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變壓器絕緣故障淺析
發(fā)布時(shí)間:2022-08-23 09:51:25 瀏覽次數(shù):3389次
據(jù)統(tǒng)計(jì),因各種類型的絕緣故障形成的事故約占全部變壓器事故的85%以上??梢哉f(shuō),電力變壓器的絕緣系統(tǒng)是變壓器正常工作和運(yùn)行的基本條件,而變壓器的使用壽命就是由絕緣材料的壽命所決定的。油浸式變壓器的絕緣系統(tǒng)主要的組成部分就是油-紙絕緣。而所謂的變壓器絕緣老化,就是這些材料在使用中受到影響逐漸劣化,終使得材料的絕緣強(qiáng)度降低乃至被擊穿。
首先,我們要了解一下絕緣油的性能,絕緣油除了必須有穩(wěn)定優(yōu)良的絕緣性能外,運(yùn)動(dòng)粘度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和酸值等也是絕緣油的主要性質(zhì)指標(biāo)。變壓器在正常的運(yùn)行狀態(tài)下,絕緣油的劣化過(guò)程進(jìn)行的相當(dāng)緩慢,如果變壓器能夠在較為理想的環(huán)境下運(yùn)行,絕緣油的劣化速度會(huì)相當(dāng)慢,甚至使用20年依然可以保持應(yīng)有的質(zhì)量而不老化,但混入油中的金屬、雜質(zhì)、氣體等會(huì)加速氧化的發(fā)展,使油質(zhì)劣化,顏色變深,透明度下降,所含水分、酸值增加等,使絕緣油性能劣化。
所以,絕緣油劣化的原因主要是污染。污染是油中混入了水分和雜質(zhì),這些不是油氧化的產(chǎn)物,污染使油的絕緣性能降低,介質(zhì)損耗因數(shù)增.大,加快油自身的劣化。
絕緣油在劣化過(guò)程中主要階段的生成物有過(guò)氧化物、酸類、醇類、酮類和油泥。
早期劣化階段,油中生成的過(guò)氧化物與絕緣纖維材料反應(yīng)生成氧化纖維素,使絕緣纖維機(jī)械強(qiáng)度變差,造成脆化和絕緣收縮。生成的酸類是一種粘液狀的脂肪酸,盡管腐蝕性沒(méi)有礦物酸那么強(qiáng),但其增長(zhǎng)速率及對(duì)有.機(jī)絕緣材料的影響是很大的。
后期劣化階段是生成油泥,當(dāng)酸侵蝕銅、鐵、絕緣漆等材料時(shí),反應(yīng)生成油泥,是一種粘稠而類似瀝青的聚合型導(dǎo)電物質(zhì),它能適度溶解于油中,在電場(chǎng)的作用下生成速度很快,粘附在絕緣材料或變壓器箱殼邊緣,沉積在油管及冷卻器散熱片等處,使變壓器工作溫度升高,耐電強(qiáng)度下降。
1、絕緣油變質(zhì),包括它的物理和化學(xué)性能都發(fā)生變化,從而使 其電性能變壞。通過(guò)測(cè)試絕緣油的酸值、界面張力、水溶性酸值等項(xiàng)目,可判斷是否變質(zhì)。
2、絕緣油進(jìn)水受潮,由于水是強(qiáng)機(jī)性物質(zhì),在電場(chǎng)的作用下易電離分解,而增加了絕緣油的電導(dǎo)電流,這類問(wèn)題可以通過(guò)測(cè)試絕緣油的水分含量來(lái)判斷。
3、絕緣油感.染微生物細(xì).菌,例如在主變壓器安裝或吊芯時(shí),附在絕緣件表面的昆蟲和安裝人員殘留的污漬等都有可能攜帶細(xì).菌,從而污染了絕緣油:或者絕緣油本身已被微生物污染。主變壓器—般運(yùn)行在40—80℃的環(huán)境下,非常有利于這些微生物的生長(zhǎng)、繁殖。由于微生物及其排泄物中的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)的絕緣性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于絕緣油,從而使得絕緣油介損升高。
4、油中只混有水分和雜質(zhì),這種污染情況并不改變油的基本性質(zhì)。對(duì)于水分可用干燥的辦法加以排除,對(duì)于雜質(zhì)可用過(guò)濾的辦法加以清除,油中的空氣可通過(guò)抽真空的辦法加以排除。
5、兩種及兩種以上不同來(lái)源的絕緣油混合使用,油的性質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定;油的比重相同、凝固溫度相同、粘度相同、閃點(diǎn)相近;且混合后油的安定度也符合要求。對(duì)于混油后劣化的油,由于油質(zhì)已變,產(chǎn)生了酸性物質(zhì)和油泥,因此需用油再.生的化學(xué)方法將劣化產(chǎn)物分離出來(lái),才能恢復(fù)其性質(zhì)。
綜上所述,掌握變壓器的絕緣性能及合理的運(yùn)行維護(hù),直接影響到變壓器的安.全運(yùn)行、使用壽命和供電可靠性,電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要而關(guān)鍵的主設(shè)備,電力工作者需要了解和掌握電力變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)、材料性能、維護(hù)方法及科學(xué)的診斷技術(shù),并不停隨著技術(shù)與材料的進(jìn)步進(jìn)行優(yōu)化,才能保證電力變壓器的使用效率、壽命和供電可靠性。