前言越來越多的電廠、電站、電力公司等供電部門，在訂購變壓器產品時，對區域性放電量提出嚴格的要求，不但標準有要求的220kv以上級要求減少區域性放電量，而標準無要求的110kv級產品，也提出300pc、200pc、100pc甚至更小的局放量要求，因此，如何滿足客戶要求，降低變壓器的區域性放電量是製造廠必須認真解決的課題。
已掛網執行的變壓器，每年均有相當數量的110~220kv產品退出電網停運，在執行故障和返回製造廠檢修的諸多事例分析中，使使用者和製造廠都建立了這樣一種認識：區域性放電量是變壓器正常工作電壓下引發事故和停運的主要原因，儘管在影響程度或具有決定意義的東西，究竟是區域性放電大小、頻次，還是發生的部位仍需研究**，但消除區域性量是大家共同追求的目標。
區域性放電量是對製造廠設計、工藝的綜合考核，必將成為企業技術水平、產品製造水平的重要標誌，對產品區域性放電的徹底解決，必將在競爭激烈的今天，使企業立於不敗，並且將企業帶入無限生機的明天。
一、 關於絕緣的破壞
1． 絕緣強度
絕緣強度是變壓器產品執行的基礎，變壓器通過一定的絕緣結構形成絕緣強度，保證產品的變電功能，並承受系統可能出現的各種過電壓。絕緣結構由各種不同形狀的絕緣物構成，這些絕緣物都承受所在位置的電場強度，一旦絕緣物的絕緣性能破壞，則承受不了電場強度，將造成變壓器的故障。
2． 絕緣物的破壞
從傳統觀點來講，造成絕緣物的破壞，有兩個原因，即電擊穿或熱擊穿。電擊穿是指在電場作用下，絕緣物產生自由電子，由於自由電子運動功能的增大，而造成絕緣物的貫穿性放電擊穿。熱擊穿是指絕緣物隨所在環境溫度公升高而自身溫度公升高，介損增大，洩漏電流作用又使絕緣物溫度再公升高，造成絕緣物老化，損壞或燒焦。
為了防止擊穿的發生，企業的工程師們，都進行精心設計，通過確定絕緣水平，設計絕緣結構、導線絕緣、繞組形式、引線布置、合適的電流密度及磁通密度，設定一定的油道及冷卻系統使變壓器的絕緣強度得到保證。然而，大量的執行故障顯示，許多貫穿性擊穿，在結構上發現不了設計上的疏漏，甚至有些故障，儘管絕緣物有某種程度損壞，但並沒有擊穿，僅有特徵氣體的異常，由此可知，引起絕緣破壞還有另一種原因，就是區域性放電，而且，存在更為普遍。通常電氣絕緣的破壞是從區域性放電開始的，這就是我們講座降低區域性放電的目的。
3． 區域性放電
故名思意，區域性放電是發生在變壓器內部絕緣區域性位置的放電，即絕緣搭橋，
因放電處於區域性位置，並不直接構成內部絕緣的貫穿性擊穿。
這種放電的危害很大：
（1） 導致電擊穿：放電點直接轟擊所在位置的絕緣，這種放電連續地、長期
地發生，必將導致此處絕緣的最終擊穿。
（2） 熱擊穿：區域性放電產生熱量，或許有腐蝕性氣體，使臨近絕緣熱老化或
腐蝕變質，由連續放電日積月累的結果，則絕緣燒損或失效造成擊穿。
4． 引發區域性放電的原因
在變壓器內部，那些電場不均勻和電場畸變的部位，要引發區域性放電，除了設
計上考慮不周密，最普通的因素是製造不精心造成的。如果不考慮絕緣距離，
主要因素有：
（1） 零部件結構尖角、毛刺，造成電場畸變，放電起始電壓降低；
（2） 異物和粉塵，引起電場集中在外電場作用下要發生電暈放電或擊穿放電；
（3） 水分和氣泡，因水氣介電係數低，場強高則發生放電；
（4） 懸浮及接觸不良，可形成電場集中或產生火花放電。
要降低變壓器區域性放電量，在製造上，要從解決上述四個因素入手，總的原則是不帶入、不產生、不殘留。
二、 巨集觀條件的改善
1． 防塵控制
前述四個因素中，異物和粉塵的防範是重中之中，試驗證明，φ1.5以上的金
屬顆粒，在電場作用下，12.5kv/cm，就會產生遠大於500pc的放電量；各種粉塵，
無論是金屬的或非金屬的存在絕緣結構中，都有會產生電場集中，使這裡的起始電
壓降低，擊穿電壓降低，因此，變壓器製造全過程保持潔淨是非常重要的，要實施
防塵控制。
（1）建立防塵控制區：
按製造過程可能受粉塵影響的程度分級控制。例如：
平整導線、導線包紙、線圈繞制、線圈套裝、鐵芯迭積、絕緣件製造、器身裝配、引線裝配、器身整理絕緣不許異物殘留和粉塵進入，要實施一級管理。
變壓器油箱、**配可實施二級防塵管理。
鐵晶元剪下、鐵芯預迭實施**管理。
變壓器油箱製造過程需控制焊縫飛濺不殘留工件中，過程中可不進行防塵管理，但油箱塗漆後必須進行內外除塵，送**進入二級管理。
器身在變壓器產品上十分重要，要格外關注，最好在淨化室中進行器身、引線裝配和烘燥後的器身整理。
（2）地面油漆：
防塵控制區域，地面要油漆，因為油漆不起灰，有灰散落能發現即時清除。
其它任何地面都可能起灰，更不要說還存在落灰看不見的問題。
3）吊具、工裝：
在防塵控制區域的吊車軌道要有接灰塵裝置，定期清掃。
在防塵控制區域使用的吊繩，交接處要有保護套，吊樑、吊繩相接處有保護層。
在防塵控制區域使用的工裝均要外表塗鮮亮油漆如白色、黃色、天蘭色。
以便於保持潔淨，即時發現掉漆、生鏽等。全部使用吸塵器進行產品的除
塵。4）防塵區管理：
真正的防塵，不但要有防塵控制區，更在於防塵區的管理，例如廠房的封裝、門窗管理、塵埃降落量控制，車輛進入、違禁作業控制等。
2． 絕緣件的集中加工
絕緣件最忌金屬粉塵，一些企業，絕緣件同金工件一樣在同一車間加工，在同
一工具機加工，工件混放，同庫同位保管等，這樣絕緣件有沾染上金屬粉塵的可
能，而一旦絕緣件有金屬粉塵附著，紙板的網格表面要想清除幾乎是不可能的。因
此，有必要在絕緣車間設定乙個機械加工區域。該區域應注意與其它區域的粉塵隔
離。 設定專門加工區域的另一原因是製造週期和水分管理的需要。例如層壓件的水
分管理關係到產品的絕緣性能，由於厚層水分很難徹底清除，要求壓制後盡短時間
內機加成型，所以只有乙個車間內能夠得到控制。
3． 自製絕緣筒及絕緣件穩定化處理
在絕緣筒上繞制線圈是防止線圈不圓、減少裝配間隙、增強抗短路能力及方便
整體套裝的有效措施，但這種繞線方式對降低區域性放有所貢獻。
（1） 在繞製模上直接繞制線圈，防止鬆散，往往線圈成多邊形，檔間導線近似平直，不但實際絕緣距離減少，而且這種線圈脫模極易造成內部導線的絕緣破損。
（2） **模上直接繞制，則模具與線圈線匝間沒有任何屏障，旋轉的線模使空氣中的粉塵可進入並夾於導線間。
採用絕緣筒繞制，這兩個缺陷均不存在。
穩定化處理是對絕緣筒，油隙撐條等防止吸潮變形所採限的措施。這些絕
緣物吸潮，均存在粘接部的水分清除問題，如果清除不徹底，則因粘接劑介電常數
高，水氣介電係數低，在油隙中發生放電。
自製絕緣筒需要下料機、斜面加工機、滾圓機、粘合壓熟裝置等。
穩定化處理需乾燥、浸油設施。
4． 絕緣件乾燥裝置及保溫存放
層壓件和絕緣筒均需製造過程中乾燥，對絕緣筒、油隙撐條乾燥目的如前述在於穩定化，而線圈壓板、座板、器身上下支撐塊製造均需在壓制前對下料紙圈或成型料進行預乾燥，這種預乾燥的目的在於，通過乾燥脫水：
（1） 使紙板含水率降至1%及以下，避免壓制中脫水不淨，使紙壓圈等在器身或線圈在各次烘燥中因脫水率不均造成內應力而發生開裂。
（2） 厚紙板例如壓板等在次乾燥中也很難清除水分，因此，在產品上由於執行溫度公升高，水分汽化游離可能發生放電，所以要預烘先行脫水。
5． 採用優質合金刀具進行矽鋼片加工
變壓器鐵晶元通過縱剪、橫剪剪下成形。這些剪下切口，都存在不同程度的毛
刺，毛刺不但能引起片間短路，內部形成環流，增大變壓器空載損耗，而且毛刺也
增大鐵芯厚，實際上減少了迭片，增加磁密。更為惡劣的是毛刺可能隨時掉落，迭
片、插上軛、執行中震動等都會有毛刺掉落器身上發生放電，既使是落在箱底，也
可能在一定電場作用下，有序排列，造成地電位放電。
故要務使鐵芯毛刺越小越好。110kv產品鐵晶元不大於0.03，220kv及以上產
品，鐵晶元毛刺≤0.02。這就需要耐磨性好高硬度的矽鋼片剪刀，可採用yg15，
yg20硬質合金及大功率碳化鎢（鋼結硬質合金）製做圓剪刀和橫剪刀（片），再有
需要高精度的剪下裝置，會取得很好的結果。
6． 實施線圈絕緣的整體套裝
整體套裝技術是把每相（柱）的所有線圈及絕緣件，先組裝到一起，然後要直
接套到鐵芯上大型變壓器裝配技術。優點是：單柱各線圈保證壓緊、裝配緊湊、三
柱線圈高度可一致，從而結構抗短路強度好、線圈震動小、燥聲小。
對降低區域性放電的好處在於：
（1）對單體線圈而言，經過三次乾燥（單線圈、整相線圈、器身），水分清除徹底
（更易得到理想尺寸）。
（2）對線圈的絕緣壓板、座板來說，本來因其過厚不易乾燥得透，由於整體套裝
增加了一次乾燥，加上後續器身乾燥，能使其乾燥得徹底，因水氣而引發放電可
能性小了。
（3）套裝線圈在裝配期間較單個線圈受粉塵汙染小，而器身裝配時，整體套裝時
間短大大減少粉塵散落機會，也減少了再吸潮的機會。
7． 實施引線的冷壓接
這是一項直接降低區域性放電量的措施，要使局放降致300pc以下，必須實施
冷壓接。因為銅焊時，要產生大大小小的焊珠飛濺，散落器身、絕緣件中是普遍現
象；而焊頭處理還要產生粉塵，粉塵的散落，夾於導線的絕緣中幾乎一定要有；此
外其焊接加熱要用含水石棉繩隔熱，這水份要進入絕緣，包紮後水分清除很困難。
因為焊珠遺留、粉塵濺落，水分殘存都是造成區域性放電的因素，所以採用沒有這些
缺撼的冷壓接勢在必行。
冷壓接需要壓機、壓鉗、各種壓模及連線端子。
8． 汽相乾燥及終點判斷
器身要進行真空乾燥，目的是除去絕緣物中的水分，保證絕緣強度和使用壽命。
汽相乾燥是現階段真空乾燥的最佳方式，更有效的降低局放還有下述幾點：
（1）因乾燥的熱載體為煤油蒸汽，其無孔不入，又可在冷凝時放出大量熱量加熱
器身，又因汽相乾燥無氧氣的存在絕緣物解聚程度小，可提**燥溫度，因些乾燥
效果好，除水更徹底。
（2）煤油氣冷凝後起到沖洗器身作用，線圈器身可「一塵不染」。
為了減少絕緣物的的解聚作用，同時縮短乾燥時間，在汽相乾燥的加熱階段可
引入中間降壓，根據絕緣物量大小，產品電壓高低，決定降壓次數，110kv級以上
產品可取2-5次中間降壓程式，時機在解聚作用大、出水量多的時間，並保證高真
空時溫度。
器身處理的終點判斷是高壓變壓器製造的重要環節，直接關係到產品質量，
過早終止乾燥，絕緣物可因含水，可加速產品執行中的絕緣老化，甚至試驗中出現
區域性放電或絕緣擊穿，過晚則浪費能源。
其終點判斷標準為：
（1） 絕緣物含溼量：500kv0.3%、220kv0.5%、110kv0.7%；
（2） 絕緣物脫水率rs，是重要判定引數；
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