关于变压器绝缘老化及其预防模块的分析

王石磊

摘 要：为了满足现阶段工作的需要，进行变压器绝缘老化模块的分析是必要的，从而进行预防方案的应用。通过对变压器应用模块的分析可以得知，电力变压器出现问题的很多原因都是因为绝缘老化的变压器，这不利于一系列的变压器事故的预防，这就需要进行变压器故障预防模块的应用，做好一系列的绝缘测试，从而满足当下工作的需要。

关键词：变压器；总结分析；绝缘老化；探究；预防措施

1 关于变压器绝缘老化原因的分析

在当下电力系统运作过程中，电力变压器扮演着重要的模块，通过对变压器安全可靠性的分析，更有利于提升电网的安全性，从而解决变压器运作过程中的各种故障，从而解决各种供电网问题。这就需要进行变压器绝缘老化模块的分析，进行变压器故障的解决。这就需要进行一系列的变压器绝缘测试模块的开展，针对变压器油色的差异，展开不同模块的开展，进行变压器绝缘老化程度的分析。

在变压器绝缘化分析过程中，变压器绕组的主绝缘包括的步骤是非常多的，这涉及到绕组与地的绝缘，不同或者相同绕组之间的绝缘形式，也包括电压等级绕组之间的绝缘差异。通过对绝缘老化预防环节的分析，更有利于进行变压器主绝缘老化原理的分析及其诊断。一般来说，主绝缘的使用寿命是由于绝缘材料所影响的，包括变压器的损坏或者直接出现故障，都与绝缘系统存在密切的关系。由于各种绝缘故障普遍存在，这就影响了变压器的工作模块，容易出现各种事故问题。

为了满足当下工作的需要，进行绝缘系统合理化的维护是必要的，从而实现变压器的稳定运行，这有利于提升变压器的使用寿命。通过对变压器主绝缘老化模块分析，更有利于进行绝缘性能的剖析。所谓的电老化就是在电厂作用的影响下，变压器出现老化的情况，是绝缘内外部放电而出现的一系列的物理化学反应，是固体绝缘材料在强电场下的老化形式。由于固体绝缘材料没有自恢复功能，所以电老化对固体绝缘材料的破坏具有累积效应，最终必然导致击穿，局部放电一直被认为是聚合物绝缘老化的最主要原因.变压器主绝缘绕组匝间绝缘产生局部放电要有2个条件：第一，绕组相邻匝间的电压超过起始放电电压；第二，相邻匝间存在气隙，气泡等缺陷。

由于气体间介电常数的存在，又受到交流电场内部电场强度的影响，其气泡内部的电场强度比较多，但是受到该模块的影响，气体击穿场强比液体与固体又存在着明显的差异，就很容易出现气泡中的放电，并且这些放电情况不断的蔓延，就会导致聚合物的裂纹及其相关情况，就会最终导致绝缘击穿，由于电介质的导热系数低，在具备足够的热量后，便可使大分子链发生化学变化，从而导致某些化学结构被破坏，甚至能增加高分子电介质的导电性，最后使其完全丧失绝缘性能。

受到温度的升高影响，变压器内部会发生严重的物理及化学反应，就会导致变压器材料的老化。这种现象称之为热老化，也就是温度比较高，其绝缘老化就越高，也就是其寿命更加的短，如果温度超过其绝缘材料的容许，就会出现使用温度的差异。即使温度比容许使用温度低，但作用时间长，绝缘性能也会发生不可逆的变化，另一方面它不仅会造成起始电压降低，局部放电，还会大大加速其他老化过程，如臭氧氧化的反应速率。其他情况下的老化在绝缘老化模块中，可以发现电老化及其热老化是导致变压器出现绝缘老化的重要因素。并且受到绝缘材料的影响，各种冲击力的影响，很容易将变压器的绝缘问题延伸为电气事故。并且纤维材料机械强度的不断变化，其纤维材料的机械强度不断的变化，这都与变压器的发热密切相关，当绝缘材料内部的水分发生变化，其内部的电阻数值也会变高，也一定程度降低了机械强度。一般电力变压器为油浸式其主要绝缘材料是变压器油纸和纸板，属于A级纸绝缘材料，其温升限值为65℃，变压器的使用年限就是根据温升限值决定的。线圈最热点温升考虑比其平均温升高13℃，则最热点温升为65+13℃=78℃。环境年平均温度按20℃，则线圈最热点温度为78+20℃=98℃温度下运行时是最经济的。

通过对绝缘模块的控制，更有利于进行温度的控制，从而保证其使用年限的提升。这就需要进行温度的提升运行，进行使用年限的缩短及其控制。使其温度控制在一定限度内，进行变压器绝缘使用年限的优化，进行不同模块的变压器使用年限的优化，保证其运行温度及冷却模块的协调及优化。这需要进行多元化的变压器使用年限的优化。το为变压器的正常使用年限；τ为达到损坏年限时的使用年限。由此可见，当温度为98℃时，其相对使用年限为1，若降低6℃时，即在92℃运行，变压器的使用年限延长1倍，反之超载运行6℃，则变压器的使用年限就减小1/2，说明变压器绝缘老化，与运行温度有关，要注意冷却设计。

通过对油浸纸老化环节的分析，可以得知，受到其上述情况的影响，绝缘材料的抗张强度会产生很明显的差异，其材料的弹性也会发生明显的变化。为了进行变压器绝缘性能的优化，进行变压器绝缘机械强度的控制是必要的，从而有效应对技术上的变化，这就需要进行绝缘材料的损耗控制，进行抗张强度的优化，保证其满足外界湿度、温度等的需要。油中老化产物的影响变压器油老化的中间产物-活性多元过氧化氢对固体绝缘有很大的破坏作用。多元过氧化氢分解后，生成低分子酸，同时低分子酸与金属作用，生成加速油氧化，使油介质性能恶化的皂化物。如前所述低分子酸可加速纤维素水解，因此可把低分子酸的生成速度作为油对固体绝缘侵蚀作用的间接指标。

2 变压器绝缘防老化措施模块的优化

通过对变压器绝缘防老化环节的分析，可以得知，受到线圈周围油温的影响，其大于顶层的油温，随着冷却系统的差异变化，其温差会产生不同的变化。通过对油循环变压器的应用，可以进一步的提升测量的研究性。在当下线圈温度监视模块中，其线圈的顶层油温比40摄氏度低，就说明此油温可以控制。目前运行中不直接监视线圈温度，因而掌握这类温差规律对严格控制油温更为有利。如前所述，造成变压器固体绝缘材料老化与变压器油劣化的原因基本上是一致的，而且两者往往是互相牵制，互相影响的。

为了更好的进行变压器的绝缘，进行变压器油的耐电强度的提升是必要的，进行油的老化及受潮的情况，保证其耐电强度的提升。在设计过程中，进行油的各项性能的分析是必要的，这也需要考虑其他模块的相融性，进行较高温度下的油劣化情况的分析，进行一系列的防劣化工作的开展。一般线圈周围的油温高于顶层油温，此温差随冷却系统而不同，加强油循环变压器，据一些测量结果表明：不少变压器在线圈平均温升达65℃时，顶层油温升低于40℃，目前运行中不直接监视线圈温度，因而掌握这类温差规律对严格控制油温更为有利。

通过对抗氧化剂的稳定油质的应用，更有利于提升变压器的运作效益。这就需要进行装虹吸器的应用，进行充分的充氮气保护，积极做好相关的隔膜保护，保证变压器的稳定运行，保证一系列的绝缘监视的优化，从而提升变压器运作的安全性，这就需要进行一系列的绝缘监视工作的开展，保证一系列的预防工作。能及时反应变压器绝缘的突发性问题及油温变化情况，同时变压器采用了避雷器保护。

3 结束语

随着变压器测试技术的发展，近年来又开展了局部放电测试工作以及色谱分析检查变压器早期故障的工作，这对及时发现绝缘隐患，防止变压器事故的发生和扩大有明显的效果。