导航: >> 安全技术>> 电气安全>>正文

变压器在正常工作电压下的绝缘事故

  
评论: 更新日期:2011年03月10日


  2.3.2关于受潮的形态与放电的发展过程
  
  通常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二类:
  
  (1)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,并且能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。
  
  (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,待水分再次集积,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,将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。前者使用适当的在线检测技术,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施,防止自由水的局部集积。
  
  3防御措施
  
  防止变压器在正常工作电压下的绝缘事故,一是要限制自由水和准自由水的含量,二是限制自由水的局部集积。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
  
  (1)变压器的内绝缘结构设计时,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。
  
  (2)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%,即达到基本上不含自由水的程度。
  
  (3)严格进行真空注油。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。
  
  3.2安装措施
  
  变压器在安装过程中,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:
  
  (1)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。
  
  (2)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。
  
  (3)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)。
  
  (4)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到与大气隔绝的全过程时间。此过程包括打开封板,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。
  
  在此必须强调指出,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,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,反而会将表面水分往深层赶,为常温下进行真空脱水增加了困难。
  
  (5)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。
  
  必须指出,如果注入油的含水量较高,利用热油循环的办法来降低油中水分,其结果是大部分的水分被纸绝缘吸收,增加了纸绝缘的含水量,这是自欺欺人的行为。
  
  3.3检修措施
  
  当发现变压器内的水分比刚投运时有明显增多时,应看作特别重要的状态指标,必须作为状态检修的主要目的。
  
  检修时用真空干燥和真空注油的办法来清除水分,其要点与安装时的相同。但由于新变压器只是表面吸附水分,而运行中变压器的水分可能渗透到深层。因此真空的动态保持时间应不少于水分的渗出时间。水分渗出时间是指绝缘深层的水分渗透到表面所需的时间。由于变压器运行时间越久,水分的含量就越多,而且向内渗透越深,因此水分渗透出时间也就越长。具体到某一台变压器水分的渗出时间为多长,事先是不好确定的。只能一是依靠真空干燥过程中真空度的变化过程来判断,二是依靠真空注油后的绝缘性能试验结果来分析。例如,真空度迟迟达不到极限值,说明水分在缓慢渗出。又如真空注油后的绕组绝缘电阻和tgδ还不如检修以前,说明真空干燥的时间未超过水分的渗出时间,需要重新真空干燥和真空注油。经验表明,像这种“煮了夹生板”的情况,经真空注油以后,绝缘性能水平便可优于检修前水平。
  
  3.4运行维护措施
  
  运行中的变压器(包括电容型油纸绝缘套管)应保持严密的封闭,避免大气中的水分和气体渗透入内。不论是油—气渗漏或气—气渗漏,都有一个互相渗透的过程。应把渗漏问题看作是影响绝缘安全性的重要因素,一旦发现,应尽快消除。
  
  变压器运行中的在线检测和停电后的预防性试验,对预防发生正常工作电压下绝缘事故的重要性是不言而喻的。但如何才能起到更有效的预防作用,是目前面临的一个新课题。
  
 4结论
    
  正常工作电压下突发的绝缘事故,其主要原因是绝缘中水分有异乎寻常的破坏作用。应从各个环节采取措施,进行积极防御。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map