大型电力变压器的绝缘事故分析与防范论文

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1、大型电力变压器的绝缘事故分析与防范论文摘要本文通过总结大型电力变压器的绝缘事故分析，制定出防范措施，同时对分析变压器劣化趋势及潜伏性缺陷发现，并探讨变压器的寿命管理、安全经济运行及状态检修。关键词变压器绝缘事故分析防范1.绝缘事故概况大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一量造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失.freelg/L，准自由水比自由水就要多50倍。油中自由水的含量随温度的升高而增加，纸中准自由水的含量则随温度的升高而下降。变压器在运行中纸绝缘和油中的水分不停地在进行交换。变压器

2、在运行中油在不停地循环，变压器内的电场和温度场是不均匀的。在高电场处和低温处容易集积水分。因此随着变压器运行时间的延伸，水分在绝缘上的分布越来越不均匀，以致形成水分的局部集积。水分局部集积的程度首先与含水量有关，对于既定的含水量，则取决于水分的吸引力和扩散力的较量。温度对水分的集积有驱散作用，而电场强度、纸纤维的极性对水分有显著的吸引力。所以，对于自由水和准自由水含量高的变压器，水分可能在高电场区域局部集积到足以引起绝缘事故的程度。2.2.2关于受潮的形态与放电的发展过程。通常在见到侵入变压器内部的水分才认为是受潮，这是狭义的受潮概念。从广义受潮的要领出发，变压器实际受潮形态，可分为两类：①

3、显性受潮：显性受潮是指通常所说的“变压器受潮”。即看到油箱底部或器身上有积水，并且发现水分入侵的原因或途径。显性受潮进入变压器的水量一般都比较多，如果直接沉淀在油箱底部，暂时对绝缘并无危害；但当水分淋到器身上，部分绝缘被浸泡透，则必然导致绝缘击穿。这种情况下的绝缘击穿机理属于热击穿，即在局部绝缘中流过传导电流，焦尔热使纸绝缘炭化后发展成贯穿性放电。因而不仅绝缘烧坏，而且导体可能发生熔化。这种事故的典型事例屡见不鲜，在分析变压器的绝缘事故时很容易取得共识。这是一种“低级的受潮事故”，现在已经越来越少。②隐性受潮：“隐性受潮”是指事故前并未发生水分入侵，只是原有水分悄悄地在绝缘上局部集积。水分集

4、积到足以产生局部放电时，先开始局部放电。局部放电产生气体，使放电进一步发展。但气体的产生和扩散是一个动态过程。当产气量大于扩散量，局部放电持续进行，很快发展成贯穿性击穿。如果产气量小于扩散量，则局部放电暂时停歇，待水分再次集聚，或选择其他途径再次发生局部放电。其间歇的时间因放电部位的状况不同而差别很大，有的甚至可以停歇几年。沿纸板的枝状放电是这种放电形态的典型。对于局部放电发展空间有限的场合，例如匝间绝缘下部与垫块间的油角中集积水分，一旦发生局部放电，很快导致匝绝缘或段间（饼间）绝缘击穿，形成突发性绝缘事故。前者使用适当的线检测技术，有可能发觉和防御突发事故。但对于后者，必须采取积极的防御措

5、施，防止自由水的局部集积。3.防范措施防止变压器在正常工作电压下的绝缘事故，一是要限止自由水和准自由水的含量，二是限止自由水的局部集积。从制造、安装、检修和运行4个环节都应采取相应措施。3.1制造措施设计变压器的内绝缘结构，力求工作场强均匀分布，而且尽可能的低。例如，匝间工作场强不宜大于2kV/mm。变压器真空干燥（最好采用煤油气相干燥）后，固体绝缘中的含水量应小于0.5%，亦即达到基本上不含自由水的程度。严格进行真空泾油。注油时变压器内可能与油接触的任何部分吸附的水分都应被清除。注入油的含水量必须小于10mg/L。请注意10mg/L意味着每m3油带进10g自由水。3.2安装措施变压器在安装

6、过程中，不可能不接触大气，因此绝缘体和金属表面都会吸附大气中的水分，为了使变压器内部的水分恢复到出厂时的水平，变压器安装后必须严格进行真空干燥和真空注油。要点如下：·用于抽真空的真空系统（包括真空泵、管道、阀门和表计）的极限真空度必须小于10Pa。·所有将与油接触的绝缘体和金属表面（包括片式散热器）或其他固体表面（例如下瓷套）均要在抽真空的范围之内。·在抽真空的过程中，应随时检查和处理渗漏。当真空度达到实际可能的最高水平（对对最高水平的最低要求不应小于133Pa）后，必须在真空泵继续运行的条件下保持此真空度。（简称动态保持）·真空的动态保持时间应不少于水分渗入时间。渗入时间是指开始与大气接触

7、到与大气隔绝的全过程时间。这过程包括打开封板，进行排油或排氮气（或干燥空气）时直接进入大气的时间，还包括在油箱内封存大气的时间。器身在大气中暴露后，不用抽真空的办法清除表面吸附水分，而就注油或打入氮气（或干燥空气），不仅不能起到清除水分的作用，而且是将表面水分往深层赶，为常温下进行真空脱水增加了困难。在动态保持真空度的条件下，用真空滤油机注入合格的油。油中含水量应小于10mg/L。如果注入油的含水量较高，利用