在电场的作用下,绝缘系统中绝缘体局部区域的电场强度达到击穿场强,在部分区域发生放电,这种现象称为局部放电(PartialDischarge)。局部放电只发生在绝缘局部,而没有贯穿整个绝缘。
发电机中的局部放电主要有绕组主绝缘内部放电、端部电晕放电及槽放电(含槽部电晕)三种。此外,发电机中还有一种危害性放电,是由定子线圈股线或接头断裂引起的电弧放电,这种放电的机理与局部放电不同。
大型发电机定子线棒在生产过程中,由于工艺上的原因,在绝缘层问或绝缘层与股线之间可能存在气隙或杂质;运行过程中在电、热和机械力的联合作用下,也会直接或间接地导致绝缘劣化,使得绝缘层间等产生新的气隙。由于气隙和固体绝缘的介电系数不同,这种由气隙(杂质)和绝缘组成的夹层介质的电场分布是不均匀的。在电场的作用下,当工作电压达到气隙的起始放电电压时,便产生局部放电。局部放电起始电压与绝缘材料的介电常数和气隙的厚度密切相关。
气隙内气体的局部放电属于流注状高气压辉光放电,大量的高能带电粒子(电子和离子)高速碰撞主绝缘,从而破坏绝缘的分子结构。在主绝缘发生局部放电的气隙内,局部温度可达到1000℃,使绝缘内的胶粘剂和股线绝缘劣化,造成股线松散、股问短路,使主绝缘局部过热而热裂解,最终损伤主绝缘。
局部放电的进一步发展是使绝缘内部产生树枝状放电,引起主绝缘进一步劣化,最终形成放电通道而使绝缘破坏。 |