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影響變壓器絕緣故障的主要因素
2021-03-12
影響變壓器絕緣性能的主要因素是溫度、濕度、油保護(hù)方式和過電壓。
1、溫度的影響。
電力變壓器是油和紙的絕緣,油和紙的含水量在不同溫度下有不同的平衡曲線。一般情況下,溫度升高,紙里的水會(huì)沉淀到鋪位里;相反,紙應(yīng)該吸收油中的水分。所以溫度越高,變壓器內(nèi)絕緣油的微水含量越大;反之,微水含量小。
當(dāng)溫度不同時(shí),纖維素的開環(huán)、斷鏈和伴隨產(chǎn)生氣體的程度也不同。在一定溫度下,CO和CO的產(chǎn)生速率是恒定的,即油中CO和CO氣的含量與時(shí)間成線性關(guān)系。隨著溫度的升高,一氧化碳和一氧化碳的產(chǎn)率呈指數(shù)級(jí)增加。因此,油中CO和CO的含量與絕緣紙的熱老化直接相關(guān),含量的變化可以作為密封變壓器時(shí)紙層是否異常的標(biāo)準(zhǔn)之一。
變壓器的壽命取決于絕緣的老化程度,絕緣的老化取決于工作溫度。額定負(fù)載下,繞組平均溫度升至65℃,zui熱點(diǎn)溫度升至78℃。如果平均環(huán)境溫度為20℃,則zui熱點(diǎn)溫度為98℃。在這個(gè)溫度下,變壓器可以運(yùn)行20-30年。變壓器過載,溫度升高,壽命縮短。
國際電工委員會(huì)(1EC)認(rèn)為,在80~140°c的溫度范圍內(nèi),溫度升高6℃時(shí),A類絕緣的變壓器絕緣的有效壽命會(huì)降低1倍,這就是6℃規(guī)則,這說明熱量限制比以前接受的8℃規(guī)則更嚴(yán)格。
2.濕度的影響。
水分的存在會(huì)加速紙纖維素的降解。因此,一氧化碳和一氧化碳的產(chǎn)生也與纖維素材料的含水量有關(guān)。濕度一定時(shí),含水量越高,分解的CO越多。相反,含水量越低,分解的CO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(duì)絕緣介質(zhì)的電氣和物理化學(xué)性能有很大的危害。濕氣會(huì)導(dǎo)致絕緣油的火花放電電壓降低,介電損耗因子tg8增加,并促進(jìn)絕緣油老化和絕緣性能劣化。然而,潮濕的設(shè)備不僅降低了電力設(shè)備的可靠性和使用壽命,而且可能導(dǎo)致設(shè)備損壞,甚至危及人身anquan。
3.油保護(hù)方式的影響。
變壓器油中氧的作用會(huì)加速絕緣分解反應(yīng),氧含量與油保護(hù)方式有關(guān)。另外,不同的油池保護(hù)方式使得CO和CO在油中的分解和擴(kuò)散不同。如果CO的溶解量很小,開放的變壓器CO很容易擴(kuò)散到油表面空間。所以一般情況下,開放變壓器中CO的體積分?jǐn)?shù)不超過300x10-6。密封變壓器,因?yàn)橛兔媾c空氣絕緣,CO和CO不揮發(fā),所以含量高。
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)行產(chǎn)生的相間電壓是相間電壓的58個(gè)點(diǎn),但發(fā)生單相故障時(shí),中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的主絕緣電壓會(huì)增加30個(gè)點(diǎn),中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的主絕緣電壓會(huì)增加73個(gè)點(diǎn),可能會(huì)損壞絕緣。
?。?)雷電過電壓的影響。
由于雷電過電壓的波頭陡峭,縱向絕緣(匝間、并匝、絕緣)上的電壓分布非常不均勻,可能在絕緣上留下放電痕跡,從而損壞固體絕緣。
?。?)操作過電壓的影響。
因?yàn)椴僮鬟^電壓的波頭相當(dāng)平坦,所以電壓分布近似線性。當(dāng)操作過電壓波從一個(gè)繞組傳遞到另一個(gè)繞組時(shí),它大約與兩個(gè)繞組之間的匝數(shù)成比例,從而容易導(dǎo)致主絕緣或相間絕緣的劣化和損壞。
5.短路電動(dòng)勢(shì)的影響。
電動(dòng)力可能使變壓器繞組變形,使導(dǎo)線移位,從而改變?cè)械慕^緣距離,引起絕緣發(fā)熱,加速老化或損壞,導(dǎo)致放電、電弧放電和短路故障。
綜上所述,掌握電源變壓器的絕緣性能和合理的運(yùn)行維護(hù),直接影響到電源變壓器的anquan運(yùn)行、使用壽命和供電可靠性。電源變壓器是電力系統(tǒng)中重要而關(guān)鍵的主要設(shè)備。作為變壓器運(yùn)維人員和管理者,bixu了解和掌握電力變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)、材料性能、工藝質(zhì)量、維護(hù)方法和科學(xué)診斷技術(shù),進(jìn)行優(yōu)化合理的運(yùn)維管理,確保電力變壓器。
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