变压器绝缘老化分析.doc

变压器绝缘老化分析.doc变压器绝缘老化分析
分析电力变压器绝缘老化及其诊断技术的应用
1、 变压器绝缘老化的危害及重要性
目前，我国电网中，有较多的大型变压器运行年限已接近或超期，出于成本等因素的考 虑，这些变压器仍在继续超期运行，因而所面临的一个共同问题是，随着绝缘老化程度的 加深，绝缘机械强度下降，将导致变压器抵抗短路大电流冲击的能力大大降低，从而降低 变压器的运行可靠性。绝缘老化，使变压器逐渐丧失原有的机械性能和绝缘性能，运行中 产生的电磁振动和电动力，也容易使变压器损坏；绝缘强度降低易产生局部放电、绝缘的 工频及冲击击穿强度降低，造成变压器的击穿损坏。据有关维修部门对各种变压器绝缘故 障的剖析和统计研究得知，影响变压器运行状态和寿命的失效故障现象90%以上属于绝缘 老化问题，在这种形势下，科学的运行监督能提高变压器安全运行水平，提前发现缺陷， 对延长变压器运行寿命周期，提高经济运行效益有十分重要的意义。因此，必须重视变压 器绝缘老化问题。
2、 绝缘老化机理
1、绝缘老化：
电力变压器大多使用A级绝缘。绝缘材料有一定的机械强度和电气强度，机械强度是指 绝缘承受机械荷载（张力、压力、弯曲等）的本领；电气强度（或称绝缘强度）是指绝缘抵 抗电击穿的本领。变压器在长期运行中，由于受到大气条件和其他物理化学作用的影响， 其绝缘材料的机械和电气强度逐渐衰退的现象，称为绝缘老化。当绝缘完全失去弹性，即 机械强度完全丧失时，只要没有机械损伤，仍有相当高的电气强度。但失去弹性的绝缘， 已变得干燥、易脆裂，容易因振动和电动力的作用而损坏。因此，绝缘老化程度不能只按 电气强度来判断，必须考虑机械强度的降低程度，而且主要由机械强度的降低程度来确 定。
2、等值老化原则：
变压器运行时，如果维持绕组热点温度为98。C,可以获得正常预期寿命。但是，实际 上绕组热点温度受到气温。0和负荷K波动的影响，变动范围大，即绕组热点温度是一个 随时间变化的量Oht,为此，在一定时间间隔T内，如果部分时间内绕组热点温度低于 98°C,而另一部分时间内允许绕组热点温度高于98°C,只要变压器在高于98°C时多损耗 的寿命得到低于98°C时少损耗的寿命的完全补偿，则变压器的预期寿命可以和维持绕组热 点温度为98°C时等值，此即等值老化原则。换言之，等值老化原则就是：使变压器在一定 时间间隔T内，绝缘老化或损耗的寿命与维持绕组热点温度为98°C时等值。根据老化率概 念，当Oht随时间变化时：
V T
Oep htdt
Te98p IT T
oep（ ht 98）dt
显然，如果V〉l,变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短；如果V〈l,变压器的老 化小于正常老化，变压器的负荷能力未得到充分利用。因此，在一定时间间隔内，维持变 压器的老化率V接近于1,是制订变压器负荷能力的主要依据。
3、影响变压器绝缘老化的因素
影响电力变压器绝缘老化的因素很多，主要有磁场、电场以及自然力等三个方面。
1＞磁场的影响：
变压器的磁场分为主磁通的磁场和漏磁通的磁场，主磁通的磁场主要用来传递电能，漏 磁通的磁场比较复杂，主要产生如下三个效应：
1） 、损耗效应：
变压器各绕组的导体处于漏磁场中，将在导体中产生涡流，并由此引起涡流损耗。涡流 损耗的大小主要取决于导体的几何尺寸和漏磁场的大小与分布