高压分压器击穿故障模式分析

作者： 国自电气 时间：2024-05-21 09:36:38 阅读：33

    高压分压器在高压组件中有广泛而重要的用途：一方面作为高压分压监测，反映高压组件输出高压是否正常；另一方面作为高压稳压反馈，确保高压组件输出高压稳定。由于系统对高压分压器的分压指示精度和稳定性要求较高，我们提出了高压高稳定性分压器研制项目。最初，采用整体灌注环氧树脂方案，结构所示。经过多次改进灌封材料，样品的温度稳定性基本达到使用要求。为了进一步提高高压分压器的温度稳定性，减轻产品重量，对产品结构进行了改进，采用了套陶瓷外壳不灌注的技术方案，结构如所示。该结构的高压分压器，温度稳定性明显改善。但是这种高压分压器在正式装入高压组件后，发生了严重的击穿故障，对此我们进行了深入的分析和试验研究。

1、故障现象

    高压分压器装入高压组件后，在整体灌注硅凝胶之前，进行了通电检查，各项技术指标正常。随后．对高压组件整体灌注硅凝胶，工艺过程如下：1)配制、搅拌灌料，并抽真空排除灌料中的气泡：2)在常压下将灌料缓慢注入高压组件；3)将高压组件置于真空罐内。抽真空5～8min．排除气泡：4)高压组件灌料在常温常压下固化24 h。灌注硅凝胶固化后，对高压组件进行常态检验，加电过程中发现异常：两套电路内均有打火，而高压分压指示均为零。高压组件主要包括高压换流器、高压电容和高压分压器，将上述器件抠出后．重新加电测试发现：一支高压分压器在2.8 kV打火：另一支高压分压器分压指示始终为零，两套换流器均损坏，两支高压电容耐压正常。

2、故障分析及验证

    加电过程发生打火很容易导致换流器损坏，因此，先分析和查找导致打火的原因，高压分压器在加高压情况下，分压指示为零，以及在2.8kV时就打火都是非常少见的现象．因而要重点对高压分压器进行解剖分析，并进行试验验证。关于分压指示为零的故障分析和验证情况：由于高压分压器采用如图2所示的套陶瓷外壳不灌注结构，分压电阻在内部可以移动，a、b两点接触导通后将导致分压指示为零。解剖多支高压分压器，均发现有a、b两点紧贴的情况。关于低电压击穿打火的故障分析和验证情况：对2．8 kV打火的高压分压器进行解剖。发现高压电阻表面有明显的黑色碳灰堆积，起初怀疑是高压电阻本体绝缘破坏导致高压分压器打火，但清除高压电阻表面积碳灰后，高压分压器耐压和分压指示均恢复正常，排除了高压电阻本体绝缘破坏的可能性。唯一的可能就是高压分压器内部发生了空气击穿。