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影響變壓器絕緣性能的主要因素
發布時間:2016-10-25 14:38:20      點擊次數:1871
  1、溫度的影響。電力變壓器為油、紙絕緣,在不同溫度下油、紙中含水量有著不同的平衡關系曲線。一般情況下,溫度升高,紙內水分要向泊中析出;反之,則紙要吸收油中水分。因此,當溫度較高時,變壓器內絕緣油的微水含量較大;反之,微水含量就小。
  溫度不同時,使纖維素解環、斷鏈并伴隨氣體產生的程度有所不同。在一定溫度下,CO和CO?的產生速度恒定,即油中CO和CO?氣體含量隨時間呈線性關系。在溫度不斷升高時,CO和CO?的產生速率往往呈指數規律增大。因此,油中CO和CO?的含量與絕緣紙熱老化有著直接的關系,并可將含量變化作為密封變壓器中紙層有無異常的判據之一。
  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運行的溫度。如油浸變壓器在額定負載下,繞組平均溫升為65℃,最熱點溫升為78℃,若平均環境溫度為20C,則最熱點溫度為98℃;在這個溫度下,變壓器可運行20—30年,若變壓器超載運行,溫度升高,促使壽命縮短。
  國際電工委員會(1EC)認為A級絕緣的變壓器在80~140C溫度范圍內,溫度每增加6℃,變壓器絕緣有效壽命降低的速度就會增加一倍,這就是6℃法則,說明對熱的限制已比過去認可的8℃法則更為嚴格。
  2、濕度的影響。水分的存在將加速紙纖維素降解。因此,CO和CO?的產生與纖維素材料的含水量也有關。當濕度一定時,含水量越高,分解出的CO?越多。反之,含水量越低,分解出的CO就越多。
  絕緣油中的微量水分是影響絕緣特性的重要因素之一。絕緣油中微量水分的存在,對絕緣介質的電氣性能與理化性能都有極大的危害,水分可導致絕緣油的火花放電電壓降低,介質損耗因數tg8增大,促進絕緣油老化,絕緣性能劣化。而設備受潮,不僅導致電力設備的運行可靠性和壽命降低,更可能導致設備損壞甚至危及人身安全。
  3、油保護方式的影響。
  變壓器油中氧的作用會加速絕緣分解反應,而含氧量與油保護方式有關。另外,池保護方式不同,使CO和CO?在油中解和擴散狀況不同。如CO的溶解小,使開放式變壓器CO易擴散至油面空間,因此,開放式變壓器一般情況CO的體積分數不大于300x10-6。密封式變壓器,由于油面與空氣絕緣,使CO和CO?不易揮發,所以其含量較高。
  4、過電壓的影響。
  ①暫態過電壓的影響。三相變壓器正常運行產生的相、地間電壓是相間電壓的58%,但發生單相故障時主絕緣的電壓對中性點接地系統將增加30%,對中性點不接地系統將增加73%,因而可能損傷絕緣。
  ②雷電過電壓的影響。雷電過電壓由于波頭陡,引起縱絕緣(匝問、并間、絕緣)上電壓分布很不均勻,可能在絕緣上留下放電痕跡,從而使固體絕緣受到破壞。
  ③操作過電壓的影響。由于操作過電壓的波頭相當平緩,所以電壓分布近似線性,操作過電壓波由一個繞組轉移到另一個繞組上時,約與這兩個繞組間的匝數成正比,從而容易造成主絕緣或相間絕緣的劣化和損壞。
  5、短路電動力的影響。出口短路時的電動力可能會使變壓器繞組變形、引線移位,從而改變了原有的絕緣距離,使絕緣發熱,加速老化或受到損傷造成放電、拉弧及短路故障。

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