影響變壓器絕緣性能的主要因素

時間：2022-04-27作者：武漢華意電力科技有限公司瀏覽：101

在變壓器運(yùn)行過程中，影響變壓器絕緣性能的主要因素有溫度、濕度、油保護(hù)方法和過電壓效應(yīng)。因此，將這些因素控制在合理的范圍內(nèi)，是保證變壓器安全使用的關(guān)鍵要素。




1、溫度的影響




電力變壓器采用油紙絕緣，油紙中的水分在不同溫度下具有不同的平衡曲線。一般情況下，當(dāng)溫度升高時，紙中的水分會析出到水池中；否則，紙張會吸收油中的水分。因此，當(dāng)溫度較高時，變壓器中絕緣油的水分含量較大；反之，含水量小。




當(dāng)溫度不同時，伴隨氣體產(chǎn)生的纖維素溶解和斷鏈程度不同。在一定溫度下，CO和CO2的產(chǎn)率是恒定的，即油中CO和CO2的含氣量與時間呈線性關(guān)系。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時，CO 和 CO? 的產(chǎn)生速率往往呈指數(shù)增長。因此，油中CO和CO?的含量與絕緣紙的熱老化直接相關(guān)，含量變化可作為密封變壓器中紙層是否異常的判斷標(biāo)準(zhǔn)之一。




變壓器的壽命取決于絕緣的老化程度，而絕緣的老化又取決于工作溫度。油浸式變壓器在額定負(fù)載下，繞組平均溫升為65℃，較熱點(diǎn)溫升為78℃。如果平均環(huán)境溫度為20C，則較熱點(diǎn)溫度為98°C；在這個溫度下，變壓器可以運(yùn)行20—30年，如果變壓器過載，溫度會升高，從而縮短壽命。




**電工**（1EC）認(rèn)為，A級絕緣變壓器在80～140℃的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高6℃，變壓器絕緣的有效壽命將增加一倍。這就是6℃法則，說明熱量的局限。它比過去公認(rèn)的 8°C 規(guī)則較嚴(yán)格。




2、濕度的影響




水分的存在會加速紙纖維素的降解。因此，CO和CO 2 的產(chǎn)生也與纖維素材料的含水量有關(guān)。當(dāng)濕度恒定時，含水量越高，分解的二氧化碳就越多。反之，水含量越低，CO 分解越多。




絕緣油中的微量水分是影響絕緣性能的重要因素之一。絕緣油中微量水分的存在對絕緣介質(zhì)的電氣和物理化學(xué)性能有很大的危害。水分會使絕緣油的火花放電電壓降低，介質(zhì)損耗因數(shù)tg8增大，促進(jìn)絕緣油老化，使絕緣性能變差。. 設(shè)備受潮不僅會降低電力設(shè)備的運(yùn)行可靠性和使用壽命，還會造成設(shè)備損壞，甚至危及人身安全。




3、防油方式的影響




變壓器油中氧的作用會加速絕緣分解反應(yīng)，氧含量與油的保護(hù)方法有關(guān)。此外，不同的水池保護(hù)方式使CO和CO?在油中溶解和擴(kuò)散的方式不同。例如，CO的溶解量很小，這使得開放式變壓器CO很*擴(kuò)散到油面空間中。因此，開式變壓器中CO的體積分?jǐn)?shù)一般不**過300x10-6。密封變壓器，由于油面與空氣絕緣，使CO和CO?不易揮發(fā)，所以它們的含量比較高。




4、過電壓的影響




①瞬態(tài)過電壓的影響




三相變壓器正常運(yùn)行所產(chǎn)生的相對地電壓為相電壓的58%，但當(dāng)發(fā)生單相故障時，主絕緣電壓會增加30%用于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，73 用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。%，這可能會損壞絕緣層。




②雷電過電壓的影響




由于雷電過電壓波陡峭，縱向絕緣（匝間、平行、絕緣）上的電壓分布很不均勻，可能會在絕緣上留下放電痕跡，從而破壞固體絕緣。




③工作過電壓的影響




由于工作過電壓的波頭比較平滑，所以電壓分布近似線性。當(dāng)工作過電壓波從一個繞組轉(zhuǎn)移到另一個繞組時，它與兩個繞組之間的匝數(shù)大致成正比，這很可能導(dǎo)致主絕緣或相間絕緣的劣化和損壞。




5、短路電動勢的影響




出線短路時的電動勢可能使變壓器繞組變形，引出線移位，從而改變原有絕緣距離，使絕緣發(fā)熱，加速老化或損壞，引起放電、飛弧、短路故障。





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