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影响变压器绝缘性能的主要因素

发布时间:2022-04-28   点击次数:77次

 在变压器运行过程中,影响变压器绝缘性能的主要因素有温度、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,纸中的水分会析出到水池中;否则,纸张会吸收油中的水分。因此,当温度较高时,变压器中绝缘油的水分含量较大;反之,含水量小。

  当温度不同时,伴随气体产生的纤维素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。当温度继续升高时,CO 和 CO? 的产生速率往往呈指数增长。因此,油中CO和CO?的含量与绝缘纸的热老化直接相关,含量变化可作为密封变压器中纸层是否异常的判断标准之一。

  变压器的寿命取决于绝缘的老化程度,而绝缘的老化又取决于工作温度。油浸式变压器在额定负载下,绕组平均温升为65℃,最热点温升为78℃。如果平均环境温度为20C,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(1EC)认为,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增加一倍。这就是6℃法则,说明热量的局限。它比过去公认的 8°C 规则更严格。

  2、湿度的影响

  水分的存在会加速纸纤维素的降解。因此,CO和CO 2 的产生也与纤维素材料的含水量有关。当湿度恒定时,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。

  绝缘油中的微量水分是影响绝缘性能的重要因素之1。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。水分会使绝缘油的火花放电电压降低,介质损耗因数tg8增大,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会加速绝缘分解反应,氧含量与油的保护方法有关。此外,不同的水池保护方式使CO和CO?在油中溶解和扩散的方式不同。例如,CO的溶解量很小,这使得开放式变压器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。密封变压器,由于油面与空气绝缘,使CO和CO?不易挥发,所以它们的含量比较高。

  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所产生的相对地电压为相电压的58%,但当发生单相故障时,主绝缘电压会增加30%用于中性点接地系统,73 用于中性点不接地系统。%,这可能会损坏绝缘层。

  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,可能会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

  由于工作过电压的波头比较平滑,所以电压分布近似线性。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的劣化和损坏。

  5、短路电动势的影响

  出线短路时的电动势可能使变压器绕组变形,引出线移位,从而改变原有绝缘距离,使绝缘发热,加速老化或损坏,引起放电、飞弧、短路故障。

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