邵帥

【摘 要】油浸式電力變壓器在現(xiàn)代社會(huì)的具有廣泛的應(yīng)用，固體絕緣的一大優(yōu)勢特性就是它的不可恢復(fù)老化特性，它的性能狀態(tài)直接關(guān)系著變壓器的運(yùn)行壽命和日常的維護(hù)對(duì)策。筆者簡要介紹了影響固體絕緣老化的各種因素，以實(shí)際的案例入手，對(duì)目前的各種診斷方法進(jìn)行了全面的分析，并將涉及到的各種相關(guān)內(nèi)容也進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】油浸式電力變壓器 固體絕緣 老化檢測技術(shù)

從當(dāng)前變壓器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)來看，油紙絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)用較為普遍，但是在實(shí)際的運(yùn)行中由于電、熱、機(jī)械等的應(yīng)力作用使其性能不斷的下降，引發(fā)安全隱患的出現(xiàn)。而絕緣油可以在變壓器的運(yùn)行期間有效的改善它的絕緣性能，加上變壓器的紙板又具有固定的老化特性，因此，可以說，變壓器的使用期限在很大程度上是直接取決于絕緣紙板等的固體絕緣材料的電氣和設(shè)備性能的，而在新形勢下，怎樣選擇有效的維護(hù)策略來對(duì)變壓器固體絕緣老化狀況進(jìn)行綜合的檢測是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。

1 油浸式電力變壓器固體絕緣老化的影響因素

我們從固體絕緣的材質(zhì)構(gòu)成以及它的實(shí)際運(yùn)行來研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于固體絕緣老化性能的影響因素主要有以下幾點(diǎn)：

1.1溫度方面

溫度對(duì)其的性能影響是直接性的，由于其采用的是A級(jí)別絕緣，因此，在額定負(fù)載的狀態(tài)下繞組的正常溫度為65℃左右，在80——140℃之間如果溫度增加6℃，那么老化的速度就會(huì)明顯增加一倍，電氣的運(yùn)行壽命也就大大的有所縮短。

1.2負(fù)載方面

電力變壓器的負(fù)載和散熱功能直接決定了它的工作溫度狀況，也會(huì)對(duì)其老化壽命造成影響，長期以往，老化速度必然會(huì)增加，熱老化壽命也會(huì)大大縮短。

1.3短路電流

短路故障形成的電流沖擊會(huì)造成變壓器的繞組發(fā)生變形以及引線的移位，使其絕緣的距離有所變化，而且還會(huì)導(dǎo)致繞組和絕緣結(jié)構(gòu)機(jī)械性能的下降，使固體絕緣受到不同程度的損傷，從而使繞組承受的短路電流能力大大下降。

1.4過電壓方面

大氣過電壓具有波頭陡和幅值高的特點(diǎn)，它對(duì)于主絕緣和縱絕緣兩者都有很大的威脅，特別是首端繞組電位的梯度較大，甚至于會(huì)承受比沖擊電壓更高的電壓，損壞固體絕緣甚至還會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。對(duì)于過電壓的操作要相對(duì)較為平緩，絕緣上的電壓分布也要均勻分布，可能會(huì)造成主絕緣或者是相間絕緣的劣化；另外，暫時(shí)過電壓所持續(xù)的時(shí)間較長，很可能會(huì)導(dǎo)致過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生，使油紙絕緣的內(nèi)部電離發(fā)生故障。

2 對(duì)于固體絕緣老化的診斷方法分析

2.1絕緣紙抗張強(qiáng)度測試法

這種方法是較為直接的一種診斷方法，在固體絕緣診斷的剛開始發(fā)展時(shí)期有一定的應(yīng)用。如果絕緣紙張的抗張強(qiáng)度降低至初始值的一半時(shí)，也就可以說變壓器的報(bào)廢。它的測試結(jié)果大多受取樣的影響較大，首先，較差性能的絕緣紙一般是位于較為靠近繞組內(nèi)部的熱點(diǎn)處的，在進(jìn)行取樣時(shí)有難度；其次，測試需要的紙樣較多，這會(huì)對(duì)原有的絕緣系統(tǒng)造成一定程度的損傷，因此，這種方法在現(xiàn)場運(yùn)行的變壓器中應(yīng)用并不是很廣。

2.2油中溶解氣體分析

當(dāng)變壓器的內(nèi)部故障與固體絕緣材料接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定量的一氧化碳和二氧化碳，兩者的含量大小可以反映出變壓器固體絕緣的實(shí)際狀況。若懷疑固體絕緣材料老化時(shí)，二氧化碳和一氧化碳兩者的比值是在7以上的，變壓器在運(yùn)行狀態(tài)下，兩者也可以由絕緣氧化分解而產(chǎn)生，并且它的含量還會(huì)受到保護(hù)方式的影響，有較大的分散性。因此，從實(shí)際的應(yīng)用來看，如果單純的依據(jù)兩者的含量、產(chǎn)生速率的比值來對(duì)固體絕緣的性能進(jìn)行判定是不準(zhǔn)確的。

2.3聚合度的分析

我們從紙板纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式來看（C6H10O6）n，n表示的是聚合度大小。一般新的紙板的聚合度基本上在1000——1200左右，當(dāng)其下降到250以下時(shí)，絕緣紙的機(jī)械強(qiáng)度就會(huì)完全的喪失從而不能承受機(jī)械力，和第一種方法相比，它所具有的特點(diǎn)就是不需要過多的紙樣，測試的重復(fù)性較好，是一種很實(shí)用的方法，但是它也會(huì)面臨“典型紙樣”獲取困難的問題。

2.4對(duì)于介質(zhì)損耗角的正切值分析

所謂的介質(zhì)損耗角正切值，它的應(yīng)用范圍有一定的針對(duì)性，在對(duì)于絕緣受潮以及老化等分布性缺陷方面是具有較高的實(shí)用性的，而且變壓器繞組正切值的測量靈敏度也比較高，因此，是可以直接的作為固體絕緣診斷手段的。但是，介質(zhì)損耗角正切值和老化程度之間是不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系的，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析過程中，不僅需要和伺變壓器以往的介質(zhì)損耗角正切值進(jìn)行對(duì)比，還需要和在同種狀態(tài)下的同類設(shè)備進(jìn)行對(duì)比分析。

2.5油中糖醛分析

不論是從理論的角度來講還是從實(shí)際的試驗(yàn)研究來看，目前的一個(gè)普遍定論就是變壓器油中糖醛的產(chǎn)生，只是來自于絕緣紙板等纖維素材料的老化分解，它具有穩(wěn)定性好、不易揮發(fā)的顯著特點(diǎn)，因此，對(duì)油中糖醛含量變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測可以直接的作為診斷變壓器固體絕緣老化狀況的有效方法。

通常情況下，油中糖醛的含量達(dá)到0.5mg/L時(shí)，變壓器的整體絕緣水平就會(huì)處于壽命的中期狀態(tài)，如果是在1——2mg/L時(shí)，說明絕緣劣化較為嚴(yán)重；如果是4mg/L時(shí)，變壓器直接報(bào)廢，不能再繼續(xù)的使用。另外，糖醛含量還會(huì)隨著油的更換或者是處理而隨之發(fā)生變化，而固體的絕緣性能是不會(huì)隨著發(fā)生變化的，因此，在進(jìn)行此種方法的應(yīng)用時(shí)，就需要結(jié)合歷次測量的數(shù)據(jù)、換油、濾油等情況，對(duì)絕緣實(shí)際的老化程度進(jìn)行綜合全面的分析。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國電力企業(yè)的不斷發(fā)展，其所發(fā)揮的作用越來越重要，在電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建設(shè)中，油浸式電力變壓器是一種使用較為廣泛的設(shè)備，從對(duì)它的實(shí)際運(yùn)行研究來看，它的固體絕緣老化檢測是對(duì)其性能正常發(fā)揮的一種有效檢測，是可以確保其功能高效發(fā)揮的關(guān)鍵性措施，它的性能受到多方面的因素影響，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)要綜合分析考慮，采取合適有效的方法進(jìn)行檢測。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉，曲文韜，楊承龍，馮新巖.油浸式電力變壓器固體絕緣老化檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].電氣技術(shù)，2010，（10）：39-42.

[2]林朝暉，張彼德，黃鵬飛，林麗琴.油浸式變壓器固體絕緣診斷及剩余壽命預(yù)測[J].高壓電器，2010，46（09）：71-73.

[3]滿玉巖，張弛，唐慶華，郗曉光，張春暉.電力變壓器設(shè)備使用壽命管理技術(shù)綜述[J].電氣應(yīng)用，2013，（01）：64-68.

[4]王松林.變壓器絕緣老化診斷技術(shù)[J].電氣技術(shù)，2011，（08）：82-85.