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电力变压器性能与市场认可的关系

  • 时间:2016-11-21 09:41
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        电力变压器作为一种能量的转化的设备在电力系统中起核心作用。其故障,会使电力供应发生中断,甚至会引发火灾等事故,使社会生活及经济发展造成重大损失。当然,性能优良的电力变压器更能赢得市场认可,但是市场中电力变压器等产品质量良莠不齐,那么,一旦电力变压器出现故障,该怎么解决呢?
        影响变压器绝缘故障的主要因素影响变压器绝缘性能的主要因素有:温度、湿度、油保护方式和过电压影响等。
        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CO₂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CO₂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。
        湿度的影响
        水分的存在将加速纸纤维素降解。因此,CO和CO₂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CO₂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。
        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。
        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。
        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。
        综上所述,掌握电力变压器的绝缘性能及合理的运行维护,直接影响到变压器的安全运行、使用寿命和供电可靠性,电力变压器是电力系统中重要而关键的主设备,作为变压器的运行维护人员和管理者必须了解和掌握电力变压器的绝缘结构、材料性能、工艺质量、维护方法及科学的诊断技术,并进行优化合理的运行管理,才能保证电力变压器的使用效率、寿命和供电可靠性。