侯冠芳 陈同威
山东华驰变压器股份有限公司 山东成武 274200
摘要：在我国快速发展过程中。人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，随着电力系统规模的日益扩大，对电气设备正常运行提出了更高的要求，而针对变压器局部放电量对制造工艺的研究引起了电力行业的高度重视。变压器局部放电可直接反映变压器绝缘状态，也成为了影响变压器内绝缘劣化的主要原因。基于上述背景，本文主要对变压器制造工艺对局部放电的影响进行分析，将对变压器制造厂解决局部放电对产品质量的影响具有一定的学术意义和实用价值。
关键词：制造工艺；局部放电；绝缘状态
引言
电力变压器在实际电力系统运行中占有非常重要的位置，也是其最重要的电气设备，电力变压器的运行情况也决定了整体电网的运行安全情况。如果其中的绝缘发生损坏，电能供应将会受到影响，甚至于部分电力网出现瘫痪的现象，而造成此种现象的主要原因还是来自于局部放电，局部放电主要是由于一些高负荷的恶劣环境中，绝缘击穿的故障造成这些现象。
1变压器的局部放电
局部放电（p.d.）是指引起导体之间的绝缘发生局部桥接的一种放电。在一台变压器中,这种局部放电能使每个绕组端子上的对地电压发生瞬时变化。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。引发局部放电的原因：在变压器内部，那些电场不均匀和电场畸变的部位，要引发局部放电，除了设计上考虑不周密，最普通的因素是制造不精心造成的。如果不考虑绝缘距离，主要因素有：1）零部件结构尖角、毛刺，造成电场畸变，放电起始电压降低；2）异物和粉尘，引起电场集中在外电场作用下要发生电晕放电或击穿放电；3）水分和气泡，因水气介电系数低，场强高则发生放电；4）悬浮及接触不良，可形成电场集中或产生火花放电。
2制造工艺对局部放电产生的影响及控制措施
2.1绝缘件的加工
一般情况下，金属异物受到高电场作用的影响会产生树枝状放电，故在绝缘件加工过程中决不允许金属异物的存在；绝缘装配的绝缘压板和铁轭垫块均需采用电工层压木板和层压纸板进行制作，避免形成放电导体；在确保电气性能符合制作标准的情况下，为了将变压器在运行过程中其内部产生的水蒸气及时排出，应在绝缘性质较好的绝缘压板和铁轭垫板上设置排气孔和油路通道；绝缘件的加工需在独立封闭的车间内完成，且车间内清洁干净，无金属粉尘等异物存在，制作完后封存。
2.2变压器真空浸油和注油
由于变压器所使用纸板的纤维间有很多空隙,具有很强的吸水性、吸油性、透气性,特别是经过干燥的纸板透气性更好,必须抽真空,除去纸板纤维间的空气然后浸油,使油将纸板纤维间的空隙填满。纸板的纤维在油中起屏障作用,来提高电气强度。同时由于进入油箱的空气溶解量和压力成正比,所以真空浸油和注油还必须维持高的真空度,才能达到油箱内基本无气泡存在,避免发生气泡放电。
2.3返修工艺措施
焊接接头返修时应控制焊接能量的输入，并采用合理的焊接顺序等工艺措施来保证返修质量。（1）采用小规格直径、小电流等小的焊接规范焊接，以降低返修部位塑性储备的消耗；（2）采用窄焊道、短段、多层焊道、分段跳焊法等，减少焊接应力与变形。但是，每层接头处要尽量错开；（3）每焊完一段，须将焊渣清除干净，填满弧坑，并把电弧后引再熄灭，起附加热处理作用。
然后立即用带圆角的箭头小锤锤击焊缝，以松弛应力。但打底焊缝和盖面焊缝不宜锤击，以免引起根部裂纹和表面加工硬化；（4）加焊回火焊道，但焊后须磨去多余金属，使之与母材圆滑过渡；（5）凡需预热的材料，其层间温度不应低于预热温度。否则，需加热到要求温度后方可焊接；（6）要求焊后热处理的承压设备，应在热处理前焊接返修。否则，返修后应再做热处理；（7）有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器，返修部位仍需保证原有的抗晶间腐蚀性能；（8）返修的现场纪律应详尽、完善。
2.4引线装配
在变压器的制作过程中，引线装配是其中重要的制作环节，其主要目的是通过对引线接头质量的检查，以及对其屏蔽效果的测试最终对其进行控制。在实际焊接这些引线的过程中，应当首先对变压器做好保护措施，避免在焊接中造成对变压器的影响甚至损坏。之后需要进行绝缘包扎工作，这就需要将导线表面在之前焊接中产生的碳化体和其他杂物进行清理。一般都是通过冷压端子来操作变压器的引线连接，并在此过程中，要保证冷压端子的排气孔始终向上，其主要目的在于方便变压器内部的气体排出。另外，需要采用铝箔来填充导线、冷压端子的空穴，同时在屏蔽引线过程中，还要进行圆滑处理工作，主要是采用薄纸板进行相关处理工作，其主要目的在于避免在其表面产生尖角。如果在电缆线中存在断股线头，就需要在包扎引线之前，就将其焊接牢固或直接固定在电缆线中。当以上工作结束后，还要在其外层再包裹一层保护层，其主要目的是为了防止在后面的操作或运输中造成污染或损坏。
2.5真空注油及静置
真空浸油或干燥处理工艺若落实不到位的话，则会导致电木筒和层压纸板之间形成气隙或气泡，若气泡介电系数比绝缘材料的介电系数要小的话，则绝缘内部所产生气隙的所能承受的电场强度会比其它绝缘材料高，这种情况下会增加其变压器被击穿的几率，进而产生局部放电。而真空浸油处理措施的目的在于确保变压器内部处于真空状态，可对绝缘结构中的死角处的空气进行清除，在变压器内部空气完全排出的情况下，注入变压器油。由于绝缘材料的浸透程度受到其厚度、浸透时间及温度等因素的影响，需在静置一定时间后方可进行试验。通常情况下，变压器器身完全浸透的时间越长，其浸透效果越明显，故而产生局部放电的可能性则越小。
2.6真空干燥
当进行完毕上述的变压器真空注油及干燥处理流程后，要将变压器整体在空气中裸放，然后再对其上节油箱扣罩进行抽真空和注油处理，在这一操作过程后中，非常有可能出现吸湿的情况，要格外注意。因此，就要在这个阶段中进行一次除湿工序，进而保证变压器器身内无湿气，这样做的目的主要是确保其绝缘强度有所提升和稳定。具体操作中，应该首先明确变压器运行的状态，然后对当时所处环境的温度、湿度进行测量，以及了解准确的含水量标准，综合如上要素后，再对变压器进行抽真空处理，确定抽真空的程度。在这之后，再根据其具体的出炉时间，综合考虑其环境温度、湿度等数据，进行明确抽真空所需的具体时间，以确保变压器的制造质量。
结语
局部放电是一个复杂的问题。它涉及到设计和制造以及制造产品所用的材料品质等多个方面。不能单一的考虑某个方面,而要综合考虑各种降低局部放电的措施,结合本企业的生产工艺流程,扬长避短,多种方法并用,最大程度的减小局部放电量,满足用户对变压器的性能要求,增强企业在市场中的竞争力和生存力。
参考文献
[1]韩帅，李庆民，刘伟杰，等.温-频耦合效应对高频固态变压器绝缘局部放电特性的影响[J].电工技术学报，2015，30（2）：204~210.
[2]温定筠，孙亚明，吕景顺.变压器局部放电试验装置自身局部放电测量方法研究[J].变压器，2015，52（4）：55~57.
[3]王刘旺，朱永利，李莉，等.基于特征子集的变压器局部放电小样本类型识别[J].电测与仪表，2015，52（24）：40~45.