影響變壓器使用壽命的因素有哪些?
熱老化
工作溫度越高,化學反應越快,機械強度和電氣強度的損失越快,變壓器絕緣材料的相對老化率越高,使用壽命越短。根據研究結果,油浸式電力變壓器的熱繞組溫度在80℃~140℃之間。繞組溫度每升高6℃,變壓器的相對老化率增加1.5倍,因此過熱是縮短大型電力變壓器使用壽命的主要因素之一。
電氣老化
一般認為,局部放電是變壓器絕緣老化的主要原因。近年來,雖然變壓器的制造工藝取得了長足的進步,但仍無法防止變壓器油等絕緣材料中存在氣隙或氣泡。氣體的介電常數小于變壓器油和其他絕緣材料的介電常數。介電常數越小,電場強度越大,氣隙和氣泡處的場強越強,氣體的擊穿場強低于變壓器油和絕緣材料,因此容易放電首先在泡沫中。局部放電變壓器油含有微量水分和雜質,在電場作用下容易發生局部放電。
含水量
在變壓器制造過程中,制造商嚴格控制產品的水分。變壓器一般經過煤油氣相干燥、真空注油、熱油循環等脫水過程,但仍有一定的水分。變壓器中的水分主要積聚在絕緣紙和油中,會使變壓器油和絕緣紙的電氣性能變差,抗電強度下降。隨著水分含量的增加,擊穿強度會急劇下降。在運行后期,特別是吊罩的維護保養過程中,難免會有一些水分侵入,變壓器油熱老化后水分會分解。水分還會與絕緣材料發生反應,加速絕緣材料的老化。結果表明,當濕度為2%時,絕緣紙的老化速度是濕度為0時的11倍。
變壓器油老化
變壓器油在電、熱、氧的作用下會逐漸老化。變壓器油老化后,變壓器油的氣體吸收和聚合程度增加,導致氣體和運動粘度增加。氣體的添加會導致油絕緣的擊穿電壓降低。運行粘度的增加會影響變壓器的循環對流和傳熱能力,不能適應變壓器的運行工況,形成惡性循環,嚴重影響變壓器的運行壽命,甚至造成設備事故。