變壓器絕緣擊穿原因及防范對策研究

賈長赫

（江蘇華電吳江熱電有限公司，江蘇 蘇州 215221）

0 引言

現階段在進行變壓器設備應用的過程中，設備內部結構變得更加復雜。在進行設備應用的過程中，如果沒有對其進行全面的檢測，結構存在缺陷問題，就會導致局部區域場強升高。設備內部的絕緣材料一旦受到機械振動或者熱脹冷縮的影響，就會導致局部的開裂，還會出現氣泡的問題，這些問題的發生，都會導致局部的放電，會引發變壓器設備的絕緣擊穿。因此在進行變壓器設備應用的過程中，需要根據電網的運行需求，對設備的類型進行慎重的選擇。還要做好設備的絕緣檢測，才能提高設備的應用效用[1]。

1 變壓器絕緣擊穿原因

如圖1所示，我國某一企業在進行變壓器設備生產的過程中，為了對變壓器設備的運行情況進行檢驗，開展了相應的實驗工作。在進行低電壓實驗和空載實驗時可以發現，所有實驗的結果都處于正常的狀態。但是在開展短時感應耐壓實驗時，發現設備存在絕緣擊穿等問題。為了對存在故障問題的區域進行準確的查找，對設備進行了局部放電實驗。在開展實驗的過程中，接收到了局部放電信號，信號持續4分鐘左右后才逐漸消失。在對絕緣擊穿故障問題進行排查的過程中，要對導致這項問題發生的主要原因進行全面的了解。對于變壓器設備故障問題的排查來說，首先要對故障問題發生位置進行明確。故障問題發生之后，短時間內要盡進變壓器油。通過鉆芯檢查，對調壓繞組上部區域，存在灼燒的絕緣紙進行查找，可以發現出線位置存在灼燒的絕緣紙。在進行吊芯檢查時，也存在灼燒的絕緣紙，但是無法對絕緣擊穿位置進行明確[2]。

圖1 變壓器設備

為了進一步明確故障問題發生位置，需要對變壓器設備的器身進行脫油處理，利用鐵心開展解體檢查工作。在檢查時可以發現，調壓繞組上部的出線位置和低壓繞組之間存在擊穿現象。低壓繞組上部角環中，存在放電和灼燒情況，低壓繞組內部紙筒中，存在放電灼燒等問題。明確故障問題發生區域之后，需要對放電起始點和結束點進行查找。需要對設備進行深入的拆解，在拆解的過程中可以發現，放電起始點為調壓繞組的上部區域，結束點為低壓繞組上部區域。調壓繞組上部的靜電環引出線根部存在灼燒等問題，但并沒有發生絕緣擊穿現象[3

]。

在對導致設備故障問題發生的原因進行分析時，首先要明確變壓器設備絕緣擊穿故障問題的起點和終點以及整個放電途徑。為了對導致故障問題發生的原因進行深入的研究，要選取有限元技術，對調壓繞組上部靜電環位置的電場情況進行全方位的分析，并且開展計算工作，要保證最終計算結果的準確性。在進行故障分析時，如果調壓繞組靜電反應出現的絕緣完好，在進行有限元技術應用的過程中，可以對絕緣表面場強分布情況進行全面的了解，并且對油隙場強情況進行深入的研究，在研究時發現最大場強位置為突出部位的最前端。在靜電環引出線延伸到調壓引出線、靜電環外部時，這個區域的電場強度最高，而且存在一定的裕度[4]。

將不同型號的變壓器設備絕緣結構進行對比，可以發現不同型號的變壓器設備，絕緣擊穿問題的發生原因存在較大的差異。因此在進行變壓器設備選擇的過程中，要根據電力系統的運行要求，對變壓器設備的型號進行慎重的選擇。要盡可能降低絕緣擊穿問題的發生幾率，提高設備的運行安全性和穩定性。可以通過設備絕緣損壞情況的模擬開展計算工作，從而對設備的運行情況進行全方位的了解。在分析時可以得知，變壓器設備絕緣擊穿問題，主要受到了引出線破損問題的影響[5]。

2 變壓器絕緣擊穿問題防范措施

2.1 避免水分和空氣進入設備內部

在對變壓器設備的存儲和運輸以及安裝等環節進行管理的過程中，要提高密封處理的效果，防止一些水分進入到設備內部。特別是在對設備進行安裝的過程中，需要保證防爆膜、油枕頂部等主要部件，具備更好的密封性能。在設備安裝完成之后，要開展檢漏實驗，試驗合格之后，才能將設備投入使用。在進行變壓器設備安裝時，要對變壓器設備自身連接的密封性能進行全面的檢查，還需要對先關冷卻系統連接位置的密封情況進行嚴格的控制。要保證密封件的完好，才能對外界的水分和空氣進行有效的抵御。要對密封件的應用質量進行嚴格的檢查，避免密封件在使用的過程中，出現其他問題，降低整體的密封性能。如果需要應用新型的膠墊材料，要先開展耐油試驗，檢驗合格之后，才能將材料投入到使用中[6]。

2.2 降低雜物的影響

在進行變壓器設備安裝之前，需要做好內部雜物的清理，必要情況下可以開展吊芯處理工作，確保變壓器設備內部更加干凈整潔。可以利用變壓器油，進行鐵芯和線圈的沖洗。在進行設備管理的過程中，要加強變壓器油路管、冷油器等主要部件的清理。在開展清理工作時，要盡可能避免外部雜物，進入到變壓器設備內部。一旦發現變壓器設備內部存在雜物，就要立即開展檢修和清理工作，避免這些雜物的累積，對變壓器設備的運行產生不良影響[7]。

2.3 加強變壓器設備的絕緣保護

在對變壓器設備進行吊罩處理的過程中，需要加強絕緣的保護，避免遭受破壞。尤其是絕緣較近的變壓器設備，可以通過隱釘等工具，對鐘罩進行全方位的固定。避免鐘罩在運用的過程中，對引線和支架的應用產生不良影響。為了避免引線的根部和線圈絕緣出現損壞等問題，在進行高壓套管安裝時，要對作業的速度進行嚴格的控制。避免在作業的過程中，對其他構件產生不良影響，不能出現引線扭曲等情況。要嚴格按照設計圖紙的要求，進行緣橡筒圍屏的制作，如果在施工時發現引線比較短，一定要做好引線的處理工作，防止絕緣距離不足，降低整體的絕緣效果。一旦變壓器設備在運行的過程中，出現短路或者其他故障問題，要立即開展維修作業。維修完成之后，如果需要再次進行設備的使用，要進行相應的實驗。確保設備合格之后，才能投入到使用中。

2.4 優化設備運行環境

在進行變壓器設備使用的過程中，必須對其進行全面的保護，要提高瓦斯繼電器設備的安裝準確性，并且定期的開展檢查工作，避免在進行設備使用的過程中，出現誤動等情況，一定要防止沒有保護的變壓器設備被重復使用，如果必須要使用這種設備，要開展臨時性停保等工作，還要采取安全防護措施對其進行保護，設備應用完成之后，要立即恢復正常狀態。還要對頂層油溫進行嚴格的控制，避免在進行設備使用的過程中，運行溫度上升過快，對設備內部構件產生影響。因為不同型號的變壓器設備在使用的過程中，存在不同的要求，在額定負荷情況下設備運行時，會產生不同的頂層油溫，所以不能將變壓器設備的油溫，作為運行余量的評價標準。要對不同溫度計量區域進行計劃性的校驗，提高測溫信號的應用準確性。

3 結語

綜上所述，在對變壓器設備進行質量控制的過程中，電力企業需要在原有規章制度的基礎上，對企業進行完善和優化，才能為管理工作的開展，提供有效的支持。電力企業要建立健全的管理體系，對變壓器設備的運行情況，進行實時的監督和管理。還要引進更加先進的技術，對變壓器設備的性能進行優化，確保變壓器設備能夠始終保持正常的運行狀態，盡可能降低絕緣擊穿問題的發生原因。電力企業要選派專業的技術人員，做好現場的指導，提高變壓器設備的安裝質量，才能促進電力系統的高效運行。