變壓器在正常工作電壓下的絕緣事故

1、變壓器在正常工作電壓下的絕緣事故1 絕緣事故概述1.1 變壓器的絕緣事故的分類變壓器的絕緣事故一般分為以下4類：繞組絕緣事故。指主絕緣、匝絕緣、段間絕緣、引線絕緣以及端絕緣等放電、燒損引起的絕緣事故。 套管絕緣事故。指套管內(nèi)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面放電和空氣間隙擊穿。 分接開關(guān)絕緣事故。主要是指由于切換開關(guān)油室內(nèi)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(guān)燒毀。另外還有無勵磁分接開關(guān)和有載分接開關(guān)裸露的導體之間放電，引起相間、 相對地或級間短路的事故。 鐵心絕緣事故。一是指鐵心的硅鋼片對地絕緣損壞,引起鐵心多點接地。另一是指鐵心的框架連接

2、點間的絕緣損壞,產(chǎn)生環(huán)流引起局部過熱故障。上述 4 類事故中，繞組絕緣事故的危害最大。1.2 變壓器絕緣事故的根本原因為分析變壓器絕緣事故的根本原因，把作用在絕緣上的電場強度分為作用電場強度（簡稱作用場強） 和耐受電場強度 （簡稱耐受場強） 。作用場強又可分為雷電沖擊作用場強、操作沖擊作用場強和工頻作用場強。這三種類型作用場強絕緣成分不同，各自的耐受場強也不同。但其共 同點是當作用場強大于耐受場強時，就會發(fā)生絕緣事故。按作用場強和耐受場強的抗衡關(guān)系可 分為 3 種形勢： 作用場強過高。例如 110kV 和 220kV 降壓變壓器的第三繞組（ 10kV 或 35kV 繞組）在雷擊時出現(xiàn)作用場強高

3、于變壓器本身的正常耐受場強，引起雷擊損壞的絕緣事故。此類 事故每年都有發(fā)生，約占總的繞組絕緣事故比率的百分之幾。 作用場強過高加上耐受場強下 降。例如變器在操作時絕緣損壞，解體檢查發(fā)現(xiàn)絕緣有受潮現(xiàn)象。對油紙絕緣中的水分，操作 沖擊比雷電沖擊敏感，所以此類事故不多，約占總的繞組絕緣事故的比率的千分之幾。 耐受 場強下降。例如變壓器正常運行中耐受場強下降，導致在正常工作電壓下突然發(fā)生絕緣事故。 這類絕緣事故頻繁出現(xiàn)，占總的繞組絕緣事故的比率已超過90%。1.3 正常工作電壓下絕緣事故的方式正常工作電壓下出現(xiàn)的絕緣事故有 2 種方式： 一種稱作突發(fā)式事故，其特點是按現(xiàn)行的 預防性規(guī)程進行的預防性試驗

4、合格，其他在線的監(jiān)測也未發(fā)現(xiàn)事故的預兆。但在正常運行條件 下，變壓器內(nèi)部突發(fā)絕緣擊穿事故，繼電保護動作跳閘。由于故障能量有大有小，或繼電保護 動作的時間有快有慢，因此變壓器損壞的嚴重程度大不相同。 另一種稱作垂危式故障。這種 事故的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中發(fā)現(xiàn)乙炔。經(jīng) 分析確認與在絕緣部分存在放電有關(guān)。于是停電進行測量局部放電量的試驗。試驗結(jié)果表明放 電狀況異常，甚至在試驗中就發(fā)生貫穿性擊穿。將局放試驗和其他試驗結(jié)果進行綜合分析，可 以作出正確診斷，解體后可以找到絕緣發(fā)生不可逆損壞的故障點。1.4 正常工作電壓下的絕緣事故實例國內(nèi)外變壓器都存在各種絕緣事

5、故。在此列舉10 個有結(jié)論的代表性事例： 沿絕緣紙板樹枝狀放電，引起的主絕緣事故； 沿角環(huán)夾層放電，引起的主絕緣事故； 沿撐條爬電，引起的縱絕緣事故； 沿墊塊表面爬電，引起段間絕緣事故； 墊塊與導線 間的油角放電，引起匝絕緣事故； 沿銅排導線支架爬電，引起的相間短路事故； 匝絕緣 直接擊穿，引起匝絕緣或段間絕緣事故； 繞組出線紙包絕緣擊穿，引起出線絕緣事故； 分接引線紙包絕緣擊穿，引起分接引線絕緣事故； 套管的下瓷套沿面放電，引起瓷套崩裂事 故。僅就以上列舉的事例可以看出，變壓器的每種絕緣結(jié)構(gòu)都曾經(jīng)發(fā)生過絕緣事故，而且其中 大多數(shù)是在正常工作電壓下發(fā)生。2 正常工作電壓下的絕緣事故的原因分析2.1 正常工作電壓下發(fā)生絕緣事故時的絕緣實際耐受強度變壓器的絕緣配合使用慣用法。絕緣耐受場強與其實際承受場強的比值稱為配合系數(shù)，或 簡稱裕度。變壓器在正常狀態(tài)下絕緣的設(shè)計裕度是足夠大的，例如匝絕緣在工作電壓下的裕度 大于 10，但事故時卻再無裕度可言。舉例說明如下：(1)220