影响变压器使用寿命的主要原因(变压器绝缘老化的原因和预防措施)

Posted 2023-05-26

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影响变压器使用寿命的主要原因(变压器绝缘老化的原因和预防措施)

电力变压器是电网中核心能量转换的设备，一旦变压器由于内部绝缘出现问题，会造成它所驳接的电气设备造成巨大损失。因此国家电网会针对辖区所使用的电力变压器进行定时或定期的安全绝缘性能的检测。对于不合格的变压器予以报废处理。

变压器绝缘老化，是指变压器内部的绝缘漆包线、绝缘油、绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、硅钢片表面绝缘层等材料受到热或其他物理化学反应的作用而逐步失去原来的机械强度和电气绝缘强度的一种现象。

变压器绝缘老化的几个原因：

1、绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的变压器接头处。比如：变压器接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，逐渐损害变压器的绝缘强度而造成故障。

2、长期过负荷运行。超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过变压器时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量，从而使变压器温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，变压器的温升常常导致变压器绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，变压器的故障也就特别多。

3、变压器接头故障。变压器接头是变压器线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的变压器接头故障时常发生。施工人员在制作变压器接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原网，都会导致变压器头绝缘降低，从而引发事故。

4、环境和温度。变压器所处的外界环境和热源也会造成变压器温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

5、电老化。电老化可分为局部放电老化，产生原因为气隙、龟裂、剥离、气泡等，发展过程为氧化、穿孔导线，绝缘厚度减少，绝缘击穿；电老化另一原因是树脂放电，因为带电体凸起及绝缘中混有异物。

6、应力老化。主要原因是热应力，热周围作用，振动应力，发展过程为龟裂、剥离等产生气隙，发展成电老化。

7、环境老化。主要原因是运行现场潮气、尘埃以及有害气体等，发展过程为污损，吸潮产生爬电，降低绝缘水平。

变压器绝缘老化预防与治理

关于变压器绝缘老化，主要从两个方面来说，一方面是为了防止或减少不利外部因素的影响，使变压器进行日常维护，保证变压器正常运行，同时在使用中，规范的各个方面，减少人为错误，具体方法可以列举如下：

1）确保变压器不超载运行，工作温度不能超过绝缘材料的最高允许温度。

2）防止变压器在出口处突然出现短路，特别是防止外部因素突然短路和环境因素突然短路。

3）加强变压器的在线诊断，预先进行故障预测，如频繁局部放电测量，油温和线圈温度测量，绝缘油色谱分析，特征气体油微水分析，自由气体和总烃类检测。在投入使用，投入运行，运行期间和特殊情况下，可以按照国家标准进行测试。

4）改进防雷措施和冷却方法。

另一方面，我们应该从压力容器的开发，研究和设计人员，结构设计，以确保准确和完善，以防止变压器绝缘老化。主要方法可以列举如下：

1）绕组末端应用端环，角环等，以改善变压器内部电场的分布。

2）使用馅饼缠绕缠绕。

3）使用内部屏蔽插入电容器。

4）采用优质绝缘材料。

5）变压器的设计采用三维模型进行精确的数值计算，优化了变压器的绝缘裕度。

变压器绝缘老化失效是变压器频繁失效的原因之一，也直接影响变压器的使用寿命，因此应从多方面入手，防止变压器老化，延长变压器的使用寿命。