影響變壓器絕緣性能的主要因素

時間：2022-04-27

在變壓器運行過程中，影響變壓器絕緣性能的主要因素有溫度、濕度、油保護方法和過電壓效應。因此，將這些因素控制在合理的范圍內(nèi)，是保證變壓器安全使用的關鍵要素。

1、溫度的影響

電力變壓器采用油紙絕緣，油紙中的水分在不同溫度下具有不同的平衡曲線。一般情況下，當溫度升高時，紙中的水分會析出到水池中；否則，紙張會吸收油中的水分。因此，當溫度較高時，變壓器中絕緣油的水分含量較大；反之，含水量小。

當溫度不同時，伴隨氣體產(chǎn)生的纖維素溶解和斷鏈程度不同。在一定溫度下，CO和CO2的產(chǎn)率是恒定的，即油中CO和CO2的含氣量與時間呈線性關系。當溫度繼續(xù)升高時，CO 和 CO? 的產(chǎn)生速率往往呈指數(shù)增長。因此，油中CO和CO?的含量與絕緣紙的熱老化直接相關，含量變化可作為密封變壓器中紙層是否異常的判斷標準之一。

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工作溫度。油浸式變壓器在額定負載下，繞組平均溫升為65℃，較熱點溫升為78℃。如果平均環(huán)境溫度為20C，則較熱點溫度為98°C；在這個溫度下，變壓器可以運行20—30年，如果變壓器過載，溫度會升高，從而縮短壽命。

**電工**（1EC）認為，A級絕緣變壓器在80～140℃的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高6℃，變壓器絕緣的有效壽命將增加一倍。這就是6℃法則，說明熱量的局限。它比過去公認的 8°C 規(guī)則較嚴格。

2、濕度的影響

水分的存在會加速紙纖維素的降解。因此，CO和CO 2 的產(chǎn)生也與纖維素材料的含水量有關。當濕度恒定時，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。

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絕緣介質(zhì)的電氣和物理化學性能有很大的危害。水分會使絕緣油的火花放電電壓降低，介質(zhì)損耗因數(shù)tg8增大，促進絕緣油老化，使絕緣性能變差。. 設備受潮不僅會降低電力設備的運行可靠性和使用壽命，還會造成設備損壞，甚至危及人身安全。

3、防油方式的影響

變壓器油中氧的作用會加速絕緣分解反應，氧含量與油的保護方法有關。此外，不同的水池保護方式使CO和CO?在油中溶解和擴散的方式不同。例如，CO的溶解量很小，這使得開放式變壓器CO很*擴散到油面空間中。因此，開式變壓器中CO的體積分數(shù)一般不**過300x10-6。密封變壓器，由于油面與空氣絕緣，使CO和CO?不易揮發(fā)，所以它們的含量比較高。

4、過電壓的影響

①瞬態(tài)過電壓的影響

三相變壓器正常運行所產(chǎn)生的相對地電壓為相電壓的58%，但當發(fā)生單相故障時，主絕緣電壓會增加30%用于中性點接地系統(tǒng)，73 用于中性點不接地系統(tǒng)。%，這可能會損壞絕緣層。

②雷電過電壓的影響

由于雷電過電壓波陡峭，縱向絕緣（匝間、平行、絕緣）上的電壓分布很不均勻，可能會在絕緣上留下放電痕跡，從而破壞固體絕緣。

③工作過電壓的影響

由于工作過電壓的波頭比較平滑，所以電壓分布近似線性。當工作過電壓波從一個繞組轉(zhuǎn)移到另一個繞組時，它與兩個繞組之間的匝數(shù)大致成正比，這很可能導致主絕緣或相間絕緣的劣化和損壞。

5、短路電動勢的影響

出線短路時的電動勢可能使變壓器繞組變形，引出線移位，從而改變原有絕緣距離，使絕緣發(fā)熱，加速老化或損壞，引起放電、飛弧、短路故障。

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詞條說明
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