷，预防故障发生，提高设备运行可靠性，从而保障电力系统的安全运行并延长设备使用寿命。

结语

局部放电虽“微”，却不可“忽”。它既是变压器绝缘状态的“晴雨表”，也是潜在故障的“预警信号”。从理解其成因到掌握检测方法，从日常预防到定期监测——唯有于细节处雕琢，方能在时光里守护设备的长治久安。耐心对待每一个可能，专业防范每一次放电，电力系统的安全运行便有了最坚实的保障。

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内容源自：网络

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