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影响变压器绝缘性能的主要因素

 

 
  1、温度的影响。电力变压器为油、纸绝缘,在不同温度下油、纸中含水量有着不同的平衡关系曲线。一般情况下,温度升高,纸内水分要向泊中析出;反之,则纸要吸收油中水分。因此,当温度较高时,变压器内绝缘油的微水含量较大;反之,微水含量就小。
 
  温度不同时,使纤维素解环、断链并伴随气体产生的程度有所不同。在一定温度下,CO和CO2的产生速度恒定,即油中CO和CO?气体含量随时间呈线性关系。在温度不断升高时,CO和CO2的产生速率往往呈指数规律增大。因此,油中CO和CO?的含量与绝缘纸热老化有着直接的关系,并可将含量变化作为密封变压器中纸层有无异常的判据之一。
 
  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运行的温度。如油浸变压器在额定负载下,绕组平均温升为65℃,最热点温升为78℃,若平均环境温度为20C,则最热点温度为98℃;在这个温度下,变压器可运行20—30年,若变压器超载运行,温度升高,促使寿命缩短。
 
  国际电工委员会(1EC)认为A级绝缘的变压器在80~140C温度范围内,温度每增加6℃,变压器绝缘有效寿命降低的速度就会增加一倍,这就是6℃法则,说明对热的限制已比过去认可的8℃法则更为严格。
 
  2、湿度的影响。水分的存在将加速纸纤维素降解。因此,CO和CO?的产生与纤维素材料的含水量也有关。当湿度一定时,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。
 
  绝缘油中的微量水分是影响绝缘特性的重要因素之一。绝缘油中微量水分的存在,对绝缘介质的电气性能与理化性能都有极大的危害,水分可导致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,绝缘性能劣化。而设备受潮,不仅导致电力设备的运行可靠性和寿命降低,更可能导致设备损坏甚至危及人身安全。
 
  3、油保护方式的影响。
 
  变压器油中氧的作用会加速绝缘分解反应,而含氧量与油保护方式有关。另外,池保护方式不同,使CO和CO2在油中解和扩散状况不同。如CO的溶解小,使开放式变压器CO易扩散至油面空间,因此,开放式变压器一般情况CO的体积分数不大于300x10-6。密封式变压器,由于油面与空气绝缘,使CO和CO2不易挥发,所以其含量较高。
 
  4、过电压的影响。
 
  ①暂态过电压的影响。三相变压器正常运行产生的相、地间电压是相间电压的58%,但发生单相故障时主绝缘的电压对中性点接地系统将增加30%,对中性点不接地系统将增加73%,因而可能损伤绝缘。
 
  ②雷电过电压的影响。雷电过电压由于波头陡,引起纵绝缘(匝问、并间、绝缘)上电压分布很不均匀,可能在绝缘上留下放电痕迹,从而使固体绝缘受到破坏。
 
  ③操作过电压的影响。由于操作过电压的波头相当平缓,所以电压分布近似线性,操作过电压波由一个绕组转移到另一个绕组上时,约与这两个绕组间的匝数成正比,从而容易造成主绝缘或相间绝缘的劣化和损坏。
 
  5、短路电动力的影响。出口短路时的电动力可能会使变压器绕组变形、引线移位,从而改变了原有的绝缘距离,使绝缘发热,加速老化或受到损伤造成放电、拉弧及短路故障。
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