基于变压器绝缘故障状态下的影响分析 余冰
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

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

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�
水电站变压器绝缘老化故障原因与对策分析

水电站变压器绝缘老化故障原因与对策分析
杨万翠
【期刊名称】《集成电路应用》
【年(卷),期】2024(41)3
【摘要】阐述案例故障的调查与实验,分析长期运行导致绝缘材料老化、环境湿度过高以及操作不当或过载使用造成过热原因。
提出定期检测和维护绝缘材料、控制环境湿度、合理规划变压器负载的措施。
【总页数】2页(P262-263)
【作者】杨万翠
【作者单位】甘肃电投大容电力有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV743
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1.变压器老化成因与表现及影响变压器绝缘故障的主要因素探析
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5.浅谈变压器老化成因及影响变压器绝缘故障的主要因素
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分析核电厂主变压器绝缘受潮故障及对策

分析核电厂主变压器绝缘受潮故障及对策摘要:随着科学技术的快速发展,油浸式电力变压器在发电厂、输变电站中都得到广泛使用,因此,对油浸式电力变压器功能设计、结构、性能、安装及实验等技术方面的要求也是越来越高,1台油浸式电力变压器从设计制造到出厂安装投入使用,这一过程都是重要的环节。
如果工作人员稍有疏忽或操作不当都会造成绝缘材料受潮,进而降低绝缘材料的性能,造成设备运行过程中出现不稳定或存在危险。
绝缘材料的使用性能对于油浸式电力变压器的正常运行具有较大的影响,是确保供电网络稳定的重要前提。
同时,变压器的使用年限与绝缘材料的使用性能有密切的相关性,通过分析110kV油浸式电力变压器绝缘受潮故障原因,并采取有效的处理措施,能够确保供电的安全性,减少对变压器使用寿命的影响。
关键词:电力变压器;绝缘受潮;故障引言油浸式电力变压器从制造到投入运行须经历诸多环节,而一台油浸式电力变压器从出厂运输到现场安装是其中的重要环节,如果方法不当或稍有疏忽,会造成变压器绝缘系统受潮,使绝缘性能降低,进而导致设备运行的不稳定和潜在风险。
水分含量大的时候会造成匝绝缘的平均击穿场强降低,匝绝缘击穿,从而引发绝缘事故。
1事故原因分析1.1套管年检结果该水电站2B主变压器自1995年投运,已连续运行20年。
2015年8月22日对该变压器进行年检预试,通过套管介损试验测得其C相的介损为1.371%,超过《电力设备预防性试验规程》(DL/T596)标准“66~110kV油纸电容型套管应不大于1%”的要求;通过油化试验测得其C相套管的氢(H2)含量为2723.11uL/L,标准规定的注意值为500uL/L;总烃(∑CnHn)含量为374.19uL/L,标准规定的注意值为150uL/L;乙炔(C2H2)含量为40.56uL/L,远超过标准规定的注意值5uL/L。
随即对2B主变高压侧三相套管更换了合格的绝缘油。
经联系变压器生产厂家,原型号套管现不再生产,需定制,生产周期1个月以上。
变压器内部绝缘故障的分析方法

变压器内部绝缘故障的分析方法电力变压器运行中发生的故障率是评价变压器运行的重要指标!在各电压等级上运行的为数众多的油浸式电力变压器或因技术、制造工艺水平、制造质量,或因运行时间较长等等诸多原因,引起变压器在运行中出现内部绝缘故障的情况时有发生。
对变压器制造厂家来说,理应提供长期可靠运行的产品。
近年来,对变压器可靠性要求已经有了很大变化,除要求可靠性和寿命长之外,还有适应环境要求,尽可能的符合环保的要求,以及节能、提高效率等。
变压器在运行中发生的重大故障,根据统计结果表明,几乎绝大部分都是由于绝缘缺陷、热或变压器出口处短路电动力等原因所引起的。
变压器内部绝缘故障类型大体上可分为:绝缘中的故障和线圈中的故障两类。
下面对这两类故障加以简要的分析:绝缘中的故障在变压器绝缘结构中,通常是把不同的介电系数的绝缘相串联,如线圈间采用油——隔板绝缘结构,由于变压器油与绝缘纸板的介电系数不同,当对其施加电压时,则其中的场强按介电系数成反比分配,因此,线圈间除应以等电场强度原则分配和调整油隙之外,并应合理地确定隔板的厚度,从而使场强控制在许用值之内。
否则,可因局部放电而导致绝缘损坏。
对某些变压器,特别是中小型变压器由于呼吸作用使水分和潮气进入变压器油中。
这样就大大降低了油的耐电强度,从而可能引起线圈对油箱或铁芯构件的击穿。
变压器长时间过载可引起变压器油的老化,油温过高会加速油泥、水分及酸的生成。
导线的圆角小或绝缘结构中有“油楔”时,则该部位的电场强度高。
由此可能产生局部放电。
绝缘纸板卷制的绝缘筒、绝缘成型件等绝缘件,在制造过程中,有时因其表面存有污秽,导致沿面放电,从而使绝缘材料失效。
绝缘件吸附气体常可导致气体电离,介质产生过热,甚至引起绝缘击穿。
一次线圈与二次线圈间放置静电屏时,由于焊接和绝缘不当而引起事故,如静电屏边缘处的电场集中,因而使绝缘局部负担过重。
所以,虽然从高压线圈到地屏只有一点击穿也常会导致该铁芯柱上的线圈损坏。
一起站用变压器夹件绝缘电阻为零的异常分析

一起站用变压器夹件绝缘电阻为零的异常分析摘要:在某750千伏变电站站用变更换工作现场,专业试验人员在对变压器进行例行试验时发现变压器夹件对地绝缘电阻试验结果为零,其它绝缘电阻试验结果正常,此异常影响到了设备正常投运。
基于上述异常案例,本文将结合该站用变压器的铁芯夹件结构特点,对变压器铁芯夹件绝缘降低的危害、原因做一简单分析讨论,从而为运维人员对变压铁芯夹件结构的了解以及绝缘降低的原因分析及判断提供参考。
全面来讲,绝缘降低包括绝缘为零和绝缘下降至标准值以下,当绝缘电阻为零时即发生了金属性接地,此种情况比较容易判别,但铁芯夹件的绝缘降低相比而言就比较复杂,很难快速的分析出故障原因并处理。
因此对变压器铁芯夹件绝缘在日常工作中仍需加强关注,做好分析总结,这对防止出现变压器铁芯夹件多点接地和变压器绝缘下降具有重要意义。
关键字:铁芯夹件、绝缘降低、多点接地1.变压器铁芯夹件结构本次某变发生异常的变压器为山东电力设备有限公司生产的SZ11-2500/63型变压器。
一般来讲,变压器铁芯、夹件作为变压器的重要组成部分,铁芯主要是变压器中的磁路部分,一般由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成,变压器绕组则由内向外缠绕在铁芯柱上,同时表面使用绝缘油纸进行包裹,然后轴向固定于夹件之间。
夹件一般为金属材质,主要起固定作用,在变压器铁芯的上下铁轭两侧分别装设。
两金属夹件之间再通过金属连接,变压器绕组的引线通过绝缘支架固定在上夹件或下夹件上。
变压器的铁芯、夹件共同组成了变压器油箱内的芯体骨架。
一般情况下下夹件与变压器底部之间往往会有一块厚约3cm左右的高密度层压的绝缘垫层木板,在绝缘垫层木板多个方位会设置多个定位柱(如图1所示),以防止在运输途中芯体在箱体内发生位移,定位柱的四周通过绝缘材料与油箱本体做好绝缘(绝缘材料厚度约2cm)。
组装完成的芯体根据定位柱的位置会直接放置于变压器油箱内部。
本次发生异常的变压器其内部结构大致与上述一致。
浅谈电力变压器绝缘故障原因分析

浅谈电力变压器绝缘故障原因分析摘要:电力变压器的绝缘即是变压器绝缘材料组成的绝缘系统,它是变压器正常工作和运行的基本条件,变压器的使用寿命是由绝缘材料(即油纸或树脂等)的寿命所决定的。
实践证明,大多变压器的损坏和故障都是因绝缘系统的损坏而造成。
因此,保护变压器的正常运行和加强对绝缘系统的合理维护,很大程度上可以保证变压器具有相对较长的使用寿命,而预防性和预知性维护是提高变压器使用寿命和提高供电可靠性的关键。
关键词:变压器固体绝缘液体绝缘1.固体纸绝缘故障固体纸绝缘是油浸变压器绝缘的主要部分之一,包括:绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、绝缘卷、绝缘绑扎带等,其主要成分是纤维素,化学表达式为(C6H10O6)n,式中n为聚合度。
一般新纸的聚合度为1300左右,当下降至250左右,其机械强度已下降了一半以上,极度老化致使寿命终止的聚合度为150~200。
绝缘纸老化后,其聚合度和抗张强度将逐渐降低,并生成水、CO、CO2,其次还有糠醛(呋喃甲醛)。
这些老化产物大都对电气设备有害,会使绝缘纸的击穿电压和体积电阻率降低、介损增大、抗拉强度下降,甚致腐蚀设备中的金属材料。
(1)纸纤维材料的性能。
绝缘纸纤维材料是油浸变压器中最主要的绝缘组件材料,纸纤维是植物的基本固体组织成分,组成物质分子的原子中有带正电的原子核和围绕原子核运行的带负电的电子,与金属导体不同的是绝缘材料中几乎没有自由电子,绝缘体中极小的电导电流主要来自离子电导。
(2)纸绝缘材料的机械强度。
油浸变压器选择纸绝缘材料最重要的因素除纸的纤维成分、密度、渗透性和均匀性以外,还包括机械强度的要求,包括耐张强度、冲压强度、撕裂强度和坚韧性:1)耐张强度:要求纸纤维受到拉伸负荷时,具有能耐受而不被拉断的最大应力2)冲压强度:要求纸纤维具有耐受压力而不被折断的能力的量度。
3)撕裂强度:要求纸纤维发生撕裂所需的力符合相应标准。
4)坚韧性:是纸折叠或纸板弯曲时的强度能满足相应要求。
变压器绝缘故障的影响因素及分析方法研究

变压器绝缘故障的影响因素及分析方法研究摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,电力在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。
电力系统的正常运转出现一些问题,尤其是在电力系统中极为重要的变压器。
变压器的老化是会影响到整个电力系统的正常运行的。
因此需要详细了解变压器的老化的原因以及影响变压器绝缘故障的主要因素。
延长和改善变压器的使用寿命和质量。
关键词:变压器;绝缘故障;线圈引言随着经济的不断发展,我国电力系统的规模也越来越大,随之产生的问题也越来越多。
变压器作为电力系统的一个重要组成部分,能否正常工作关系到电力系统的正常运行,还与人们的生活息息相关。
近年来,因变压器引起的故障给整个电力系统带来的损失很大,电力系统要想更好地发展,就必须处理好变压器的问题,提高整个电力系统的稳定性。
1变压器绝缘故障的影响因素1.1温度变压器为油、纸绝缘结构,在不同的温度下油与水有着不同的平衡关系,一般的情况下,随着温度的不断升高,纸中的水分会向油中转移,相反,油中的水分向纸析出。
所以,温度升高变压器油中的水分会比较大,温度低时,油中水含量较少。
对于绝缘材料来说,经过研究,温度不同时,会改变纤维素的分解并产生CO与CO2等有机气体,随着温度的升高,气体的产生呈现为指数规律变化。
油中的气体含量与绝缘的老化有着直接关系,所以可以将测量气体变化来判断变压器是否出现异常。
IEC(国际电工委员会)认定A级绝缘变压器在80—140温度变化内,每提高6度,变压器的寿命会降低一半,这就是著名的6度定则。
1.2湿度变压器中湿度的增加可以加速绝缘中纤维素的降解,所以湿度越高,分解出的有机气体越多。
而油中的水分,对油的电气性能和理化性能都有着极坏的影响。
对某些变压器,特别是中小型变压器由于呼吸作用,使水分和潮气进入变压器油中.这样会大大降低油的耐电强度,从而可能引起线圈对油箱或铁芯构件的击穿.变压器长时间过载可引起变压器油的老化,油温过高会加速油泥、水分及酸的生成.1.3过电压当作用在绝缘上的电场强度超出了绝缘能承受的最大场强就会发生绝缘故障。
电力变压器绝缘故障的分析与诊断_0

电力变压器绝缘故障的分析与诊断我国电力系统的规模是非常大的,在进行电能供应的时候要解决的问题也是非常多的,电力系统在发展过程中在不断的解决各地电能需求的问题。
在电力系统中,电力变压器是非常重要的设备,同时对电网运行的稳定性和安全性也是有很大的影响的。
电力变压器在使用中是会出现绝缘故障,为了更好的保证电力系统运行的稳定性对出现的问题要进行及时的分析,这样能够避免出现更大的事故。
标签:电力变压器;绝缘故障;故障诊断电力系统运行过程中保证安全性和稳定性是非常重要的,因此,对电力系统中的电力设备状态要进行保证。
电力变压器的安全稳定运行,对整个电力系统的运行是有很大影响的,因此,对电力变压器存在的绝缘故障要进行更好的分析,这样能够更好的进行故障的诊断。
电力变压器在长时间使用过程中是非常容易出现材料老化情况的,这样就会导致故障的出现,对故障进行诊断的时候要不断提高水平,这样能更好的保证电力系统的运行质量。
1 变压器故障诊断概述在经济和社会不断发展的过程中,电力系统承担的电力输送量也在不断增多,这样就使得电力系统在运行过程中,在输电电压等级方面也出现了不断提高的情况,这样就使得变压器在使用过程中出现了容量和电压等级要相应升高的情况,这样就使得变压器的可靠性要不断提高。
为了更好的保证可靠性,对变压器的故障诊断是非常重要的,变压器出现故障的时候在很多的情况下都是绝缘故障,因此,通过变压器的绝缘故障诊断要能够对其中存在的问题及时发现,这样能够避免出现安全事故,同时也是对电力系统的运行安全进行保证。
2 电力变压器故障诊断的意义电力系统在运行过程中电压等级在不断升高,这样是为了更好的实现电网自动化运行和大电网的建设。
为了更好的保证经济和社会的正常运行,电力系统在不断进行改造和升级,电力企业在电力系统中应用的电气设备也是非常多的。
为了对电力系统的运行情况进行保证,一定要对电力系统中的各项状态进行监测,在进行监测的时候对电气设备进行绝缘诊断也是非常重要的。
基于变压器直流电阻不平衡原因分析及处理方案 余冰

基于变压器直流电阻不平衡原因分析及处理方案余冰摘要:本文分析了三相变压器在生产过程导致直流电阻不平衡率超标的原因,并在此基础上提出了消除不平衡率超标的办法和相应的查找办法。
关键字:直流电阻;不平衡率;分接开关一、引言根据GB 1094.1-1996的规定,变压器绕组直流电阻的测量属于变压器的例行试验,不论在生产过程还是事故分析中都必须做这项试验。
根据GB651.1-86,GB6450-86中规定,对于10kV级,容量不超过1600 k V A(干式变压器2500kVA)的变压器,其相电阻的不平衡率规定为4%,线电阻不平衡率为2%,并注明:如果三相变压器的直流电阻值是由于线材及引线结构等原因超过了规定值,应写明引起这一偏差的原因,同时出厂试验报告中应给出具体实测值,使用单位将验收试验值与出厂值进行比较,要求偏差不能超过2%。
二、变压器绕组直流电阻不平衡率超标原因1)绕组出现局部发热严重;2)绕组的三相电流和电压的不平衡;3)变压器送电后跳闸;4)变压器出现单相运行。
2.1 导体本身质量导体本身电阻率超标有的变压器绕组的直流电阻偏大,主要原因是市场上供应的纸包扁铜线质量较差,导线中的铜、银含量均低于国家规定的标准限额,就算是同一尺寸的导线,其电阻率也彼此有一定偏差。
为了控制变压器直流电阻的不平衡率,必须严格控制导线的电阻率,有条件的话应对每次采购的导体进行电阻率的测量,若不合格,则坚决不用,同一台变压器的绕组所使用的导线则最好采用同一厂家生产的同一批号的同一规格的导线,这样可将由此导致的三相直流电阻不平衡率降到最低。
导体截面大小有时即便采用了电阻率合格的导线,但由于导线截面尺寸的偏差,也可能导致绕组直流电阻不平衡率的超标。
对于扁铜线,主要是导体的宽度或厚度偏比较大,导致截面偏差较大,造成导体的尺寸不合格。
对于导体采用铜箔绕组则主要表现为铜箔的厚度偏差上。
以常规的0.5 mm厚度的铜箔为例:制造厂的厚度偏差为±0.03,现有有两卷铜箔,一卷偏差为为+0.02,另一卷偏差为-0.02,如果将这两卷加工成绕组,则绕组的不平衡率为:0.04÷0.5=8%,这远远超过了国家标准规定的相电阻的不平衡率不超过4%的规定,但从单卷的铜箔来说它却是合格的铜箔。
电力变压器绝缘可靠性分析与改进措施研究

电力变压器绝缘可靠性分析与改进措施研究一、引言电力变压器是电力系统中不可缺少的一部分,其作用是将电力从高电压传输到低电压。
随着电力系统的发展,电力变压器越来越重要,而且变压器的安全运行和可靠性更加需要我们的关注。
对于电力变压器的绝缘问题,应该引起我们足够的重视。
本文将对电力变压器绝缘可靠性进行分析,并针对问题提出改进措施。
二、电力变压器绝缘可靠性的分析1.电力变压器绝缘的分析电力变压器主要由高压绕组、低压绕组、铁心和油浸式绝缘结构组成。
而变压器的内部绝缘结构是保证其正常运行和可靠性的基础。
绕组的绝缘性能和工作环境密切相关。
绝缘材料在电场下存在耗损和介电破坏,应该选择高质量、高可靠性的绝缘材料。
同时,油浸式绝缘的隔离性能也应该保证,变压器油的除湿、除气和漏点检查工作也非常重要。
2.电力变压器绝缘可靠性的问题(1)电力变压器在运行过程中,绕组、油和铁心会由于热量的作用而发生膨胀和收缩。
这样绕组的重心也会发生变化,引起变压器产生共振,导致绝缘破坏。
(2)绝缘油对绕组的绝缘具有非常重要的作用,但是在变压器内部不断的工作时间长,油会变质,绝缘性能下降。
同时绕组的绝缘会因为内部介质和杂质产生电荷,这些电荷会在绕组周围凝聚形成电晕现象,损伤油和绕组的绝缘,导致绝缘破坏。
(3)铁心和绕组的转子及电动机之间也需要隔离,否则会形成短路路径,对绝缘状况造成威胁。
3.电力变压器绝缘可靠性提升的方法(1)应该使用高可靠性、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的绝缘材料,以避免介电破坏和氧化损伤。
(2)在油浸式绝缘结构中,必须保持油的干燥和无气,对于油的检查和维护应该定时进行。
同时降低油温也是非常关键的,可以采用冷却器等辅助设施来提高绝缘的可靠性。
(3)减少转子绕组的电流密度,通过降低电流密度来降低铁心的磁压和绕组的翻滚,以避免由于绕组的振荡而引起的共振故障。
三、结论针对电力变压器绝缘可靠性的问题,我们应在每个细节上细心把控,选用高质量、高可靠性的绝缘材料,对绝缘进行科学的保护和维护,减少转子绕组的电流密度,避免因振动而引起的共振故障,从而提高电力变压器的可靠性,更好地保障电力系统的安全运行。
基于DGA的变压器绝缘故障判断

基于DGA的变压器绝缘故障判断摘要油中溶解气体分析(DGA)是一种有效的充油电力设备异常检测的方法,广泛应用于油浸变压器故障的检测和判断。
本文介绍了油中溶解气体分析的原理以及实操程序,以及如何应用分析结果通过三比值法判断变压器故障类型。
关键词DGA;变压器;故障0 引言电力变压器作为电力系统中的重要组成部分,其安全稳定的工作是保障电力系统安全运行的基础。
随着运行时间的增加,有机固体绝缘材料和绝缘油会因为电压以及温度的作用逐渐的分解化合从而产生微量气体溶解于油中。
当变压器内部发生故障如局部放电或匝间短路时,油中溶解气体含量则会发生剧烈变化。
这是由于变绝缘油或有机固体绝缘材料被放电部位产生的电弧分解而产生大量气体,当产生的气体无法完全溶解于油中时成游离为气态形成气泡散布在变压器油箱内部。
经过长期的变压器运行维护实践和大量的故障调查分析,我们发现变压器如果存在潜在故障或者在故障形成的初步阶段时,变压器油中溶解的各种气体就会反映出早期征兆。
油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,简称DGA)正是为检测这些故障特征气体组分及含量,以便于分析判断变压器运行状况和故障隐患。
1 油中溶解气体的成分及来源1.1 变压器油的分解变压器绝缘油是矿物油的一种,主要成分为含有碳碳双键或三键的不饱和烃和其他碳氢化合物。
变压器内部放电故障或发热故障中会使一些油分子中某些碳氢键或碳碳键断裂,从而产生微量的活泼氢原子和碳氢化合物自由基,这些游离的氢原子和自由基又通过化学反应再次化合,最终可以形成H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烃类气体化合物。
1.2 有机固体绝缘材料的分解有机固体绝缘材料如绝缘纸、木质绝缘件则含有大量的碳氧双键,其热稳定性比碳氢键要弱,在热环境下裂解并新化合生成水同时又生成大量CO、CO2 ,绝缘油也会被氧化导致油质劣化。
1.3 其他来源另外在某些情况下也会导致油中溶解气体含量变化,如变压器呼吸器损坏或采用非真空注油方式使绝缘油与空气接触,油中溶解气体中氧气和氮气含量可能增高,又如变压器有载调压开关行进切换动作也会产生某些与变压器本体内部低能量放电故障相似的烃类气体化合物。
变压器检修维护中常见故障分析及处理的分析

变压器检修维护中常见故障分析及处理的分析变压器是电力系统中常用的电气设备,对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
由于变压器长期工作在高温、高压、高负载等恶劣环境下,加之运行时间长、工作条件复杂,变压器在运行过程中难免会出现各种故障问题。
对变压器进行定期的检修维护是非常必要的。
本文将分析变压器检修维护中常见的故障问题,并介绍相应的处理方法。
一、绝缘油问题绝缘油是变压器中用来冷却和绝缘的重要介质,其性能的好坏直接影响到变压器的运行稳定性和寿命。
常见的绝缘油问题包括绝缘油泄露、绝缘油老化、绝缘油污染等。
1.绝缘油泄露绝缘油泄露是变压器常见的故障之一,主要表现为变压器外壳或接线箱上有油迹或油渍。
处理方法包括及时排查泄油点的位置,修复漏油处,并更换新的绝缘油。
2.绝缘油老化绝缘油老化是指绝缘油中的有机物逐渐分解,导致其绝缘性能下降,黏度增大等现象。
一般可以通过油质分析仪进行监测,若发现绝缘油老化严重,需要及时更换绝缘油。
3.绝缘油污染绝缘油污染是指绝缘油中混入了杂质,影响绝缘油的介电性能。
污染的主要来源包括变压器内部的零部件老化、绝缘油箱漏水等。
处理方法包括定期清理油箱和更换绝缘油。
二、绕组问题变压器绕组是电压变换的关键部件,其绝缘状况和连接可靠性对变压器的正常运行起着至关重要的作用。
常见的绕组问题包括绕组接地、绕组短路、绕组绝缘老化等。
1.绕组接地绕组接地是指绕组中的绝缘层与地或其他绕组间产生电气接触,造成短路现象。
一旦出现绕组接地,会导致变压器温升升高、绝缘老化,严重时还会引发火灾等事故。
处理方法包括定期进行绝缘电阻测试,发现问题及时维修处理。
2.绕组短路绕组短路是指绕组中的匝间或相间出现短路现象,一般表现为变压器温升升高、绕组局部烧损等。
处理方法包括进行绝缘测试、部分放电测试等,及时找出短路故障的位置,进行修复。
3.绕组绝缘老化绕组绝缘老化是绕组长期工作在高温、高压环境下,绝缘材料会逐渐老化、脆化,导致绝缘性能下降,绕组击穿等问题。
高压试验中变压器试验问题故障处理方法研究 余霖

高压试验中变压器试验问题故障处理方法研究余霖摘要:电力变压器对于供电系统使至关重要的设备之一,它可以直接影响到供电系统的发电、供电等各个方面,对电网运行的稳定性具有至关重要的作用。
关键词:高压试验;变压器试验;问题;故障处理引言随着电网覆盖面积的逐步扩大,电力变压器的数量也在随之增多,发电厂发出的电能通过高压电线传输到各个地区,再通过电力变压器变压传输到千家万户,变压器在电力能源传输中发挥着至关重要的作用,深入探讨电力变压器高压试验方法和故障处理措施,有利于及时发现并排除变压器中潜在的安全隐患,切实保障电力变压器运行的安全与稳定,大大降低由于电力系统故障带来的经济损失,从而为社会经济发展提供安全、稳定的电力能源。
1电力变压器高压试验条件与方法1.1 试验条件试验条件是影响电力变压器高压试验结果的关键因素,为了确保高压试验结果的准确性,必须要满足以下四个条件:(1)根据电力变压器高压试验的要求,严格调控实验室周围环境的温度,通常情况下低温要在 -20℃以上,高温在 40℃以下,并保持温度的稳定性。
(2)如果实验室的实际温度在 25℃ -30℃范围内,就需要把温度调整在 85℃以上。
(3)在安装电力变压器的过程中,要把气体、污垢和化学性积尘等影响电力变压器绝缘性能的杂物控制在标准范围内。
(4)在高压试验的过程中,要增强保护电阻的研究和运用,在高压的情况下,禁止对变压器实施断合操作,精准控制电力变压器高压试验的额定电压,并为变压器设备的散热创造良好的条件。
1.2 进行电力变压器高压试验的方法和步骤研究1)根据变压器的接线原理及图纸要求进行变压器各个引线的连接工作,保证电力变压器和试验所用的控制箱能达到顺利接地的目的,有效地保障其试验的可靠性和安全性。
2)要检查调压器是否归“0”,检查各处的的接线状态,保证没有接触不良或存在线损坏的情况,这样才能使整个高压试验的测试过程有所保障。
3)查看在变压器接通电源之后指示灯的颜色,如果绿灯亮,则说明电压已经升到,可以启动变压器进行试验;如是红灯亮,则说明,电压不足,高压器、控制箱正处于或压状态,需要耐心等待。
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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。