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工业电气设计|影响变压器运行的因素有哪些?

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变压器作为重要的电力传输设备,时刻保持安全运行对于电网安全十分重要,下面,小编总结了一些容易影响到变压器安全运行的因素,如果有不全面的地方也请各位技术咖能够帮我们一起补全。

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1.变压器油老化

变压器油在电、热和氧气的作用下会逐渐老化。变压器油老化后,油的吸气性增强,聚合度也增强,导致油中气体增多、运动黏度增大。气体增多将造成油的绝缘击穿电压下降,运行黏度增大影响循环对流和传热能力,不能适应变压器的运行工况,并形成恶性循环,严重影响变压器的运行寿命,甚至造成设备事故。

2.水分

在变压器的制造过程中,制造厂严格控制产品的水分。一般变压器要经过煤油气相干燥、真空注油、热油循环等除水工艺,但仍然会残留一定的水分。后期运行,尤其是吊罩大修,也不可避免地会侵入一部分水分,同时变压器油热老化后也会分解出水分。变压器中的水分主要积聚在绝缘纸板和绝缘油中,它会恶化变压器油及绝缘纸板的电气性能,使其耐电强度降低,击穿强度随着含水量增加而急剧下降。水分还会与绝缘材料发生降解反应,加速绝缘材料的老化。研究表明,湿度为2%的绝缘纸的老化速度是湿度为0.3%的11倍。

3.外界自然力的影响

 狂风、暴雨、大雪、冰雹和地震等外界因素也会对变压器的寿命造成影响,应根据实际情况加以防范,必要时需停电。

4.热老化

工作温度越高,变压器绝缘材料的化学反应进行得越快,机械强度和电气强度丧失得越快,相对老化率越大,变压器的运行寿命就越短。
根据研究结果,油浸式电力变压器的绕组热点温度在80 ℃~140 ℃范围内时,绕组温度每增加6 ℃,变压器的相对老化率增加1倍,寿命减少1半。因此,过热是大型电力变压器寿命缩短的主要因素之一。

5.电老化

一般认为局部放电是变压器绝缘老化最主要的原因。近年来,虽然变压器制造工艺水平得到了很大的提升,但是仍然不能避免在变压器油和其他绝缘材料中留有气隙或气泡。气体的介电常数比变压器油和其他绝缘材料小,介电常数越小,电场强度越大,所以气隙和气泡处的场强更强,而气体的击穿场强比变压器油和绝缘材料低,因此很容易首先在气泡中发生局部放电。变压器油中存在微量水分和杂质,在电场的作用下,也容易出现局部放电。另外,由于变压器设计不合理,某些部位的场强比其他位置高,变压器内部连接不良等原因都会引起局部放电。局部放电不断发展,最终导致绝缘击穿,影响变压器的寿命。

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