勵(lì)磁變壓器是發(fā)電廠重要電氣設(shè)備之一。近年來(lái)，新建大、中型水電與火電機(jī)組的勵(lì)磁方式已經(jīng)由傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)交流勵(lì)磁方式轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止自勵(lì)勵(lì)磁方式。靜止自勵(lì)方式采用勵(lì)磁變壓器并聯(lián)在發(fā)電機(jī)出線上，勵(lì)磁變壓器低壓繞組輸出交流電流通過(guò)整流裝置整流為直流電流，然后輸入發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生發(fā)電機(jī)所需的磁場(chǎng)。下圖1為發(fā)電機(jī)靜止自勵(lì)方式勵(lì)磁系統(tǒng)的基本原理圖。
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁基本原理圖
由于勵(lì)磁變壓器低壓繞組同時(shí)承受交流與脈沖電壓作用，低壓繞組故障是引起勵(lì)磁變壓器故障的主要原因之一。有新聞介紹江蘇利港電廠3號(hào)勵(lì)磁變壓器(干式勵(lì)磁變壓器)發(fā)生爆炸事故，調(diào)查結(jié)果表明：由于低壓線圈繞組匝間絕緣損壞，導(dǎo)致低壓絕緣筒絕緣擊穿，使轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地，進(jìn)一步發(fā)展到勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)相間短路，最終造成高壓線圈在大電流下失去穩(wěn)定，進(jìn)而發(fā)展成相間高壓線圈短路故障。
三峽電廠勵(lì)磁變壓器閥側(cè)繞組電壓波形
與在單一交流電壓作用下相比，勵(lì)磁變壓器縱絕緣性能在交流與脈沖疊加電壓作用下更容易逐步劣化。在絕緣劣化過(guò)程中，勵(lì)磁變壓器一旦產(chǎn)生內(nèi)部絕緣局部缺陷，由于脈沖電壓的電壓變化速率非?？?，勵(lì)磁變壓器內(nèi)部局部放電更容易被激發(fā)并對(duì)絕緣造成進(jìn)一步破壞。同時(shí)，可控硅整流裝置產(chǎn)生的直流分量造成勵(lì)磁變壓器內(nèi)部直流偏磁，加之勵(lì)磁變壓器最高運(yùn)行溫度可達(dá)150℃，極易造成局部絕緣受損，進(jìn)一步促使勵(lì)磁變壓器內(nèi)部局部放電的產(chǎn)生與發(fā)展。
因此，局部放電是反映勵(lì)磁變壓器內(nèi)部絕緣狀況的重要特征信息。通過(guò)在線監(jiān)測(cè)勵(lì)磁變壓器內(nèi)部局部放電，對(duì)于提高勵(lì)磁變壓器的運(yùn)行可靠性具有重要意義。由于勵(lì)磁變壓器內(nèi)部局部放電信號(hào)微弱，信噪比較低，所以有效地識(shí)別和抑制干擾，準(zhǔn)確獲取局部放電信號(hào)成為勵(lì)磁變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。
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