大型电力变压器绝缘事故的分析与预防

简介
1. 变压器的安全运行受到绝缘事故的威胁，因此，在变压器的制造、安装、检修和运行过程中，对变压器绝缘系统的安全十分重视。本文着重分析引起变压器绝缘事故的原因以及对绝缘事故的预防。

详细介绍
2 绝缘事故产生的原因
2.1 绝缘事故概述
变压器的绝缘系统是一个绝缘配合问题。合理的绝缘配合是指变压器绝缘的耐受电场强度（以下简称“场强）大于其受到的作用场强，并有一定的裕度。当绝缘配合受到破坏，便引起绝缘事故的发生。
2.2 作用场强失控引起的绝缘事故
1）长期工作电压
长期工作电压失控的问题是不存在的，但这不等于作用场强不失控。因为在一定的电压下，如果发生电场畸变，作用场强就会发生变化，引起电场畸变的原因有金属导体悬浮、导体上有尖角毛刺以及导电尘埃的积集等。例如：高压套管均压球安装时未拧紧或在运行中振松，就形成了悬浮导体，产生足以使油隙击穿的作用场强，引起局部放电和使变压器油分解出乙炔。
【大型电力变压器绝缘事故的分析与预防】2）暂时过电压
工频电压短时升高或谐振过电压统称暂时过电压。当工频电压升高超过设计值时，便可能发生铁心的过激磁。在过激磁的状况下，一方面激磁电流的数值迅速增大，另一方面激磁电流中的谐波分量迅速增多。过激磁的倍数越大，则越严重。其后果是造成靠近铁心线圈的导体局部过热，引起匝间绝缘击穿。国外文献多次报导过此类事故。
3）操作过电压
电压等级超过220kV的变压器对操作过电压采取了有效的保护措施，所以至今未发现在操作过电压下的破坏事故。 220kV及以下变压器的操作过电压的作用场强有失控的可能性，足以引发事故。例如：在空载合闸时发生线圈匝间或层间短路；在切低压侧补偿电容器时，引起低压引线对油箱放电；多次不同期合闸时，引起高压套管端部相间击穿。
4）雷电过电压
变压器高压侧的防雷保护比较健全，一般比较安全。但有些变压器的中、低压侧的耐雷水平较低，导致雷击损坏变压器的事故时有发生。如：220kV变压器，低压35kV侧发生过多次雷击损坏事故；110kV三绕组变压器的中压35kV侧或低压10kV侧也发过生雷击损坏事故。
2.3 耐受场强下降引起的绝缘事故
耐受场强下降是指变压器在运行中由于受到污染而使绝缘处于非正常状态。引起污染的原因很复杂，常见的有以下3种：
1）绝缘受潮
正常的油纸绝缘耐受场强很高，在正常运行电压下，匝绝缘是不可能发生击穿事故的；但是实际情况是，变压器绕组绝缘事故由匝绝缘事故引起的可能性占到所有绝缘事故的80％～90％，其原因是油纸绝缘对水有极大的亲和力，其受潮后绝缘强度会直线下降。
一般的变压器在出厂前已做了绝缘强度试验，因此绝缘强度达到了国家标准。但是，在运输过程中或待安装过程中，就不能保证绝缘不受到破坏。所以，在变压器安装之前，一般都要进行吊芯检查。吊芯前天气须为晴天，相对湿度小于65％，器身温度要高于周围环境温度10℃ 。变压器油的绝缘应符合国家规定标准
由于吊芯过程中器身绝缘表面受潮，为驱除潮气，必须利用真空滤油机进行热油循环。在热油循环过程中油加热时脱水缸温度控制在70～75℃，油箱温度应>50℃，热油循环连续时间以24h为宜，如果达不到要求，必须延长热油循环时间。在严寒的冬季，为了提高热油循环的效率，必要时，须对变压器器身采取必要的“保温”措施，防止变压器器身温度由于外界环境温度过低而降低。