變壓器的絕緣事故分析
科學論壇
作者：杜欣
[摘 要]本文通過總結電力變壓器的絕緣事故分析，製定出防範措施，同時對變壓器劣化趨勢及潛伏性缺陷進行分析。
[關鍵詞]變壓器 絕緣事故 分析
中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0325-01
絕緣事故：
電力變壓器的安全穩定運行日益受到重視，大容量變壓器進網運行，一旦造成變壓器故障，不但影響正常生產而且帶來很大的經濟損失。在這種情況下掌握變壓器絕緣受哪些因素影響會造成損壞，對變壓器安全穩定運行有一定的好處，使變壓器長期在受控狀態下運行，對安全可靠運行具有一定現實意義。
1、絕緣事故的類型
變壓器的絕緣事故一般分為以下4類：
1.1.繞組絕緣事故：指主絕緣、匝間絕緣、段間絕緣、引線絕緣以及端部絕緣等放電、燒損引起的絕緣事故。
1.2套管絕緣事故。指套管內部絕緣放電引起絕緣損壞，甚至瓷套爆炸。還包括套管外絕緣的沿麵放電和空氣間隙的擊穿。
1.3分接開關絕緣事故。主要是指由於切換開關油室內油的絕緣強度嚴重下降，在切換分接時不能滅弧，引起有載分接開關燒毀。另外還有無勵磁分接開關和有載分接開關裸露的導體之間放電，引起相間、相對地或級間短路的事故。
1.4鐵芯絕緣事故。指鐵芯的矽鋼片對地絕緣損壞，引起鐵心多點接地，另指鐵芯的框架連接點間的絕緣損壞，產生環流引起局部過熱故障。
2、變壓器出現絕緣事故的兩種形式
正常運行的變壓器絕緣事故有兩種形式，一種叫突發式事故，特點是：按現行的《預防性試驗規程》進行的預防性試驗合格，其他在線的監測也未發現事故的預兆。但在正常運行條件下，變壓器內部突發絕緣擊穿事故，繼電保護動作跳閘。由於故障能量有大有小，或繼電保護動作的時間有快有慢，變壓器損壞的嚴重程度大不相同。
另一種叫垂危式故障，特點是：預防性試驗的絕緣性能試驗合格，但從油中溶解氣體的色譜分析發現乙炔（C2H2）。經分析確認與在絕緣部分存在放電有關。於是停電進行局部放電量的測量試驗（簡稱局放試驗），試驗結果表明放電狀況異常，甚至在試驗中就發生貫穿性擊穿。如果將局放試驗和其他試驗結果進行綜合分析，可以作出正確診斷。
3、絕緣事故的原因分析
3.1 絕緣事故原因分析
3.1.1製造缺陷。這類缺陷應該是先發生局部放電，然後在正常工作電壓下引起絕緣擊穿事故。早先的老舊變壓器，確實有過上述種種原因引起正常工作電壓下的絕緣事故。實際上現代變壓器生產的工藝已能夠保證已不再存在這類缺陷。我國220kV及以上電壓等級的變壓器出廠前都進行了局放試驗，局放試驗對發現上述缺陷是特別有效的。
3.1.2絕緣老化。變壓器由於油道堵塞，匝絕緣局部過熱，引起在正常工作電壓下的匝絕緣事故，這類過熱事故采用定期進行油中氣體色譜分析能提前發現征兆。
電力變壓器都是全密封結構，運行時間不長，一般不存在絕緣老化的問題。我廠#1、2號主變及#0廠高變均為60年代製造，為薄絕緣鋁線圈變壓器，運行時間超過35年。在2007年吊罩大修時對#1主變進行了鐵芯多點接地的隱患處理，對內部主絕緣進行了檢查，除發現分接開關接觸不良外，未見絕緣有明顯異常，且回裝後進行電氣試驗一切正常。因此說明絕緣老化現象是尤其明顯的特征的，不可輕易懷疑絕緣老化的問題存在。
3.1.3油流帶電。對於強油循環的電力變壓器，在油泵開動的情況下，測量繞組的電位時，繞組電位高的可達幾千伏。說明油流和固體絕緣摩擦肯定要產生靜電的，隻是多少而已，這叫油流起電。但油流起電不等於“油流帶電”。油流放電時在油中產生間歇性的電火花，局部放電測量儀可以收到信號，甚至耳朵可以聽到聲響。持續的油流放電將引起油中出現C2H2，此時應視為一種故障。我廠原1、2號主變及#0廠高變均存在此現象，色譜分析發現產生乙炔，數值在5ppm左右，但總烴不高。為此將所有的高速油泵（1400r/min），更換為900r/min以下的低速油泵，以避免因油流放電而產生乙炔，改造完成後經過濾油、試運行，乙炔值消失了。從油流帶電發展到油流放電是有條件的。一方麵是要有足夠的電量，另一方麵是要形成放電的通道。變壓器出廠試驗中，從未發現過油流放電。個別變壓器在運行中發生過油流放電，少開冷卻器或將內部清理後就不再放電了，由於油流放電一般發生在繞組下部，電位較低，一旦發生放電，易於發覺和處理，所以一般不會引起絕緣事故。