電機(jī)為何會(huì)發(fā)生局部放電？

固體介質(zhì)表面沾染污穢又同時(shí)變潮后，污穢層中所含的可溶性鹽類(lèi)和酸、堿等溶于水膜，形成離子電導(dǎo)，使污穢表面通過(guò)較大泄漏電流；沿面閃絡(luò)電壓顯著降低，嚴(yán)重時(shí)能降低到清潔表面閃絡(luò)電壓的10％以下。霧、露、細(xì)雨和溶雪天氣時(shí)，絕緣子甚至?xí)诠ぷ麟妷合麻W絡(luò)，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，污閃已成為高壓和超高壓電工設(shè)備選擇外絕緣水平的主要依據(jù)。

高壓電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)中通常會(huì)出現(xiàn)局部放電，但局部放電的大小、數(shù)量和位置取決于電機(jī)的設(shè)計(jì)、材料、制造工藝、質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境和老化狀況。對(duì)于特定的電機(jī)設(shè)計(jì)，所用絕緣材料的特性、制造方法、運(yùn)行條件等能極大地影響局部放電的數(shù)量、位置、特征、發(fā)展趨勢(shì)和意義。對(duì)于給定的電機(jī)，在大多數(shù)情況下，通過(guò)局部放電的特征，可以鑒別和區(qū)分不同的局部放電源，也可以通過(guò)附加診斷測(cè)試和可視化檢驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

通常，局部放電發(fā)生在絕緣材料介質(zhì)性能不均勻的位置，在這些位置，局部電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)，由于局部電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大，將導(dǎo)致局部擊穿。該局部擊穿不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿。通常局部放電需要一定的氣體空間來(lái)發(fā)展，例如填充在絕緣體內(nèi)部、臨近導(dǎo)體或者絕緣體分界面的氣體孔隙。

當(dāng)一個(gè)不均勻的局部場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)其擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)局部放電，在施加電壓的一個(gè)周期內(nèi)會(huì)導(dǎo)致數(shù)個(gè)局部放電脈沖產(chǎn)生。在使用云母絕緣的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，不可避免地會(huì)有許多缺陷，例如出現(xiàn)在絕緣材料的孔隙和繞組絕緣分層處的老化部分。因此，不同強(qiáng)度的局部放電源需疊加測(cè)量。

定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中會(huì)有局部放電現(xiàn)象。無(wú)機(jī)云母材料對(duì)局部放電具有固有的抵抗性。然而，在電機(jī)中出現(xiàn)明顯局部放電通常是絕緣缺陷的征兆，例如制造質(zhì)量問(wèn)題或者運(yùn)行中的劣化，而這并非其失效的直接原因。此外，還取決于特定條件下的局部放電源及其幅值，它可能轉(zhuǎn)化成為局部絕緣老化的重要因素。失效時(shí)間與局部放電水平無(wú)關(guān)，但與其他因素，例如運(yùn)行溫度、槽楔情況、污染程度等密切相關(guān)。

特定局部放電測(cè)量和分析可用于新繞組和繞組部件的質(zhì)量控制以及絕緣缺陷的早期檢測(cè)，絕緣缺陷由運(yùn)行中的熱、電、環(huán)境和機(jī)械應(yīng)力等因素引起，可導(dǎo)致絕緣故障。