分接开关绝缘故障及其诊断

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1、分接开关绝缘故障及其诊断1概述分接开关绝缘故障及其诊断1概述分接开关是在负载条件下进行机械性切换或操作的一种装置。因此，同样的绝缘体系，分接开关的绝缘体系就不能沿用变压器绝缘那样的绝缘结构方式。分接开关的各绝缘间距几乎是采用纯油间距、沿油与固体绝缘界面的绝缘距离和纯固体绝缘间距三种绝缘介质间距的并联。由于分接开关与变压器的调压绕组相连接，为了确保分接开关运行的安全可靠，它与变压器的绝缘配合尤其重要。绝缘配合的最终目的是要确定分接开关的绝缘水平或者说其试验电压，以便把作用到分接开关上的各种电压引起设备绝缘

2、损坏或影响其连续运行的概率降低到经济上和运行上能接受的程度。绝缘配合要根椐下述几个方面的因素来考虑。1.1电力系统中可能出现的各种电压或过电压电力系统正常运行时，分接开关绝缘是长期处在工作电压作用之下的。由于各种原因，电力系统中的电压有时会出现短时升高的现象，即产生过电压。过电压可分为两类：一类是雷电过电压；另一类是操作过电压。过电压的作用时间虽然很短，但过电压的数值却大大超过正常工作电压，因而易造成绝缘的破坏。所以，分接开关绝缘除应能耐受工作电压的持续作用外，还必须能耐受过电压的作用。分接开关绝缘能否

3、安全可靠地运行，起主要作用的是其耐受电压的能力，绝缘耐受电压能力的大小称为绝缘水平。分接开关的绝缘水平，应保证绝缘在最大工作电压的持续作用下和过电压的短时作用下都能安全运行。在工作电压的持续作用下，绝缘会产生老化(性能逐渐劣化)过程，最终导致绝缘破坏，所以工作电压常常是决定绝缘使用寿命的主要条件。长期作用在分接开关上的电压不得高于其最高工作电压。为了检验绝缘在长期工频电压作用下运行可靠性，通常采用短时工频电压等效地进行试验，判断其绝缘水平的高低。分接开关lmin工频耐受电压试验就是保证分接开关绝缘水平的

4、一项基本试验。为了检验绝缘在过电压作用下能否安全运行，采用雷电冲击电压、操作冲击电压来模拟过电压进行试验，以判断分接开关绝缘的雷电和操作冲击绝缘水平。分接开关中冲击耐压试验的电压数值是代表绝缘水平的重要数据。综上所述，分接开关绝缘能否安全运行是由作用在绝缘上的电压和绝缘本身耐受电压的能力所决定的。作用在绝缘上的电压的破坏作用小于绝缘耐受电压的能力时能安全运行；反之，分接开关绝缘就会受到破坏。因此，分接开关的试验电压是设计分接开关绝缘的主要依据。1.2电力系统保护装置的特性电力系统保护装置的特性通常指的是

5、避雷器的保护特性。利用它可以可靠地限制过电压的作用，从而保护线路和变压器、分接开关等的绝缘。于是绝缘配合的涵义为被保护的变压器、分接开关的绝缘强度与避雷器保护水平之间的配合。1.3电力系统的特性在电力系统某处的一特定的操作，通常会引起操作过电压。操作过电压的倍数与电力系统的额定电压等级有关。对于超高压系统来说，由于保护装置比较完善，遭到雷击的可能性已大为减少。而早期避雷器对幅值较低、作用时间较长的操作过电压不能起到很好的保护作用，此过电压必须由变压器和分接开关来承受，所以操作过电压已成为确定变压器和分接

6、开关绝缘水平的决定性因素。而新型ZnO避雷器其通流容量有着很大的提高，可以对操作过电压起着保护的作用。这样就将绝缘配合基础由保护雷电过电压的侵袭变为保护操作过电压的侵袭，利用此措施有可能使绝缘水平降低2~3级。1.4被保护的分接开关绝缘的特性分接开关绝缘的电压负荷取决于变压器的额定电压、调压范围、调压部位和方式、绕组接法和绕组结构布置方式等。因此，分接开关所需要的绝缘水平应与变压器绕组上呈现的电压负荷是相匹配的。2绝缘故障的产生原因产生分接开关绝缘故障主要有下述的原因。2.1过电压过电压包括暂态过电压(

7、工频电压升高)、雷电过电压和操作过电压三类：(1)暂态过电压。三相变压器正常运行产生的相、地间电压是相间电压的58%，但发生单相故障时主绝缘的电压对中性点接地系统将增加30%，对中性点不接地系统将增加73%，因而，暂态过电压可能损伤绝缘。(2)雷电过电压。雷电过电压由于波头陡，引起纵绝缘(匝问、层问绝缘)上电压分布很不均匀，可能在绝缘上留下放电痕迹，从而使固体绝缘受到破坏。(3)操作过电压。操作过电压的波头相当平缓，所以电压分布近似线性，操作过电压波由一个绕组转移到另一个绕组上时，与这两个绕组间的匝数成

8、正比，从而容易造成主绝缘或相间绝缘的劣化和损坏。2_2油质劣化变压器油是油浸式分接开关最基本的绝缘介质。对于埋入型分接开关，分接选择器或无励磁分接开关是直接埋入在变压器的油箱内，它的绝缘介质是变压器本体内清洁的油。在变压器长期运行中，油的品质会变坏，按油质变坏轻重程度可分为污染和劣化两个阶段。污染是油中混入杂质和水分，这些杂质可引起油中电场畸变，使局部场强升高，引起局部放电击穿，使电场强度降低，介损增大在比较纯净的变压器油中(NAS6级以下