變壓器線圈的絕緣處理

李志偉

一、變壓器線圈損壞的原因分析

1.絕緣性能不佳

（1）變壓器電流激增，隨著經濟的發展，人民生活水平的不斷提高，以及我國電網改造的深入，人均用電量有了很大程度的增加，但是由于部分低壓線路維護不到位，導致發生過負荷與短路的可能性大大增加，致使變壓器的電流超過額定功率數倍，過大的電流導致繞組受到電磁力矩較大影響發生變形。由于電流的增大，使得配電變壓器的線圈溫度升高，導致絕緣老化迅速，呈片狀脫落，使得線體外露，造成短路，損壞變壓器。

（2）繞組絕緣受潮，出現繞組絕緣受潮的主要原因是絕緣優質不佳或油面降低導致。導致繞組絕緣受潮絕緣降低原因如下：變壓器未投入使用前，潮濕氣體侵入使得絕緣受潮或變壓器工作工程中處于潮濕，多雨地區，導致濕度過高，引發繞組絕緣受潮；變壓器運輸存儲過程中維護不得當，導致水分以及雜質或油污進入油中，致使絕緣強度降低；變壓器廠內制造過程中，繞組內層侵漆不徹底，以及侵漆干燥不徹底，繞組引線接頭不良、絕緣不完整等，導致匝間、層間出現短路。如果配電變壓器損壞發生在一側，其主要原因是匝間、層間短路或繞組對地，使用年限過長導致絕緣自然老化，失去絕緣效果；絕緣老化或油面降低，使用年限較長的變壓器，由于各種原因導致油面降低，空氣侵入絕緣油過多，降低絕緣強度。當絕緣降低到一定程度時，即出現短路現象。

2.無載調壓開關

（1）分接開關受潮，變壓器中的套管、分接開關、端蓋、油閥部位漏油，導致分接開關暴露在空氣中，受到潮氣侵蝕。變壓器的游標指示在油枕中部，并且變壓器箱體到油枕的輸油管口高出油枕2.5cm以上，變壓器運行過程中產生氣體受熱后產生油焦物質，這些物質會引起游標呼吸孔堵塞，致使油留在指示標內。由于油標呼吸孔堵塞，導致變壓器負荷以及溫度變化時，油標油位不變，導致加油不及時。裸露分接開關絕緣受潮，絕緣性能降低，產生放電短路，致使變壓器燒毀。

（2）高溫過熱，變壓器油主要是對繞組起到絕緣，散熱，防潮作用。變壓器中的油溫過高，會直接導致變壓器無法正常運行以及變壓器使用壽命減低，正常的變壓器分接開關，應當長期處于常溫的油中，但是一些偏遠山區農村的輸電線路過長，使得電壓降低過大，分接開關長期處于負荷狀態運行，溫度過高導致分接開關出頭出現碳膜以及油垢，觸發頭發熱后又導致彈簧壓力降低，特別是對觸環中彈簧，由于其材料與制造工藝較差，彈性降低加快或出現零件變形現象，分接開關的引線頭以及接線螺絲松動，處理過后也可能出現導電位接觸不良，接觸電阻過大，產生高熱量以及電弧燒傷。同時電弧產生的大量氣體，分解出具有導電能力的物質，夾雜在套管，繞組層間、匝間，引起短路現象。

二、變壓器線圈絕緣處理的具體措施

1.合理選擇絕緣材料

（1）漆包線，漆包線在繞制線組、整形、嵌線、浸烘等過程中，將是承受機械力，熱與化學作用，因此漆包線要具有非常好的涂覆層，并且能滿足附著力強、柔軟、耐繞曲性好，并且要具有一定的耐磨和彈性。同時漆膜還應該具有足夠的電氣性能、耐熱性能與溶劑性，同時不能對導體產生腐蝕性。一般的B及要求的變壓器可選擇QZ，聚酯漆膜包線。它具有較高的耐熱、耐摩擦、耐電壓以及耐軟化擊穿特點，可根據變壓器具體要求選擇涂漆層厚度不同的QZ-1與QZ-2。

（2）絕緣層材料，變壓器的層間以及組間需要加墊絕緣材料進行絕緣，同時引線接頭以及引出線等部位也要進行絕緣處理，目前采用的絕緣材料有以下幾種：1聚酯薄膜，由于這種漆具有較高的抗張強度，較高的絕緣電阻以及擊穿電壓、熔點高等優點，使得聚酯薄膜在現代應用越來越廣，其厚度為0.1mm以內，對0.05mm厚度聚酯薄膜進行測試，采用1000V兆歐表進行測試，其絕緣電阻大于2000M?，擊穿電壓可達6KV。2聚酰亞胺薄膜，其具備耐高溫以及低溫，電氣性優異，低電介損耗，高介電強度，同時具有良好的機械物理化學性能等諸多優點，但其成本過高，致使普通變壓器不選用此材料。3黃漆綢，可作線圈層及組間的絕緣材料，該材料浸油性絕緣漆，然后經過固化處理，可具有良好的電氣性柔軟性、耐油性，不用膠帶粘結對于骨架無擋板變壓器線圈不易脫落，但其成本很高，已經逐漸被新材料代替。

同時根據現場要求，變壓器引出線不能暴露空氣中，所以可采用：熱縮管，玻璃絲套管，有機硅管進行絕緣處理，以上材料經試驗都可以承受5KV擊穿電壓。

2.優化絕緣工藝

變壓器的絕緣處理中一個很重要的環節-浸漬絕緣漆，浸漆分為常壓浸漆與真空浸漆。浸漬漆又分為有溶劑與無溶劑兩大類。

1032浸漬漆是由醇酸樹脂，丁醇改性三聚氰胺樹脂組成，其溶劑一般為甲苯。1032浸漬漆具有耐潮，耐油，內干性好，漆膜硬度高，機械強度好等特點，其真空浸漬過程為：1將變壓器線圈放入浸漆容器中，放入烘缸進行預烘，然后真空去濕，真空度要達到0.09。2將預先配置好的1032浸漬漆注入缸內進行浸漆。3開啟真空泵，真空度為0.08時關閉真空泵進行回漆。4進行滴漆1小時。5開啟真空泵，當真空度達到0.08，關閉真空泵，直到真空表為0。6進行二甲苯清洗，回二甲苯，開啟真空泵，真空度為0.08時關閉真空泵，待真空表指針為0。7進行第一次烘干，保持溫度80℃，開啟真空泵，真空度0.09時關閉真空泵。8二次烘干，溫度保持在100℃，開啟真空泵，真空度0.09時關閉真空泵。9三次烘干，溫度保持在120℃，持續12小時，關閉加熱器，缸內溫度下降到80℃即可出爐。

三、結語

綜上所述，嚴重的負荷可導致變壓器溫度過高，造成線圈以及絕緣變脆老化，同時產生絕緣片狀脫落現象，導致匝間，層間短路。而變壓器過熱使得油中產生氣體焦化、炭化導致線圈以及鐵芯產生覆蓋，影響散熱，使得變壓器越來越熱，惡性循環。隨著新材料以及新的工藝水平的發展，各種新型材料不斷出現，以及產品性能的不斷提高，工藝流程的完善，將會使得變壓器線圈絕緣得到有效處理。慎重的選擇材料，提高絕緣水平性能，有效減少變壓器使用過程中故障發生率。

參考文獻：

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