变压器在正常工作电压下的绝缘事故实用版

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变压器在正常工作电压下的绝缘事故实用版

Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

变压器在正常工作电压下的绝缘

事故实用版

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1绝缘事故概述

1.1变压器的绝缘事故的分类

变压器的绝缘事故一般分为以下4类：①

绕组绝缘事故。指主绝缘、匝绝缘、段间绝

缘、引线绝缘以及端绝缘等放电、烧损引起的

绝缘事故。②套管绝缘事故。指套管内部绝缘

放电引起绝缘损坏，甚至瓷套爆炸。还包括套

管外绝缘的沿面放电和空气间隙击穿。③分接

开关绝缘事故。主要是指由于切换开关油室内油的绝缘强度严重下降，在切换分接时不能灭弧，引起有载分接开关烧毁。另外还有无励磁分接开关和有载分接开关裸露的导体之间放电，引起相间、相对地或级间短路的事故。④铁心绝缘事故。一是指铁心的硅钢片对地绝缘损坏,引起铁心多点接地。另一是指铁心的框架连接点间的绝缘损坏,产生环流引起局部过热故障。

上述4类事故中，绕组绝缘事故的危害最大。

1.2变压器绝缘事故的根本原因

为分析变压器绝缘事故的根本原因，把作

用在绝缘上的电场强度分为作用电场强度（简称作用场强）和耐受电场强度（简称耐受场强）。作用场强又可分为雷电冲击作用场强、操作冲击作用场强和工频作用场强。这三种类型作用场强绝缘成分不同，各自的耐受场强也不同。但其共同点是当作用场强大于耐受场强时，就会发生绝缘事故。按作用场强和耐受场强的抗衡关系可分为3种形势：①作用场强过高。例如110kV和220kV降压变压器的第三绕组（10kV或35kV绕组）在雷击时出现作用场强高于变压器本身的正常耐受场强，引起雷击损坏的绝缘事故。此类事故每年都有发生，约占总的绕组绝缘事故比率的百分之几。②作用场强过高加上耐受场强下降。例如变器在操作时绝缘损坏，解体检查发现绝缘有受潮现象。对

油纸绝缘中的水分，操作冲击比雷电冲击敏感，所以此类事故不多，约占总的绕组绝缘事故的比率的千分之几。③耐受场强下降。例如变压器正常运行中耐受场强下降，导致在正常工作电压下突然发生绝缘事故。这类绝缘事故频繁出现，占总的绕组绝缘事故的比率已超过90%。

1.3正常工作电压下绝缘事故的方式

正常工作电压下出现的绝缘事故有2种方式：①一种称作突发式事故，其特点是按现行的预防性规程进行的预防性试验合格，其他在线的监测也未发现事故的预兆。但在正常运行条件下，变压器内部突发绝缘击穿事故，继电

保护动作跳闸。由于故障能量有大有小，或继电保护动作的时间有快有慢，因此变压器损坏的严重程度大不相同。②另一种称作垂危式故障。这种事故的特点是预防性试验的绝缘性能试验合格，但从油中溶解气体的色谱分析中发现乙炔。经分析确认与在绝缘部分存在放电有关。于是停电进行测量局部放电量的试验。试验结果表明放电状况异常，甚至在试验中就发生贯穿性击穿。将局放试验和其他试验结果进行综合分析，可以作出正确诊断，解体后可以找到绝缘发生不可逆损坏的故障点。

1.4正常工作电压下的绝缘事故实例

国内外变压器都存在各种绝缘事故。在此

列举10个有结论的代表性事例：

①沿绝缘纸板树枝状放电，引起的主绝缘事故；②沿角环夹层放电，引起的主绝缘事故；③沿撑条爬电，引起的纵绝缘事故；④沿垫块表面爬电，引起段间绝缘事故；⑤垫块与导线间的油角放电，引起匝绝缘事故；⑥沿铜排导线支架爬电，引起的相间短路事故；⑦匝绝缘直接击穿，引起匝绝缘或段间绝缘事故；

⑧绕组出线纸包绝缘击穿，引起出线绝缘事故；⑨分接引线纸包绝缘击穿，引起分接引线绝缘事故；⑩套管的下瓷套沿面放电，引起瓷套崩裂事故。

仅就以上列举的事例可以看出，变压器的

每种绝缘结构都曾经发生过绝缘事故，而且其中大多数是在正常工作电压下发生。

2正常工作电压下的绝缘事故的原因分析

2.1正常工作电压下发生绝缘事故时的绝缘实际耐受强度

变压器的绝缘配合使用惯用法。绝缘耐受场强与其实际承受场强的比值称为配合系数，或简称裕度。变压器在正常状态下绝缘的设计裕度是足够大的，例如匝绝缘在工作电压下的裕度大于10，但事故时却再无裕度可言。举例说明如下：

(1)220kV变压器使用1.95mm匝绝缘，正常状态下的平均工频击穿电压为60kV，正常工作电压下加在匝绝缘上的电压小于4kV。但在正常工作电压下却频繁发生匝绝缘击穿事故。

（2）220kV变压器，感应试验电压为395kV，雷电冲击波为950kV，都能在留有潜在裕度的条件下顺利通过试验，在正常运行条件下，工作电压仅为127kV。但是有多台变压器正是在

127kV电压下发生沿围屏树枝状爬电，发展成贯穿性击穿后形成主绝缘事故。

（3）某调压变压器在额定分接运行，调压绕组有电压却无电流，温度较低。在正常工作电压下调压绕组发生事故，事故点的油道（垫块厚度）为8mm，导线的匝绝缘为1.95mm。正

常情况下工频1min平均击穿电压大于85kV，事故时垫块两侧的电压为5560V，沿垫块爬电，引起调压绕组发生级间绝缘事故。

类似例子不胜枚举，总之变压器在正常工作电压下发生绝缘事故，并非设计裕度不足，而是因为绝缘的耐受强度异乎寻常的降低。这在分析绝缘事故时，必须首先予以关注。

2.2正常工作电压下绝缘事故原因的几种说法

（1）制造缺陷说。绝缘事故的制造缺陷说，又分“尖角手刺”说、“金属异物”说、“颗粒含量”说以及“绝缘缺陷”说等。所有