3收稿日期:2008210231对电力电容器局部放电的理解与对策夏建中,李洪臣(新东北电气(锦州)电力电容器有限公司,辽宁锦州121000)摘要:电力电容器产品的局部放电特性可以较客观的反映产品设计、工艺水平、制造质量。所以加深对局部放电特性的理解,采取提高局部放电起始和熄灭电压的措施,使产品设计、制造工艺更趋于合理、完善。关键词:局部放电;制造工艺;工作场强中图分类号:TM531.4文献标识码:B文章编号:167421757(2009)0220007203ResearchandCountermeasureonPartialDischargeofPowerCapacitorXIAJian2zhong,LIHong2chen(NewNortheastElectric(Jinzhou)PowerCapacitorCo.,Ltd,JinzhouLiaoning121000,China)Abstract:Thepartialdischargeofpowercapacitorcanobjectivelyreflecttheproductdesign,processlevelandfabricationquality.Therefore,deeplyresearchingoncharacteristicsofpartialdischargeandtakingthemeasurestoincreaseinceptionandextinctionvoltage,willmaketheproductdesignandfabricationtechnologymorerational.Keywords:Partialdischarge;Fabricationtechnology;Operationfieldstrength0引言电力行业标准DL/T840-2003对单台出厂及抽查试验中要求:“加压至2.15倍Un保持1s,将电压降到1.2Un并保持1min,然后将电压升到1.5Un保持1min,不应观察到局部放电水平增加。极对壳放电熄灭电压,应不低于1.2倍最高运行线电压。”高电压电容器绝缘内部因工艺条件、生产环境、绝缘介质质量等条件限制,不可避免地存在有缺陷(例如固体介质中的气隙,液体介质中的气泡)和电场分布的不均匀性,这些气隙气泡或局部固体绝缘沿面上的场强达到一定值以上时,就会发生局部放电,这种放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿,不会立即形成贯穿性通道,但长期的局部放电使绝缘的劣化损伤逐步扩大,最终可使整个绝缘击穿或沿面闪络。所以分析各种因素对电容器局部放电特性的影响有助于提高产品制造质量、延长电力电容器的使用寿命。1局部放电与介质厚度的关系在极不均匀的电场中,例如在电容器元件极板边缘处,电极间的介质厚度决定着发生局部放电时的电压值Ud及其平均场强Ed=Ad-0.5,常数A与局部放电的类别有关。这个公式已通过试验得到很好的证明,由上式可见,局部放电的场强随绝缘厚度的减小而增大。因此为了提高电极边缘处局部放电的电压及平均场强,采用较薄的聚丙烯膜是有利的。但聚丙烯膜的电气弱点是随着厚度d的减小而增加,厚度更小时,由于每层膜中弱点(孔隙或导电点)对整个绝缘影响随层数的减少而变得显著,会使绝缘的电气强度下降。所以电容器的元件设计往往都采用n层厚度为d/n的薄膜绝缘,如果随着薄膜制造工艺水平的提高,薄膜的弱点更少,则电容器可以选用更薄的膜制作,用以提高产品的局部放电水平。2局部放电与浸渍剂压力的关系增加电容器浸渍剂压力的方法可显著提高电容器局部放电的起始电压(见图1)。因为压力增加时,气体在油中的溶解量增大,油中气体的溶解度与外界压力成正比,并且气泡的·7·第30卷第2期2009年4月电力电容器与无功补偿PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationVol.30No.2Apr.2009局部放电电压也提高。但经验表明,把浸渍剂压力提高到一定限度之上也是不适当的,因为电力电容器浸渍剂运行时的热胀冷缩是靠薄板箱壁补偿,过高的压力会使电容器补偿能力减弱。通常制造的电容器内部过剩油压应保持在2×104Pa左右。压力低于大气压时可能导致局部放电电压下降,在寒冷地区运行的电容器,由于温度下降而使压力降低就会发生这种现象,所以控制电容器真空浸渍出罐温度是一很重要的环节。图1临界局部放电电压与油压的关系[1]3局部放电与温度的关系电容器介质中的局部放电场强与温度有关,而且对于不同浸剂其温度变化的影响也是不同的。PXE浸聚丙烯膜模型电容器试验数据证明,在规定条件下测得的局部放电起始电压和熄灭电压都随温度的升高而增大。温度升高时,由于浸渍剂溶解气泡能力的增加而使交流下的局部放电场强上升,因为油隙及气隙的耐压强度比浸渍膜的耐压强度低得多,所以局部放电首先在那里发生。由电容器模型试验数据可知,“C101”浸渍的电容器局部放电起始电压和熄灭电压都比PXE浸渍的产品要好许多...
