变压器是电力系统中重要的设备,变压器的安全的运行直接影响电力系统,定时期对变压器进行检测以及巡视是电力中不可忽视的步骤。变压器故障有许多原因造成,最常见的变压器故障就是绝缘事故,本文主要介绍正常运行变压器绝缘事故的原因进行分析。
1.制造缺陷。
绝缘事故的制造缺陷说,又分“尖角毛刺”说、“金属异物”说,“颗粒含量”说。以及“绝缘缺陷”说等。所有这些说法,集中到一点是对放电机理有共识,即认为先发生局部放电,然后在正常工作电压下引起绝缘击穿事故。早先的老旧变压器,确实有过上述种种原因引起正常工作电压下的绝缘事故,而且事实证明,对放电机理的分析是符合实际的。但就大型电力变压器而言,这类变压器已运行20多年,有问题早应暴露。如果至今尚未暴露,可以证明实际上已不再存在这类缺陷。上世纪80年代起,220kV及以上电压等级的变压器都进行了局放试验。经验表明,局放试验对发现上述种种缺陷是特别有效的。因此对于出厂时局放试验合格的变压器,尤其是安装或检修后还进行过局放试验的变压器,不可能再有在正常工作电压下就足以引起绝缘事故的制造缺陷。这正是局放试验的魔力所在。
2.绝缘老化。
我曾经历几台变压器,由于油道堵塞,匝绝缘局部过热,引起在正常工作电压下的匝绝缘事故。实际上这是过热事故。油中气体色谱分析(简称DGA)对这类事故是能鉴定的。
我国的大型电力变压器都是全密封结构,运行年代不长,不少长年轻载。因此一般不存在绝缘老化的问题。如果由于绝缘老化引起绝缘事故,将有明显的老化象征。对因绝缘事故解体检修的多台变压器,曾针对老化程度进行检查,都没有从老化现象中找到事故证据。绝缘老化现象是具体和明显的,有证据才能成立,否则应排除其可能性。
3.油流带电。
对于强油循环的大型电力变压器,在油泵开动的情况下,测量绕组的电位和泄放电流时。绕组电位高的可达几千伏,泄放电流大的超过微安级。说明油流和固体绝缘摩擦要产生静电是必然的,只是量有多少而已。这叫油流起电。但油流起电不等于“油流带电”。(通常所说的油流带电,实际指的是油流起电后引起油中放电。以下改称油流放电)。油流放电时在油中产生间歇性的电火花,局部放电测量仪可以收到信号,甚至耳朵可以听到声响。持续的油流放电将引起油中出现C2H2。此时应视为一种故障。需要说明的是由油流带电发展到油流放电是有条件的。一方面是要有足够的电量,另一方面是要形成放电的通道。例如变压器在工厂的专门试验中,从未发现过油流放电,因为内部是干净的。个别变压器在运行中发生过油流放电,少开冷却器或将内部清理后就不再放电了。由于油流放电一般发生在绕组下部,该处电位较低,而且一旦发生放电,易于发觉和处理。所以至今虽有多起油流放电的事例,但并没有引起过绝缘事故。如果认为某次工作电压下突发的绝缘事故是油流带电引起的,可以对事故变压器(事故后油未流失)或同类型变压进行试验验证。如果事前未发现油流放电现象,事后又未经试验验证,就判定事故原因,是缺乏根据的。