变压器线圈的绝缘处理

李志伟

一、变压器线圈损坏的原因分析

1.绝缘性能不佳

（1）变压器电流激增，随着经济的发展，人民生活水平的不断提高，以及我国电网改造的深入，人均用电量有了很大程度的增加，但是由于部分低压线路维护不到位，导致发生过负荷与短路的可能性大大增加，致使变压器的电流超过额定功率数倍，过大的电流导致绕组受到电磁力矩较大影响发生变形。由于电流的增大，使得配电变压器的线圈温度升高，导致绝缘老化迅速，呈片状脱落，使得线体外露，造成短路，损坏变压器。

（2）绕组绝缘受潮，出现绕组绝缘受潮的主要原因是绝缘优质不佳或油面降低导致。导致绕组绝缘受潮绝缘降低原因如下：变压器未投入使用前，潮湿气体侵入使得绝缘受潮或变压器工作工程中处于潮湿，多雨地区，导致湿度过高，引发绕组绝缘受潮；变压器运输存储过程中维护不得当，导致水分以及杂质或油污进入油中，致使绝缘强度降低；变压器厂内制造过程中，绕组内层侵漆不彻底，以及侵漆干燥不彻底，绕组引线接头不良、绝缘不完整等，导致匝间、层间出现短路。如果配电变压器损坏发生在一侧，其主要原因是匝间、层间短路或绕组对地，使用年限过长导致绝缘自然老化，失去绝缘效果；绝缘老化或油面降低，使用年限较长的变压器，由于各种原因导致油面降低，空气侵入绝缘油过多，降低绝缘强度。当绝缘降低到一定程度时，即出现短路现象。

2.无载调压开关

（1）分接开关受潮，变压器中的套管、分接开关、端盖、油阀部位漏油，导致分接开关暴露在空气中，受到潮气侵蚀。变压器的游标指示在油枕中部，并且变压器箱体到油枕的输油管口高出油枕2.5cm以上，变压器运行过程中产生气体受热后产生油焦物质，这些物质会引起游标呼吸孔堵塞，致使油留在指示标内。由于油标呼吸孔堵塞，导致变压器负荷以及温度变化时，油标油位不变，导致加油不及时。裸露分接开关绝缘受潮，绝缘性能降低，产生放电短路，致使变压器烧毁。

（2）高温过热，变压器油主要是对绕组起到绝缘，散热，防潮作用。变压器中的油温过高，会直接导致变压器无法正常运行以及变压器使用寿命减低，正常的变压器分接开关，应当长期处于常温的油中，但是一些偏远山区农村的输电线路过长，使得电压降低过大，分接开关长期处于负荷状态运行，温度过高导致分接开关出头出现碳膜以及油垢，触发头发热后又导致弹簧压力降低，特别是对触环中弹簧，由于其材料与制造工艺较差，弹性降低加快或出现零件变形现象，分接开关的引线头以及接线螺丝松动，处理过后也可能出现导电位接触不良，接触电阻过大，产生高热量以及电弧烧伤。同时电弧产生的大量气体，分解出具有导电能力的物质，夹杂在套管，绕组层间、匝间，引起短路现象。

二、变压器线圈绝缘处理的具体措施

1.合理选择绝缘材料

（1）漆包线，漆包线在绕制线组、整形、嵌线、浸烘等过程中，将是承受机械力，热与化学作用，因此漆包线要具有非常好的涂覆层，并且能满足附着力强、柔软、耐绕曲性好，并且要具有一定的耐磨和弹性。同时漆膜还应该具有足够的电气性能、耐热性能与溶剂性，同时不能对导体产生腐蚀性。一般的B及要求的变压器可选择QZ，聚酯漆膜包线。它具有较高的耐热、耐摩擦、耐电压以及耐软化击穿特点，可根据变压器具体要求选择涂漆层厚度不同的QZ-1与QZ-2。

（2）绝缘层材料，变压器的层间以及组间需要加垫绝缘材料进行绝缘，同时引线接头以及引出线等部位也要进行绝缘处理，目前采用的绝缘材料有以下几种：1聚酯薄膜，由于这种漆具有较高的抗张强度，较高的绝缘电阻以及击穿电压、熔点高等优点，使得聚酯薄膜在现代应用越来越广，其厚度为0.1mm以内，对0.05mm厚度聚酯薄膜进行测试，采用1000V兆欧表进行测试，其绝缘电阻大于2000M?，击穿电压可达6KV。2聚酰亚胺薄膜，其具备耐高温以及低温，电气性优异，低电介损耗，高介电强度，同时具有良好的机械物理化学性能等诸多优点，但其成本过高，致使普通变压器不选用此材料。3黄漆绸，可作线圈层及组间的绝缘材料，该材料浸油性绝缘漆，然后经过固化处理，可具有良好的电气性柔软性、耐油性，不用胶带粘结对于骨架无挡板变压器线圈不易脱落，但其成本很高，已经逐渐被新材料代替。

同时根据现场要求，变压器引出线不能暴露空气中，所以可采用：热缩管，玻璃丝套管，有机硅管进行绝缘处理，以上材料经试验都可以承受5KV击穿电压。

2.优化绝缘工艺

变压器的绝缘处理中一个很重要的环节-浸渍绝缘漆，浸漆分为常压浸漆与真空浸漆。浸渍漆又分为有溶剂与无溶剂两大类。

1032浸渍漆是由醇酸树脂，丁醇改性三聚氰胺树脂组成，其溶剂一般为甲苯。1032浸渍漆具有耐潮，耐油，内干性好，漆膜硬度高，机械强度好等特点，其真空浸渍过程为：1将变压器线圈放入浸漆容器中，放入烘缸进行预烘，然后真空去湿，真空度要达到0.09。2将预先配置好的1032浸渍漆注入缸内进行浸漆。3开启真空泵，真空度为0.08时关闭真空泵进行回漆。4进行滴漆1小时。5开启真空泵，当真空度达到0.08，关闭真空泵，直到真空表为0。6进行二甲苯清洗，回二甲苯，开启真空泵，真空度为0.08时关闭真空泵，待真空表指针为0。7进行第一次烘干，保持温度80℃，开启真空泵，真空度0.09时关闭真空泵。8二次烘干，温度保持在100℃，开启真空泵，真空度0.09时关闭真空泵。9三次烘干，温度保持在120℃，持续12小时，关闭加热器，缸内温度下降到80℃即可出炉。

三、结语

综上所述，严重的负荷可导致变压器温度过高，造成线圈以及绝缘变脆老化，同时产生绝缘片状脱落现象，导致匝间，层间短路。而变压器过热使得油中产生气体焦化、炭化导致线圈以及铁芯产生覆盖，影响散热，使得变压器越来越热，恶性循环。随着新材料以及新的工艺水平的发展，各种新型材料不断出现，以及产品性能的不断提高，工艺流程的完善，将会使得变压器线圈绝缘得到有效处理。慎重的选择材料，提高绝缘水平性能，有效减少变压器使用过程中故障发生率。

参考文献：

[1] 丁斯婧.变压器绕组固体绝缘老化评估及寿命分析[J].科技信息，2012，（32）：385-386.

[2] 林富其.采用电流加热法干燥变压器绝缘[J].电工科技，2013，（1）：34-36.