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影响变压器绝缘性能的主要因素

发布时间:2022-09-02 02:07:04 浏览次数:1851

  在变压器运行过程中,影响变压器绝缘性能的主要因素是温度、湿度、油保护方法和过电压效应。因此,将这些因素控制在合理的范围内,是保证变压器安全使用的关键要素。


  1、温度的影响


  电力变压器采用油纸绝缘,油纸中的水分在不同温度下具有不同的平衡曲线。一般情况下,当温度升高时,纸中的水分会沉淀到水池中;否则,纸张会从油中吸收水分。因此,温度越高,变压器中绝缘油的含水量越大;反之,含水量小。


  当温度不同时,伴随气体产生的纤维素的溶解和断链程度不同。在一定温度下,CO和CO2的产率是恒定的,即油中CO和CO2的含气量与时间呈线性关系。随着温度的不断升高,CO 和 CO 的生成速率呈指数增长趋势。由此可见,油中co和CO的含量与绝缘纸的热老化直接相关,含量变化可以作为判断密封变压器中纸层是否异常的标准之一。


  变压器的寿命取决于绝缘的老化程度,而老化程度又取决于工作温度。在额定负载下,油浸式变压器绕组平均温度升至65℃,最高温度升至78℃。如果平均环境温度为20°C,则最热点温度为98°C;在这个温度下,变压器可以运行20- 30年,如果变压器过载,温度会升高,从而缩短寿命。


  国际电工委员会(IEC)认为,A级绝缘变压器在80 ~140℃的温度范围内,温度每升高6℃ ,变压器绝缘的有效寿命将加倍。这是6°C规则,它说明了热量的局限性。它比过去接受的 8°C 规则更严格。


  2、湿度的影响


  水分的存在加速了纸纤维素的降解。因此,CO和CO2的产生也与纤维素材料的水分含量有关。当湿度恒定时,含水量越高,二氧化碳分解越多。相反,水含量越低,CO分解越多。


  绝缘油中的微量水分是影响绝缘性能的重要因素之一。绝缘油中微量水分的存在对绝缘介质的电气和物理化学性能有很大的危害。水分会降低绝缘油的火花放电电压,增加介质损耗因数tg8,促进绝缘油老化,使绝缘性能变差。设备受潮不仅会降低电力设备的运行可靠性和使用寿命,还会造成设备损坏,甚至危及人身安全。


  3、防油方式的影响


  变压器油中氧的作用加速了绝缘分解反应,氧的含量与油的保护方式有关。另外,不同的水池对CO和CO2在油中溶解和扩散的方式也不同。例如,CO的溶解量小,开式变压器CO很容易扩散到油面空间中。因此,开式变压器中CO的体积分数一般不超过300x10-6。对于密封变压器,由于油面与空气绝缘,CO和CO2不易挥发,因此含量较高。


  4、过电压的影响


  (1) 瞬态过电压的影响


  三相变压器正常运行产生的相对地电压为相电压的58% ,但发生单相故障时,中性点接地系统的主绝缘电压增加30 % ,中性点接地系统的主绝缘电压增加73%。中性点不接地系统,可能损坏绝缘。


  (2) 雷电过电压的影响


  由于雷电过电压波陡峭,纵向绝缘(匝间、平行、绝缘)上的电压分布很不均匀,可能在绝缘上留下放电痕迹,从而破坏固体绝缘。


  (3) 工作过电压的影响


  由于工作过电压头比较平滑,电压分布近似线性。当工作过电压波从一个绕组转移到另一个绕组时,它与两个绕组之间的匝数大致成正比,这很可能导致主绝缘或相间绝缘劣化和损坏。


  5、短路电动势的影响


  出线短路时的电动势会使变压器绕组变形,使引出线移位,从而改变原来的绝缘距离,使绝缘发热,加速老化或损坏,引起放电、拉弧、短路故障。

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标签: 试验变压器