基于变压器绝缘故障状态下的影响分析 余冰

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基于回复电压法的变压器油纸绝缘老化状态分析 徐爽

基于回复电压法的变压器油纸绝缘老化状态分析 徐爽

基于回复电压法的变压器油纸绝缘老化状态分析徐爽摘要:油浸式变压器安全运行寿命主要是由其绝缘老化程度所决定的,从目前国内变压器运行情况来看,许多变压器已经接近其使用年限,但是其中仍有一些变压器可在良好运行条件下继续运行多年。

因此,评估变压器绝缘老化程度对于电力行业来说是十分必要的。

绝缘诊断法分为电气法和非电气法。

回复电压法就是一种可以无损地诊断变压器油纸绝缘状态的电气方法。

关键词:油浸式变电器;油纸绝缘;回复电压法;绝缘老化诊断;1 油浸式变压器是电力系统重要的变电设备,是电网能量转换、传输的核心,其绝缘状态的好坏直接影响整个电力系统的安全性。

在大型变压器事故中,绝缘故障引发事故的比例较高。

目前大型电力变压器的设计寿命通常为20--40 a,因此,定期对变压器进行诊断,掌握其绝缘状态,制定科学合理的变压器运行检修计划以及更换计划,对提高变压器的利用率和整个电网运行的安全可靠性都具有重要意义。

2 回复电压测试及等效电路模型回复电压法测试原理就是在绝缘介质两端施加一个直流极化电压,此时介质发生极化过程,内部偶极子发生转向并定向排列,两端聚集大量自由电荷。

一段时间后去除该极化电压并短接介质两端,介质处于去极化过程,原先的自由电荷被部分释放。

断开短接线后,介质仍处于去极化过程,剩余的自由电荷将在介质两端产生一个电压,称为回复电压。

一个完整的测试周期包括:充电、放电、测量及松弛4个阶段。

其中包括3个特征量:回复电压峰值Urmax、回复电压初始斜率Si及峰值时间tp。

通过改变充电时间,循环测试回复电压的特征量,便可得到回复电压峰值的最大值及对应的时间(即主时间常数)与初始斜率最大值这3个特征量。

油纸绝缘变压器绝缘介质主要包括:油隙、撑条和纸筒。

由于上述介质响应速度各不一样,单一的极化等效电路已经无法准确地反映绝缘介质的实际情况。

因此,采用扩展德拜模型的极化等效电路。

3 变压器油纸绝缘老化的影响因素油浸式变压器中最主要的绝缘材料是变压器油,变压器油是从石油中提取出来的,主要成分为碳氢化合物,品质良好的变压器油,其绝缘性能和散热性能都是极佳的。

2020年电力变压器绝缘故障分析方法

2020年电力变压器绝缘故障分析方法

电力变压器绝缘故障分析方法电力变压器绝缘故障分析方法电力变压器绝缘故障分析为了提高变压器故障诊断的水平,需要对变压器故障有一个系统的认识,这不仅有助于预防自然发生的故障,同时也有利于阻止人们可能引发故障的过失行为。

1变压器故障的原因引起变压器故障的主要原因可归结为以下几个方面 [65].制造工艺存在缺陷如设计不合理、材料质量低劣及加工不精细等。

.缺乏良好的管理及维护如检修后干燥处理不充分,安装不细心,反常的过渡过程或持续的操作,以及由于检测能力有限导致某些故障未能及时发现而继续发展,或故障设备修复不彻底等。

.绝缘老化变压器在正常运行中,由于长期受到热、电、机械应力以及环境因素的影响,会发生一些不可逆的变化过程,使绝缘老化,通常这一过程非常缓慢。

但当设备发生某些异常情况时,则会加速绝缘老化过程,迅速形成故障。

.恶劣的环境和苛刻的运行条件,以及长期超过技术规定所允许的范围运行,往往是直接导致故障的起因。

不同运行条件导致的各种故障如表2-1所示。

表2-1运行条件引起的变压器故障运行条件条件特性原因引起的故障经常过载绕组过热、绝缘老化、分接烧损。

负载工作过程特性停运时间过长绝缘受潮。

条件操作过电压或雷电过电压一绝缘、纵绝缘损伤或击穿。

系统近区短路绕组变形、绕组及分接开关过热烧蚀。

环境条件工作现场特点高温过热、绝缘老化。

低温外绝缘及橡胶垫圈劣化。

有害气体结构件、外绝缘腐蚀。

地理、气象特点高湿度绝缘受潮、击穿。

海拔>1m允许温升降低。

污染情况污秽、粉尘套管表面绝缘电阻降低,漏电流增加。

2变压器典型故障及演变1电力变压器绝缘故障树变压器从结构上看包括铁芯、一、二次绕组、引出端子和冷却系统,有时还带有辅助的外部冷却器及分接变换装置。

原则上讲,所有这些组、部件都有可能发生故障,但其发生的概率差异很大,为了保证分析的有效性,我们将研究的范围限制在较为常见的故障类型上。

变压器故障分析是其可靠性设计、制造、试验与运行的基础。

电力变压器的绝缘与故障分析

电力变压器的绝缘与故障分析

电力变压器的绝缘与故障分析引言:电力变压器作为电力系统中的重要设备,承担着电能的传输和分配任务。

然而,由于长时间的运行和环境因素的影响,变压器绝缘会出现老化和故障。

本文将对电力变压器的绝缘和故障进行分析和探讨,希望能对相关领域的研究和实践有所裨益。

一、电力变压器绝缘的重要性电力变压器的绝缘是保证其正常运行和长寿命的重要因素。

绝缘系统的功能在于隔离高压和低压部分,防止电能泄露。

因此,绝缘材料的选择和绝缘系统的设计至关重要。

常见的绝缘材料包括石蜡纸、绝缘油和绝缘漆,它们具有良好的绝缘性能和耐电压能力。

二、变压器绝缘老化的原因1. 温度变压器长期处于高温环境下,高温会导致绝缘材料分解、老化,进而使绝缘电阻下降,增加了绝缘破坏的可能性。

因此,合理控制变压器的运行温度,选择合适的冷却方式是非常重要的。

2. 电压应力高电压应力是导致绝缘老化和故障的另一个重要原因。

较高的电压应力会产生局部强电场,蜕变绝缘材料,导致局部放电和介质击穿。

因此,要合理设计变压器的绝缘结构,减小电压应力集中。

3. 湿度和污秽潮湿和污秽的环境会使绝缘材料吸湿,并导致绝缘电阻下降。

此外,污物和灰尘还会形成导电层,增加了绝缘击穿的风险。

因此,对于暴露在恶劣环境下的变压器,需要加强保护措施,保持绝缘材料的干燥和清洁。

三、电力变压器的故障诊断和分析方法1. 绝缘电阻测试绝缘电阻测试是一种常用的故障诊断方法,通过测量绝缘电阻的变化,来判断绝缘系统是否出现老化或故障。

一般来说,绝缘电阻在正常状态下应该较高,若绝缘电阻明显下降,则需要进一步检查。

2. 局部放电测量局部放电是变压器故障的早期信号,通过测量局部放电信号的强度和频率,可以判断绝缘是否存在故障。

一般使用局部放电仪进行测量,及时发现和定位故障,可以有效保护变压器。

3. 红外热像测试红外热像测试是一种无损检测方法,通过测量变压器表面的温度分布,来判断绝缘系统是否存在异常。

由于故障部位的温度升高,红外热像测试可以帮助定位和识别故障。

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断电力变压器绝缘故障的分析与诊断摘要随着输电电压等级的不断提高,变压器的容量和电压等级也相应升高,对变压器可靠性的要求也更高。

为了确保变压器的安全运行,进行变压器的故障诊断异常重要。

本文首先介绍了变压器绝缘材料的化学组成及故障产生的原因,然后分析了油纸绝缘材料分解产气的机理,最后阐述了变压器故障类型与油中气体含量的关系、故障诊断步骤和故障诊断方法判断。

关键词电力变压器;绝缘故障;故障诊断1变压器故障诊断概述随着输电电压等级的不断提高,变压器的容量和电压等级也相应升高,对变压器可靠性的要求也更高。

为了确保变压器的安全运行,进行变压器的故障诊断异常重要。

事实证明,变压器的故障大多数是绝缘故障,通过变压器的绝缘故障诊断,能够及时准确地发现变压器中潜在性故障,从而有效预防引起重大安全事故,对电力系统的安全可靠运行具有十分重要的意义。

2变压器绝缘材料的化学组成及故障产生的原因变压器通常由结构材料、导电材料、绝缘材料和导磁材料组成,不同类型的电力变压器其绝缘材料的组成也不同,例如油浸式变压器的绝缘材料由绝缘纸和绝缘油构成。

在变压器的运行过程中,受到各种因素的影响(例如环境、机械、电、热等),绝缘材料会逐渐劣化从而导致变压器故障,实践证明,变压器85%的故障因素都是由变压器绝缘系统引起的。

目前变压器中应用最广泛的是干式树脂变压器和油浸变压器,绝缘材料的性能决定了变压器的使用寿命,变压器绝缘系统产生故障的原因主要有以下几个方面:1)变压器设计不合理,例如绝缘材料薄、油道窄,这样就会导致变压器投入不久就会产生故障;2)变压器相间绝缘裕度不够,容易产生相间短路故障;3)变压器内部的洁净度不高,金属杂质覆盖在变压器表面和变压器线圈之上,导致变压器运行过程中产生局部放电;4)绝缘管、绝缘筒和绝缘板凳绝缘成型件在制造过程中受到污染,导致局部放电,降低了绝缘件的绝缘效果;5)变压器油箱的密封效果不好,当水分进入变压器内部时,变压器的局部绝缘强度降低,从而导致线圈对油箱的击穿;6)变压器长时间负荷运行导致变压器油老化。

500 kV变压器绝缘下降原因分析与处理

500 kV变压器绝缘下降原因分析与处理

500 kV变压器绝缘下降原因分析与处理谢迎天;车传强【摘要】对某500kV变电站主变压器V相变压器高压绕组绝缘电阻及吸收比进行测量时,发现高—低压绕组及地绝缘电阻降低、介质损耗因数不合格等问题.采用内屏蔽法对V相变压器各部分绝缘电阻、电容量及介质损耗因数进行测量,确定有载分接开关对地绝缘存在缺陷.然后对变压器本体及有载分接开关绝缘油进行油色谱分析及部分简化试验,发现有载分接开关绝缘油耐压值降低、微水量超标.更换有载分接开关绝缘油后,重新对变压器高—低压绕组及地绝缘电阻和介质损耗因数进行测量,数据全部正常.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】4页(P30-33)【关键词】500kV变压器;有载分接开关;绝缘电阻;介质损耗因数;受潮【作者】谢迎天;车传强【作者单位】包头供电局,内蒙古包头 014030;内蒙古电力科学研究院,呼和浩特010020【正文语种】中文【中图分类】TM411变压器是电力系统中最重要的电气设备,变压器例行试验是考核变压器绝缘性能的重要手段之一。

变压器例行试验中绝缘测试试验主要包括:绕组绝缘电阻试验、绕组介质损耗因数试验以及绝缘油试验。

测量变压器绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数,能够发现变压器是否存在贯穿的集中性缺陷及整体受潮、贯通性受潮现象;测量介质损耗因数对发现变压器内部受潮和绝缘整体劣化非常有效;绝缘油试验能够反映绝缘油是否受潮、变压器内部是否存在放电、过热等故障。

在测量过程中应该根据测量数据对异常现象进行综合分析和判断,对变压器运行状况做出正确评价,进而采取合适的处理措施。

本文以某500 kV变电站主变压器为例,对其绝缘下降原因进行分析,并提出处理措施,为同类型变压器故障处理提供参考。

某500 kV变电站2号主变压器V相变压器型号为ODFPSZ-250000/500,出厂序号为112,出厂时间为2007年9月,变压器内部绕组结构如图1。

一起500kV变压器绝缘故障分析

一起500kV变压器绝缘故障分析

一起500kV 变压器绝缘故障分析500kV 变压器是电力系统中的重要设备之一,它用于将高压输电线路中传输的电能降压为低压,满足用户的用电需求。

然而,在使用过程中,变压器可能会出现各种故障,其中绝缘故障是一种比较常见的问题。

本文将从绝缘故障的类型、故障原因、检测方法以及预防措施等方面探讨500kV 变压器绝缘故障的分析与解决。

一、绝缘故障类型在500kV 变压器中,常见的绝缘故障类型包括以下几种:1、绕组夹层短路:由于绕组中的绝缘层破损或质量不良,导致相邻层之间发生短路,造成绕组内部电场分布不均,引起局部放电,最终导致绕组故障。

2、绕组端部放电:由于绕组传输电能的电场强度集中在绕组端部,绝缘层质量不良或受到机械损伤,导致局部放电,最终引起绕组端部故障。

3、油介质变质:变压器中的绝缘介质主要是油,长时间使用后,油中的添加剂会逐渐分解,使其性能下降。

油介质发生变质会导致绝缘性能降低,加速绕组老化,引起故障。

4、系统过电压:系统突发、短期的大电流和过电压事件会破坏变压器内部的绝缘,引起绝缘故障。

二、绝缘故障原因绝缘故障产生的原因是多方面的,下面列举了几个比较常见的原因:1、制造工艺不良:制造中的不良工艺会导致绝缘层厚度不均匀、气泡、缺陷等,增加了绝缘破损的概率。

2、操作不当:在变压器的安装、运行、维护等操作过程中,如果操作不当或操作人员素质不高,容易引起绝缘故障。

3、老化:随着变压器使用时间的增长,绝缘材料会老化、劣化,导致绝缘性能降低,增加故障的可能性。

4、环境因素:500kV 变压器常处于高温、潮湿、油污等恶劣环境中,这些环境因素会加速绝缘老化,引起故障。

5、外力因素:如雷击、振动、机械损伤等外力因素也可能导致绝缘故障的发生。

三、绝缘故障检测方法针对500kV 变压器绝缘故障的检测方法,主要包括以下几种:1、绝缘电阻测试:变压器应在停机状态下进行电阻测试,测试后应将测量结果与标准值进行比较。

如果测量值低于标准值,则说明变压器存在绝缘故障。

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断在经济不断发展过程中,能源的消耗量也出现了不但增长的情况,在这种情况下,我国的电力系统正在实施着大范围输电的任务,在电能调度过程中,电力变压器是非常重要的电力设备,同时也是保证电网安全稳定运行的重要设备。

电力变压器中主要的绝缘材料是绝缘油和绝缘纸,在长时间使用的情况下会出现老化情况,这样就非常容易出现电力变压器运行故障,导致更大的电力事故发生。

为了避免电力变压器故障对绝缘事故的出现原因要进行必要的分析,这样能够更好的找到解决的措施。

标签:电力变压器;绝缘故障;故障诊断在经济不断发展的情况下,电能的消耗量出现了越来越大的情况,在这种情况下,输电的电压等级也出现了不断提高的情况,变压器的容量和电压等级也要进行相应的升高,这样才能更好的保证变压器的可靠运行。

为了更好的确保变压器的安全运行,对变压器的故障进行诊断是非常重要的,这样能够及时的对出现的潜在问题进行解决,避免出现更大的安全事故,保证电力系统的安全稳定运行。

1 电力变压器故障诊断的意义近年来,我国的电力系统在经济不断发展的情况下,电压等级也在不断的提高,实现了大电网和电网自动化的发展情况,为了更好的保证电能的供应,我国新建了很多的变电站,电力工业的快速发展使得越来越多的电气设备投入使用,这样能够更好的保证电力系统的运行安全性和稳定性,同时也能对电力系统运行过程中的各个状态进行监测,对电气设备的故障诊断也要进行重视。

发电机的单机容量出现了不断增加的情况,电力变压器在等级方面也要进行不断的增大,这样才能更好的保证电力系统的运行可靠性。

在电气设备中,电力变压器是非常重要的组成部分,也是经常容易出现事故的部分,对电力系统的运行有非常大的影响,因此,对电力变压器出现事故的原因要进行更好的分析,这样能够保证电力系统的运行安全。

电力变压器在使用过程中一旦出现不正常运行的情况会导致电网出现停电情况,在这种情况下对电力设备进行修复是非常困难的。

小议变压器绝缘故障的影响因素及分析方法

小议变压器绝缘故障的影响因素及分析方法

以 C , O 的 比值 作 为 判据 , 确 定 故 障与 固体 绝 缘 间 的关 系。 OC 来 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 .9时 表 示 可 能 有 纤 维 绝 缘 分解 故 障 ,在 实践 无 异 常 的 判据 之 一。 压 器 的 寿命 取 决 于 绝 缘 的老 化 程 度 , 绝 缘 的 C / 0 >03 变 而 O C .3或 <00 老 化 又 取决 于 运 行 的温 度 。 油 浸 变压 器 在 额 定 负 载 下 , 组 平 均 温 中 这 种 方 法也 有相 当大 的局 限性 。 如 绕 22 固体 绝 缘 故 障 的 动 态 分 析 方 法 新 的预 防 性 试 验 规 程 规 定 , . 升 为 6 ℃ , 热 点 温 升 为 7 ℃ , 平 均 环 境 温度 为 2 C, 最 热 点 5 最 8 若 0 则 3k 温度 为 9 ℃ : 这个温度下 , 8 在 变压 器 可 运 行 2 — 0年 , 变 压 器 超 运 行 中 3 0 V及 以 上 等 级 变压 器 每 隔 3个 月 进 行 一 次 油 中溶 解 气 03 若 但 有 载 运 行 , 度 升 高 , 使 寿 命 缩 短 。 国 际 电工 委 员会 (E ) 为 A 级 体 分 析 , 目前 很 多 电业局 为保 证 这 些 重 要 设 备 的 安全 , 的 已将 该 温 促 1C认 绝 缘 的 变压 器 在 8 0~1 0 温度 范 围 内 , 度 每 增 加 6 , 4C 温 ℃ 变压 器 绝 时间间隔缩短 为 1个月。也有部分 电业局 已开展 了油色谱在线监测 这 提供 了 良好 的技 术 基 础 。 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 的 尝 试 , 为 实 现 故 障 的连 续追 踪 , 电 力 变压 器 内部 涉 及 固 体 绝 缘 的故 障包 括 :围 屏 放 电、 匝 间短 限 制 已比过 去 认 可 的 8 法 则 更 为严 格 。 ℃ 过 绝 12 湿度 的 影 响 。水 分 的存 在 将 加 速 纸 纤 维 素 降解 。 因此 , O 路 、 负荷 或 冷 却 不 良引 起 的绕 组过 热 、 缘 浸 渍 不 良等 引 起 的 局部 . C 当故障点涉及固体绝缘时 , 在 和 叫 的 产 生 与 纤 维 素 材 料 的含 水 量 也 有 关 。 当湿 度 一 定 时 , 水 量 放 电等。无论 是电性故 障或过热故障 , 含 O 越高 , 分解 出的 C 多 。 之 , 水 量 越 低 , O 越 反 含 分解 出 的 C 就 越 多 。 故 障 点 释 放 能 量 的作 用 下 ,油 纸 绝 缘 将 发 生 裂 解 ,释 放 出 C 和 O O 。但它们的产生不是孤立的, 必然因绝缘油 的分解产生各种低 分 绝 缘油 中 的微 量 水 分 是 影 响绝 缘 特 性 的 重 要 因素 之 一 。 缘 油 中微 C , 绝 并 O O 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 子 烃 和 氢 气 , 能通 过 分 析 各 特 征 气体 与 C 和 C 问 的伴 生 增 长 来判断故障原因。 害 , 分 可 导 致 绝 缘 油 的 火 花 放 电 电压 降 低 , 质 损 耗 因数 t8增 情况 , 水 介 g 判 断 故 障 的 各 特 征 气 体 与 C 和 C 量 间 是 否 是 伴 随 增 长 O O 含 大 , 进绝缘油老化 , 促 绝缘 性 能 劣 化 。 而 设 备 受 潮 , 仅 导 致 电 力 设 不 的 , 要 一 个 定 量 的 标 ; 本 文 通 过 对 变压 器连 续 色谱 监 测 的 结 果 进 需 隹。 备 的 运 行 可 靠性 和寿 命 降 低 , 可 能 导 致 设 备 损坏 甚 至 危 及 人 身 安 更 行相 关性 分析 , 获 得 对 这 一标 准 的统 计 性 描 述 。 样 可 以克服 溶解 来 这 全。 气体 累积 效应 的影 响 , 除 测量 的随 机 误 差 干 扰 。 消 1 油 保 护 方 式 的影 响 。 变 压 器 油 中氧 的作 用 会 加 速绝 缘 分 解 . 3 从变压器 运行可靠性 的重要性和变压 器与油 色谱在线监测装置 反 应 , 含氧 量 与油 保 护 方式 有 关 。 外 , 保 护 方式 不 同 , C 和 而 另 油 使 O 的价格 比来看 , 采用在线监测装置在技术经济上都 有显著 的优势 , 既 C 在 油 中 分解 和 扩 散 状 况 不 同 。 C 的溶 解 小 , 开 放 式 变压 器 O, 如 O 使 提�
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基于变压器绝缘故障状态下的影响分析余冰
发表时间:2018-04-13T16:59:07.243Z 来源:《电力设备》2017年第32期作者:余冰
[导读] 摘要:本文详细分析了变压器绝缘状态下的影响。

(北京市城市照明管理中心北京市 100078)
摘要:本文详细分析了变压器绝缘状态下的影响。

如能确定变压器发生异常或故障时是否涉及固体绝缘,也就初步确定了故障的部位,对设备检修工作很有帮助。

关键词:变压器;绝缘故障;影响分析
0引言
多变压器的损坏和故障都是因绝缘系统的损坏而造成。

据统计,因各种类型的绝缘故障形成的事故约占全部变压器事故的85%以上。

对正常运行及注意进行维修管理的变压器,其绝缘材料具有很长的使用寿命。

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。

为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平,现代变压器的设计采用了更为紧凑的绝缘方式,在运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显著升高。

当变压器内部故障涉及固体绝缘时,无论故障的性质如何,通常认为是相当严重的。

1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:湿度、温度、过电压影响和油保护方式等。

1.1湿度的影响。

水分的存在将加速纸纤维素降解。

因此,CO和叫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。

1.2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。

1.3过电压的影响。

1)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。

2)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。

3)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。

4)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。

1.4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,油保护方式不同,使CO和CO2在油中分解和扩散状况不同。

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。

2变压器绝缘故障的分析方法
2.1固体绝缘故障的动态分析方法新的预防性试验规程规定,运行中330kV及以上等级变压器每隔3个月进行一次油中溶解气体分析,但目前很多电业局为保证这些重要设备的安全,有的已将该时间间隔缩短为1个月。

也有部分电业局已开展了油色谱在线监测的尝试,这为实现故障的连续追踪,提供了良好的技术基础。

电力变压器内部涉及固体绝缘的故障包括:围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的局部放电等。

无论是电性故障或过热故障,当故障点涉及固体绝缘时,在故障点释放能量的作用下,油纸绝缘将发生裂解,释放出CO和CO2。

但它们的产生不是孤立的,必然因绝缘油的分解产生各种低分子烃和氢气,并能通过分析各特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况,来判断故障原因。

判断故障的各特征气体与CO和CO2含量间是否是伴随增长的,需要一个定量的标准。

本文通过对变压器连续色谱监测的结果进行相关性分析,来获得对这一标准的统计性描述。

这样可以克服溶解气体累积效应的影响,消除测量的随机误差干扰。

从变压器运行可靠性的重要性和变压器与油色谱在线监测装置的价格比来看,采用在线监测装置在技术经济上都有显著的优势,既提高了变电站运行的管理水平,又可为从预防性维修体系过渡到预知性维修体系奠定基础。

因此,变压器油中溶解气体在线监测及故障诊断技术的研究具有重要的现实意义和实用价值。

2.2判断固体绝缘故障的常规方法CO、CO2是纤维材料的老化产物,一般在非故障情况下也有大量积累,往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量是因纤维材料正常老化产生的,还是故障的分解产物。

有的学者研究了使用变压器单位纸重分解并溶于油中的碳的氧化物总
量,即(CO+CO2)mL/g(纸)来诊断固体绝缘故障。

但是,已投运的变压器的绝缘结构、选用材料和油纸比例随电压等级、容量、型号及生产工艺的不同而差别很大,不可能逐一计算每台变压器中绝缘纸的合计质量,该方法因实际操作困难,难以应用;并且,考虑全部纸重在分析整体老化时是比较合理的,如故障点仅涉及固体绝缘很小的一部分时,使用这种方法也很难比单独考虑CO、CO2含量更有效。

以CO/CO2的比值作为判据,来确定故障与固体绝缘间的关系。

CO/CO2>0.33或<0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障,在实践中这种方法也有相当大的局限性。

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