力变压器毛病剖析大全
第一章变压器毛病
油浸电力变压器的毛病常被分为内部毛病和外部毛病两种。内部毛病为变压器油箱内发作的各种毛病，其首要类型有：各相绕组之间发作的相问短路、绕组的线匝之间发作的匝问短路、绕组或引出线经过外壳发作的接地毛病等。外部毛病为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发作的各种毛病，其首要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发作的接地<经过外壳)短路，引出线之间发作相问毛病等而引起变压器内部毛病或绕组变形等。变压器的内部毛病从性质上一般又分为热毛病和电毛病两大类。热毛病一般为变压器内部部分过热、温度升高。依据其严峻程度，热性毛病常被分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150—300℃)、中温过热(300～700℃)、高温过热(一般高于700℃)四种毛病隋况。电毛病一般指变压器内部在高电场强度的效果下，构成绝缘功能下降或劣化的毛病。依据放电的能量密度不同，电毛病又分为部分放电、火花放电和高能电弧放电三种毛病类型。
因为变压器毛病触及面较广，详细类型的区别办法较多，如从回路区别首要有电路毛病、磁路毛病和油路毛病。若从变压器的主体结构区别，可分为绕组毛病、铁心毛病、油质毛病和附件毛病。一同习惯上对变压器毛病的类型一般是依据常见的毛病易发区位区别，如绝缘毛病、铁心毛病、分接开关毛病等。而对变压器自身影响最严峻、现在发作机率最高的又是变压器出口短路毛病，一同还存在变压器渗漏毛病、油流带电毛病、维护误动毛病等等。一切这些不同类型的毛病，有的或许反映的是热毛病，有的或许反映的是电毛病，有的或许既反映过热毛病一同又存在放电毛病，而变压器渗漏毛病在一般状况下或许不存在热或电毛病的特征。
因此，很难以某一领域规范区别变压器毛病的类型，本书选用了比较遍及和常见的变压器短路毛病、放电毛病、绝缘毛病、铁心毛病、分接开关毛病、渗漏油气毛病、油流带电毛病、维护误动毛病等八个方面，按各自毛病的成因、影响、判别办法及应采纳的相应技能办法等，别离进行描绘。
第一节短路毛病
变压器短路毛病首要指变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发作的短路而导致的毛病。
变压器正常运转中因为受出口短路毛病的影响，遭受损坏的状况较为严峻。据有关资料核算，近年来，一些区域110kV及以上电压等级的变压器遭受短路毛病电流冲击直接导致损坏的事端，约占悉数事端的50％以上，与前几年核算比较呈大起伏上升的趋势。这类毛病的事例许多，特别是变压器低压出口短路时构成的毛病一般要替换绕组，严峻时或许要替换悉数绕组，然后构成十分严峻的成果和丢失，因此，尤应引起满意的注重。
出口短路对变压器的影响，首要包含以下两个方面。
1．短路电流引起绝缘过热毛病
变压器突发短路时，其高、低压绕组或许一同经过为额外值数十倍的短路电流，它将发作很大的热量，使变压器严峻发热。当变压器接受短路电流的才干不行，热安稳性差，会使变压器绝缘资料严峻受损，而构成变压器击穿及损毁事端。
变压器发作出口短路时，短路电流的肯定值表达式为
（1-1）
式中(n)——短路类型的角标；
——份额系数，其值与短路类型有关；
——所求短路类型的正序电流肯定值。
不同类型短路的正序电流肯定值表达式为
（1-2）
式中E——毛病前相电压
Xl——等值正序阻抗
——附加阻抗。
变压器的出口短路首要包含：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等几种类型。据资料核算标明，在中性点接地体系中，单相接地短路约占悉数短路毛病的65％，两相短路约占10％～15％，两相接地短路约占15％一20％，三相短路约占5％，其间以三相短路时的短路电流值最大，国标GBl094·5–85中便是以三相短路电流为依据的。
疏忽体系阻抗对短路电流的影响，则三相短路表达式为
（1-3）
式中／5；’I三相短路电流；
U－变压器接人体系的额外电压
Zt－变压器短路阻抗；
IN－变压器额外电流；
UN－变压器短路电压百分数。
对220kV三绕组变压罪而言，高压对中、低压的短路阻抗一般在10％一30％之间，中压对低压的短路阻抗一般在10％以下，因此变压器发作短路毛病时，强壮的短路电流致使变压器绝缘资料受热损坏。
2．短路电动力引起绕组变形毛病
变压器受短路冲击时，假如短路电流小，继电维护正确动作，绕组变形将是细微的；假如短路电流大，继电维护延时动作乃至拒动，变形将会很严峻，乃至构成绕组损坏。关于细微的变形，假如不及时检修，康复垫块方位，紧固绕组的压钉及铁轭的拉板、拉杆，加强引线的夹紧力，在屡次短路冲击后，因为累积效应也会使变压器损坏。因此确诊绕组变形程度、拟定合理的变压器检修周期是进步变压器抗短路才干的一项重要办法。
绕组受力状况如图1—1、图1—2所示。因为绕组中漏磁中。的存在，载流导线在漏磁效果下遭到电动力的效果，特别是在绕组忽然短路时，电动力最严峻。漏磁一般可分化为纵轴分量月和横轴分量月，。纵轴磁场月使绕组发作辐向力，而横轴磁场月·使绕组受轴向力。轴向力使整个绕组遭到张力P1，在导线中发作拉伸应力。而内绕组遭到紧缩力P2，导线遭到揉捏应力。
图1—1变压器绕组漏磁及受力示意图图l—2变压器绕组受力剖析图
轴向力的发作分为两部分，一部分是因为绕组端部漏磁曲折部分的辐向分量与载流导体效果而发作。它使内、外绕组都受压力：因为绕组端部磁场B’最大因此压力也最大，但中部简直为零，绕组的另一端力的方向改动。轴向力的另一部分是因为表里安匝不平衡所发作的辐向漏磁与载流导体效果而发作，该力使内绕组受压，外绕组受拉；安匝不平衡越大，该轴向力也越大。
因此，变压器绕组在出口短路时，将接受很大的轴向和辐向电动力。轴向电动力使绕组向中心紧缩，这种由电动力发作的机械应力，或许影响绕组匝间绝缘，对绕组的匝间绝缘构成损害；而辐向电动力使绕组向外扩张，或许失掉安稳性，构成相间绝缘损坏。电动力过大，严峻时或许构成绕组歪曲变形或导线开裂。
关于由变压器出口短路电动力构成的影响，判别主变压器绕组是否变形，曩昔只采纳吊罩查看的办法，现在一些单位选用绕组变形测验仪进行剖析判别，获得了一些现场经历，如有些区域选用TDT—1型变压器绕组变形测验仪进行现场测验查看，经过对主变压器的高、中、低压三相的九个绕组别离施加l0kHz至lkHz高频脉冲，由核算机记载脉冲波形曲线并贮存。经过五颜六色喷墨打印，将波形制作出图，显现正常波形与毛病后波形改动的比照和剖析，实验人员依据该仪器特有的频率和波形，能比较科学地精确判别主变压器绕组变形状况。
关于变压器的热安稳及动安稳，在给定的条件下，仍以规划核算值为查验的依据，但核算值与实践值终究有无差错，尚短少研讨与剖析，一般状况下是以规划值大于变压器实践接受才干为准的。现在逐步展开的变压器突发短路实验，将为查验规划、工艺水平供给重要的依据。变压器低压侧发作短路时，所接受的短路电流最大，而低压绕组的结构一般选用圆筒式或螺旋式多股导线并绕，为了进步绕组的动安稳才干，绕组内多选用绝缘纸筒支撑，但有些厂家仅考虑变压器的散热才干，关于其动安稳，则只需核算值能够满意要求，便将支撑撤销，所以当变压器遭受出口短路时，因为动安稳才干缺乏，而使绕组变形乃至损坏。
3．绕组变形的特色
经过查看发作毛病或事端的变压器进行和过后剖析，发现电力变压器绕组变形是诱发多种毛病和事端的直接原因。一旦变压器绕组已严峻变形而未被确诊出来仍持续运转，则极有或许导致事端的发作，轻者构成停电，重者将或许焚毁变压器。致使绕组变形的原因，首要是绕组机械结构强度缺乏、绕制工艺粗糙、接受正常容许的短路电流冲击才干和外部机械冲击才干差。因此变压器绕组变形首要是遭到内部电动力和外部机械力的影响，而电动力的影响最为杰出，如变压器出口短路构成的短路冲击电流及发作的电动力将使绕组歪曲、变形乃至溃散。
(1)受电动力影响的变形。
1)高压绕组处于外层，受轴向拉伸应力和辐向扩张应力，使绕组端部压钉松动、垫块飞出，严峻时，铁轭夹件、拉板、紧固钢带都会曲折变形，绕组松懈后使其高度添加。
2)中、低压绕组的方位处于内柱或中心时，常遭到轴向和辐向紧缩力的影响，使绕组端部紧固压钉松动，垫块位移；匝间垫块位移，撑条歪斜，线饼在辐向上呈多边形歪曲。若变形较轻，如35kv线饼外圆无变形，而内圆周有歪曲，在辐向上向内杰出，在绕组内衬是软纸筒时这种变形特别显着。假如变压器受短路冲击时，继电维护延时动作超越2s，变形愈加严峻，线饼会有较大面积的内凹、上翘现象。丈量整个绕组时往往高度下降，假如变压器持续投运，变压器箱体振动将显着增大。
3)绕组分接区、纠接区线饼变形。这是因为分接区和纠接区(一般在绕组首端)安匝不平衡，发作横向漏磁场，使短路时线饼遭到的电动力比正常区要大得多，所以易发作变形和损坏。特别是分接区线饼，遭到有载分接开关构成的分接段短路毛病时，绕组会变构成波涛状，而影响绝缘和油道的晓畅。
4)绕组引线位移歪曲。这是变压器出口短路毛病后常发作的状况，因为受电动力的影响，损坏了绕组引线安置的绝缘间隔。如引线离箱壁间隔太近，会构成放电，引线间间隔太近，因冲突而使绝缘受损，会构成潜伏性毛病，并或许开展成短路事端。
(2)受机械力影响的变形。
变压器绕组全体位移变形。这种变形首要是在运送途中，遭到运送车辆的急刹车或运送船只碰击晃动所构成的。据有关报导，变压器器身遭到大于3g(g为重力加快度)重力加快的冲击，将或许使线圈全体在辐向上向一个方向显着位移。
4．技能改善和下降短路事端的办法
依据上述，为避免绕组变形，进步机械强度，下降短路事端率，些制作厂家和电力用户提出并采纳了如下技能改善办法及削减短路事端的办法。
(1)技能改善办法。
1)电磁核算方面。在确保功能目标、温升限值的前提下，归纳考虑短路时的动态进程。从确保绕组安稳性动身，合理挑选撑条数、导线宽厚等到导线许用应力的操控值，在进行安匝平衡摆放时依据额外分接和各级限分接状况全体优化，尽量减小不平衡安匝。考虑到效果在内绕组上的轴向内力约为外绕组的两倍，因此尽或许使效果在内绕组上的轴向外力方向与轴向力的方向相反。
2)绕组结构方面。绕组是发作电动力又直接接受电动力的结构部件，要确保绕组在短路时的安稳性，就要针对其受力状况，使绕组在各个方向有健壮的支撑。详细做法如在内绕组内侧设置硬绝缘筒，绕组外侧设置外撑条，并确保外撑条牢靠地压在线段上。对单螺旋低压绕组首结尾均端平一匝以削减端部漏磁场畸变。对等效轴向电流大的低压和调压绕组，针对其相应的电动力，采纳特别办法固定绕组出面，并在出面方位和换位处选用适形的垫块，以确保绕组安稳性。
3)器身结构方面。器身绝缘是电动力传递的中介，要确保在电动力效果下，各方向均有健壮的支撑和减小相关部件受力时的压强。在规划时选用全体相套装结构，内绕组硬绝缘筒与铁心柱间用撑板撑紧．以确保内绕组上接受的压应力均匀传递到铁心柱上；合理安置压钉方位和挑选压钉数量，并规划副压板，以减小压钉效果到绝缘压板上的压强和压板的剪切应力。
4)铁心结构方面。轴向电动力终究效果在铁心结构结构上。假如铁心固定结构呈现部分结构失稳和变形，将导致绕组失稳而变形损坏。因此，规划铁心各部分结构件时，强度要留有充沛的裕度，各部件间尽量选用无空地配合和互锁结构，使变压器器身成为—个巩固的全体。
5)工艺操控和工艺手法。对一些要害工序，如垫块预处理、绕组绕制、绕组压装、相套装、器身设备时预压力操控等方面，进行严厉的工艺操控，以确保规划要求。
按上述办法构思规划出产的一台31．5MVA、ll0kV双绕组有载调压电力变压器，在国家变压器质检中心强电流实验室一次经过短路实验，实验前后最大的电抗差仅0．3％，获得了显着的效果。
(2)削减短路事端的办法。
1)优化选型要求。选型应选用能顺畅经过短路实验的变压器并合理承认变压器的容量，合理挑选变压器的短路阻抗。
2)优化运转条件。要进步电力线路的绝缘水平，特别是进步变压器出线必定间隔的绝缘水平，一同进步线路安全走廊和安全间隔要求的规范，下降近区毛病影响和损害，包含注重电缆的设备检修质量(因电缆头爆破大多恰当于母线短路)；对重要变电站的中、低压母线，考虑全封闭，以防小动物损害；进步对开关质量的要求，避免发作拒分等。
3)优化运转办法。承认运转办法要核算短路电流，并约束短路电流的损害。如采纳配备用电源自投设备后开环运转，以削减短路时的电流和简化维护装备；对毛病率高的非重要出线，可考虑退出重合闸维护；进步速切维护功能，紧缩维护时刻；220kV及以上电压等级的变压器尽量不直接带l0kV的区域电力负荷等。
4)进步运转办理水平。首要要避免误操作构成的短路冲击；要加强变压器的当令监测和检修，及时发现变压器的变形强度，确保变压器的安全运转。
第二节放电毛病
依据放电的能量密度的巨细，变压器的放电毛病常分为部分放电、火花放电和高能量放电三种类型。
一、放电毛病对变压器绝缘的影响
放电对绝缘有两种损坏效果：一种是因为放电质点直接炮击绝缘，使部分绝缘遭到损坏并逐步扩展，使绝缘击穿。另一种是放电发作的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学效果，使部分绝缘遭到腐蚀，介质损耗增大，终究导致热击穿。
(1)绝缘资料电老化是放电毛病的首要办法。
1)部分放电引起绝缘资料中化学键的别离、裂解和分子结构的损坏。
2)放电点热效应引起绝缘的热裂解或促进氧化裂解，增大了介质的电导和损耗发作恶性循环，加快老化进程。
3)放电进程生成的臭氧、氮氧化物遇到水分生成硝酸化学反响腐蚀绝缘体，导致绝缘功能劣化。
4)放电进程的高能辐射，使绝缘资料变脆。
5)放电时发作的高压气体引起绝缘体开裂，并构成新的放电点，
(2)固体绝缘的电老化。固体绝缘的电老化的构成和开展是树枝状，在电场会集处发作放电，引发树枝状放电痕迹，并逐步开展导致绝缘击穿。
(3)液体浸渍绝缘的电老化。如部分放电一般先发作在固体或油内的小气泡中，而放电进程又使油分化发作气体并被油部分吸收，如产气速率高，气泡将扩展、增多，使放电增强，一同放电发作的X—蜡沉积在固体绝缘上使散热困难、放电增强、呈现过热，促进固体绝缘损坏。
二、放电毛病的类型与特征
1．变压器部分放电毛病
在电压的效果下，绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边际发作非贯穿性的放电现称为部分放电。
部分放电刚开端时是一种低能量的放电，变压器内部呈现这种放电时，状况比较杂乱，依据绝缘介质的不同，可将部分放电分为气泡部分放电和油中部分放电；依据绝缘部位来分，有固体绝缘中空穴、电极顶级、油角空地、油与绝缘纸板中的油隙和油中沿固体绝缘外表等处的部分放电。
(1)部分放电的原因。
1)当油中存在气泡或固体绝缘资料中存在空穴或空腔，因为气体的介电常数小，在沟通电压下所接受的场强高，但其耐压强度却低于油和纸绝缘资料，在气隙中简略首要引起放电。
2)外界环境条件的影响。如油处理不完全下降使油中分出气泡等，都会引起放电。
3)由寻：制作质量不良。如某些部位有尖角高而呈现放电。带进气泡、杂物和水分，或因外界气温漆瘤等，它们接受的电场强度较
4)金属部件或导电体之间触摸不良而引起的放电。部分放电的能量密度虽不大，但若进一步开展将会构成放电的恶性循环，终究导致设备的击穿或损坏，而引起严峻的事端。
(2)放电发作气体的特征。放电发作的气体，因为放电能量不同而有所不同。如放电能量密度在10-9C以下时，一般总烃不高，首要成分是氢气，其次是甲烷，氢气占氢烃总量的日80％一90％；当放电能量密度为10‑8～10‑7’C时，则氢气相应下降，而呈现乙炔，但乙炔这时在总烃中所占的份额常不到2％，这是部分放电差异于其他放电现象的首要标志。
跟着变压器毛病确诊技能的开展，人们越来越知道到，部分放电是变压器许多有机绝缘资料毛病和事端的本源，因此该技能得到了敏捷开展，呈现了多种丈量办法和实验设备，亦有离线丈量的。
(3)丈量部分放电的办法。
1)电测法。运用示波器、部分放电仪或无线电搅扰仪，查找放电的波形或无线电搅扰程度。电测法的活络度较高，测到的是视在放电量，分辨率可达几皮库。
2)超声测法。运用检测放电中呈现的超声波，并将声波改换为电信号，录在磁带上进行剖析。超声测法的活络度较低，大约几千皮库，它的长处是抗搅扰功能好，且可“定位”。有的运用电信号和声信号的传递时刻差异，能够估量勘探点到放电点的间隔。
3)化学测法。检测溶解油内各种气体的含量及增减改动规则。此法在运转监测上十分适用，简称“色谱剖析”。化学测法对部分过热或电弧放电很活络，但对部分放电活络度不高。并且重要的是调查其趋势，例如几天测一次，就可发现油中含气的组成、份额以及数量的改动，然后断定有无部分放电或部分过热。
2．变压器火花放电毛病
发作火花放电时放电能量密度大于10—6C的数量级。
(1)悬浮电位引起火花放电。高压电力设备中某金属部件，因为结构上原因，或运送进程和运转中构成触摸不良而断开，处于高压与低压电极间并按其阻抗构成分压，而在这一金属部件上发作的对地电位称为悬浮电位。具有悬浮电位的物体邻近的场强较会集，往往会逐步烧坏周围固体介质或使之炭化，也会使绝缘油在悬浮电位效果下分化出许多特征气体，然后使绝缘油色谱剖析成果超支。悬浮放电或许发作于变压器内处于高电位的金属部件，如调压绕组，当有载分接开关转化极性时的时刻短电位悬浮；套管均压球和无载分接开关拨钗等电位悬浮。处于地电位的部件，如硅钢片磁屏蔽和各种紧固用金属螺栓等，与地的衔接松动掉落，导致悬浮电位放电。变压器高压套管端部触摸不良，也会构成悬浮电位而引起火花放电。
(2)油中杂质引起火花放电。变压器发作火花放电毛病的首要原因是油中杂质的影响。杂质由水分、纤维质(首要是受潮的纤维)等构成。水的介电常数e约为变压器油的40倍，在电场中，杂质首要极化，被吸引向电场强度最强的当地，即电极邻近，并按电力线方向摆放。所以在电极邻近构成了杂质“小桥”，如图1—3所示。假如极间间隔大、杂质少，只能构成断续“小桥”，如图1—3(a)所示。“小桥”的导电率和介电常数都比变压器油大，从电磁场原理得知，因为“小桥”的存在，会畸变油中的电场。因为纤维的介电常数大，使纤维端部油中的电场加强，所以放电首要从这部分油中开端发作和开展，油在高场强下游离而分化出气体，使气泡增大，游离又增强。然后逐步开展，使整个油空地在气体通道中发作火花放电，所以，火花放电或许在较低的电压下发作。
（a）（b）
图1—3在工频电压效果下杂质在电极间构成导电“小桥”的示意图
a)杂质少、极间间隔大；(b)杂质多、极间间隔小
假如极间间隔不大，杂质又满意多，则“小桥”或许连通两个电极，如图1—3(b)，这时，因为“小桥”的电导较大，沿“小桥”流过很大电流(电流巨细视电源容量而定)，使“小桥”激烈发热”，“小桥”中的水分和邻近的油欢腾汽化，构成一个气体通道——“气泡桥”而发作火花放电。假如纤维不受潮，则因“小桥”的电导很小，关于油的火花放电电压的影响也较小；反之，则影响较大。因此杂质引起变压器油发作火花放电，与“小桥”的加热进程相联络。当冲击电压效果或电场极不均匀时，杂质不易构成“小桥”，它的效果只限于畸变电场，其火花放电进程，首要决议于外加电压的巨细。
(3)火花放电的影响。一般来说，火花放电不致很快引起绝缘击穿，首要反映在油色普剖析反常、部分放电量添加或轻瓦斯动作，比较简略被发现和处理，但对其开展程度应引起满意的知道和留意。
3．变压器电弧放电毛病
电弧放电是高能量放电，常以绕组匝层间绝缘击穿为多见，其次为引线开裂或对地闪络和分接开关飞弧等毛病。
(1)电弧放电的影响。电弧放电毛病因为放电能量密度大，产气急剧，常以电子崩形e冲击电介质，使绝缘纸穿孔、烧焦或炭化，使金属资料变形或熔化焚毁，严峻时会构成I备烧损，乃至发作爆破事端，这种事端一般事前难以预测，也无显着征兆，常以突发的办法露出出来。
(2)电弧放电的气体特征。呈现电弧放电毛病后，气体继电器中的H2和C2H2等组分常高达几千UL/L，变压器油亦炭化而变黑。油中特征气体的首要成分是H2和C2H2，其次C2H6和CH4。当放电毛病触及到固体绝缘时，除了上述气体外，还会发作CO和CO2。
综上所述，三种放电的办法既有差异又有必定的联络，差异是指放电能级和产气组分，联络是指部分放电是其他两种放电的先兆，然后者又是前者开展后的一种必定成果。因为变压器内呈现的毛病，常处于逐步开展的状况，一同大多不是单一类型的毛病，往往是—种类型伴跟着另一种类型，或几种类型一同呈现，因此，更需求仔细剖析，详细对待。
第三节绝缘毛病
现在运用最广泛的电力变压器是油浸变压器和干式树脂变压器两种，电力变压器的绝缘便是变压器绝缘资料组成的绝缘体系，它是变压器正常工作和运转的根本条件，变压器的运用寿数是由绝缘资料(即油纸或树脂等)的寿数所决议的。实践证明，大多变压器的损坏和毛病都是因绝缘体系的损坏而构成。据核算，因各种类型的绝缘毛病构成的事端约占悉数变压器事端的85％以上。对正常运转及留意进行修理办理的变压器，其绝缘资料具有很长的运用寿数。国外依据理论核算及实验研讨标明，当小型油浸配电变压器的实践温度持续在95℃时，理论寿数将可达400年。规划和现场运转的经历阐明，维护得好的变压器，实践寿数能抵达50～70年：而按制作厂的规划要求和技能目标，一般把变压器的预期寿数定为20一40年。因此，维护变压器的正常运转和加强对绝缘体系的合理维护，很大程度上能够确保变压器具有相对较长的运用寿数，而预防性和预知性维护是进步变压器运用寿数和进步供电牢靠性的要害。
油浸变压器中，首要的绝缘资料是绝缘油及固体绝缘资料绝缘纸、纸板和木块等c所谓变压器绝缘的老化，便是这些资料受环境要素的影响发作分化，下降或丧失了绝缘强度。
1．固体纸绝缘毛病
固体纸绝缘是油浸变压器绝缘的首要部分之一，包含：绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、绝缘卷、绝缘绑扎带等，其首要成分是纤维素，化学表达式为(C6H10O6)n，式中n为聚合度。一般新纸的聚合度为1300左右，当下降至250左右，其机械强度已下降了一半以上，极度老化致使寿数停止的聚合度为150～200。绝缘纸老化后，其聚合度和抗张强度将逐步下降，并生成水、CO、CO2，其次还有糠醛(呋喃甲醛)。这些老化产品大都对电气设备有害，会使绝缘纸的击穿电压和体积电阻率下降、介损增大、抗拉强度下降，甚致腐蚀设备中的金属资料。固体绝缘具有不可逆转的老化特性，其机械和电气强度的老化下降都是不能康复的。变压器的寿数首要取决于绝缘资料的寿数，因此油浸变压器固体绝缘资料，应既具有杰出的电绝缘功能和机械特性，并且天长日久的运转后，其功能下降较慢，即老化特性好。
(1)纸纤维资料的功能。绝缘纸纤维资料是油浸变压器中最首要的绝缘组件资料，纸纤维是植物的根本固体安排成分，组成物质分子的原子中有带正电的原子核和环绕原子核运转的带负电的电子，与金属导体不同的是绝缘资料中简直没有自由电子，绝缘体中极小的电导电流首要来自离子电导。纤维素由碳、氢和氧组成，这样因为纤维素分子结构中存在氢氧根，便存在构成水的潜在或许，使纸纤维有含水的特性。此外，这些氢氧根能够为是被各种极性分子(如酸和水)包围着的中心，它们以氢键相结合，使得纤维易受损坏：一同纤维中往往含有必定份额(约7％左右)的杂质，这些杂质中包含必定量的水分，因纤维呈胶体性质，使这些水分尚不能完全除掉。这样也就影响了纸纤维的功能。
极性的纤维不光易于吸潮（水分使强极性介质），并且当纸纤维吸水时，使氢氧根之间的彼此效果力变弱，在纤维结构不安稳的条件下机械强度急剧变坏，因此，纸绝缘部件一般要经过枯燥或真空子燥处理和浸油或绝缘漆后才干运用，浸漆的意图是使纤维坚持湿润．确保其有较高的绝缘和化学安稳性及具有较高的机械强度。一同，纸被漆密封后，可削减纸对水分的吸收，阻挠资料氧化，还町填充空地，以减小或许影响绝缘功能、构成部分放电和电击穿的气泡。但也有的以为浸漆后再浸油，或许有些漆会渐渐溶人油内，影响油的功能，对这类油漆的运用应充沛子以留意。
当然，不同成分纤维资料的性质及相同成分纤维资料的不同质量，其影响巨细及功能也不同，如棉花中纤维成分最高，大麻中纤维最健壮，某些进口绝缘纸板因为其处理加工好，使功能显着优于国产某些质料的纸板等。变压器大多绝缘资料都是用各种型式的纸(如纸带、纸板、纸的压力成型件等)作绝缘的。因此在变压器制作和检修中挑选好纤质料的绝缘纸资料是十分重要的。纤维纸的特别长处是实用性强、价格低、运用加工便利，在温度不高时成型和处理简略活络，且分量轻，强度适中，易吸收浸渍资料(如绝缘漆、变压器油等)。
(2)纸绝缘资料的机械强度。油浸变压器挑选纸绝缘资料最重要的要素除纸的纤维成分、密度、渗透性和均匀性以外，还包含机械强度的要求，包含耐张强度、冲压强度、撕裂强度和坚韧性：
1)耐张强度：要求纸纤维遭到拉伸负荷时，具有能耐受而不被拉断的最大应力
2)冲压强度：要求纸纤维具有耐受压力而不被折断的才干的丈量。
3)撕裂强度：要求纸纤维发作撕裂所需的力契合相应规范。
4)坚韧性：是纸折叠或纸板曲折时的强度能满意相应要求。
判别固体绝缘功能能够设法取样丈量纸或纸板的聚合度，或运用高效液相色谱剖析技丈量油中糠醛含量，以便于剖析变压器内部存在毛病时，是否触及固体绝缘或是否存在引起线圈绝缘部分老化的低温过热，或判别固体绝缘的老化程度。对纸纤维绝缘资料在运转及维护中，应留意操控变压器额外负荷，要求运转环境空气流通、散热条件好，避免变压器温升超支和箱体缺油。还要避免油质污染、劣化等构成纤维的加快老化，而损害变压器的绝缘功能、运用寿数和安全运转。
(3)纸纤维资料的劣化。首要包含三个方面：
1)纤维脆裂。当过度受热使水分从纤维资料中脱离，更会加快纤维资料脆化。因为纸材脆化掉落，在机械振动、电动应力、操作波等冲击力的影响下或许发作绝缘毛病而构成电气事端。
2)纤维资料机械强度下降。纤维资料的机械强度随受热时刻的延伸而下降，当变压器发热构成绝缘资料水分再次排出时，绝缘电阻的数值或许会变高，但其机械强度将会大大下降，绝缘纸材将不能抵挡短路电流或冲击负荷等机械力的影响。
3)纤维资料自身的缩短。纤维资料在脆化后缩短，使夹紧力下降，或许构成缩短移动，使变压器绕组在电磁振动或冲击电压下移位冲突而损害绝缘。
2．液体油绝缘毛病
液体绝缘的油浸变压器是1887年由美国科学家汤姆逊创造的，1892年被美国通用电气公司等推行运用于电力变压器，这儿所指的液体绝缘便是变压器油绝缘。油浸变压器的特色：①大大进步了电气绝缘强度，缩短了绝缘间隔，减小了设备的体积；②大大进步了变压器的有用热传递和散热效果，进步了导线中答应的电流密度，减轻了设备分量，它是将运转变压器器身的热量经过变压器油的热循环，传递到变压器外壳和散热器进行散热，然后进步了有用的冷却降温水平；③因为油浸密封而下降了变压器内部某些零部件和组件的氧化程度，延伸了运用寿数。
(1)变压器油的功能。运转中的变压器油除有必要具有安稳优秀的绝缘功能和导热功能
以外，需具有的性质规范如表1—1所示。
其间绝缘强度tg8、粘度、凝点和酸价等是绝缘油的首要性质目标。
从石油中提炼制取的绝缘油是各种烃、树脂、酸和其他杂质的混合物，其性质不都是安稳的，在温度、电场及光合效果等影响下会不断地氧化。正常状况下绝缘油的氧化进程进行得很缓慢，假如维护妥当乃至运用20年还可坚持应有的质量而不老化，但混入油中的金属、杂质、气体等会加快氧化的开展，使油质变坏，色彩变深，透明度污浊，所含水分、酸价、灰分添加等，使油的性质劣化。
(2)变压器油劣化的原因。
变压器油质变坏，按轻重程度可分为污染和劣化两个阶段。
污染是油中混入水分和杂质，这些不是油氧化的产品，污染油的绝缘功能会变坏，击穿电场强度下降，介质丢失角增大。
劣化是油氧化后的成果，当然这种氧化并不只指纯洁油中烃类的氧化，而是存在于油中杂质将加快氧化进程，特别是铜、铁、铝金属粉屑等。
氧来历于变压器内的空气，即便在全密封的变压器内部仍有容积为0．25％左右的氧存在，氧的溶解度较高，因此在油中溶解的气体中占有较高的比率。
变压器油氧化时，作为催化剂的水分及加快剂的热量，使变压器油生成油泥，其影响首要表现在：在电场的效果下沉积物粒子大；杂质沉积会集在电场最强的区域，对变压器的绝缘构成导电的“桥”；沉积物并不均匀而是构成别离的细长条，一同或许按电力线方向摆放，这样无疑阻碍了散热，加快了绝缘资料老化，并导致绝缘电阻下降和绝缘水平下降。
(3)变压器油劣化的进程。
油在劣化进程中首要阶段的生成物有过氧化物、酸类、醇类、酮类和油泥。
前期劣化阶段。油中生成的过氧化物与绝缘纤维资料反响生成氧化纤维素，使绝缘纤维机械强度变差，构成脆化和绝缘缩短。生成的酸类是一种粘液状的脂肪酸，尽管腐蚀性没有矿藏酸那么强，但其添加快率及对有机绝缘资料的影响是很大的。
后期劣化阶段。是生成油泥，当酸腐蚀铜、铁、绝缘漆等资料时，反响生成油泥，是一种粘稠而类似沥青的聚合型导电物质，它能适度溶解于油中，在电场的效果下生成速度很快，粘附在绝缘资料或变压器箱壳边际，沉积在油管及冷却器散热片等处，使变压器工作温度升高，耐电强度下降。
油的氧化进程是由两个首要反响条件构成的，其一是变压器中酸价过高，油呈酸性。其二是溶于油中的氧化物转变成不溶于油的化合物，然后逐步使变压器油质劣化。
(4)变压器油质剖析、判别利维护处理。
1)绝缘油蜕变。包含它的物理和化学功能都发作改动，然后使其电功能变坏。经过测验绝缘油的酸值、界面张力、汕泥分出、水溶性酸值等项目，可判别是否归于该类缺点，，对绝缘油进行再生处理，或许消除油蜕变的产品，但处理进程中也或许去掉了天然抗氧剂。
2)绝缘油进水受潮，因为水是强极性物质。在电场的效果下易电离分化，而添加了绝缘油的电导电流，因此，微量的水分可使绝缘油介质损耗显着添加。经过测验绝缘油的微水，叮判别是否归于该类缺点。对绝缘油进行压力式真空滤油，一般能消除水分。
3)绝缘油感染微生物细菌。例如在主变压器设备或吊芯时，附在绝缘件外表的昆虫和设备人员残留的闩：渍等都有或许带着细菌，然后感染了绝缘油：或许绝缘油自身已感染微生物。主变压器—·般运转在40—80℃的环境下，十分有利于这些微生物的成长、繁衍。因为微生物及其排泄物中的矿藏质、蛋白质的绝缘功能远远低于绝缘油，然后使得绝缘油介损升高。这种缺点选用现场循环处理的办法很难处理好，因为不管如何处理，一向有一部分微生物残留在绝缘固体上。处理后，短期内主变压器绝缘会有所康复，但因为主变压器运转环境十分有利于微生物的成长、繁衍，这些残留微生物还会逐年成长繁衍，然后使某些主变压器绝缘逐年下降；
4)含有极性物质的醇酸树脂绝缘漆溶解在油中。在电场的效果下，极性物质会发作偶极松懈极化，在沟通极化进程中要耗费能量，所以使油的介质损耗上升。尽管绝缘漆在出厂前经过固化处理，但仍或许存在处理不完全的状况。主变压器运转一段时刻后，处理不完全的绝缘漆逐步溶解在油中，使之绝缘功能逐步下降。该类缺点发作的时刻与绝缘漆处理的完全程度有关，经过一两次吸附处理可获得必定的效果。
5)油中只混有水分和杂质。这种污染状况并不改动油的根本性质。关于水分可用枯燥的办法加以扫除；关于杂质可用过滤的办法加以铲除；油中的空气可经过抽真空的办法加以扫除。
6)两种及两种以上不同来历的绝缘汕混合运用。油的性质应契合相关规则；油的比重相同、凝结温度相同、粘度相同、闪点邻近；且混合后油的安靖度也契合要求。关于混油后劣化的油，因为油质已变，发作了酸性物质和油泥，闽此需用油再生的化学办法将劣化产品别离出来，才干康复其性质。
3．干式树脂变压器的绝缘与特性
干式变压器(这儿指环氧树脂绝缘的变压器)首要运用在具有较高防火要求的场所。如高层建筑、机场、油库等。
(1)树脂绝缘的类型。环氧树指绝缘的变压器依据制作工艺特色可分为环氧石英砂混合料真空浇注型、环氧无碱玻璃纤维补强真空压差浇注型和无碱玻璃纤维绕包浸渍型三种。
1)环氧石英砂混合料真空浇注绝缘。这类变压器是以石英砂为环氧树脂的填充料，将经绝缘漆浸渍处理绕包好的线圈，放人线圈浇注模内，在真空条件下再用环氧树脂与石英砂的混合料滴灌浇注。因为浇注工艺难以满意质量要求，如残存的气泡、混合料的部分不均匀及或许导致部分热应力开裂等，这样绝缘的变压器不宜用于湿热环境和负荷改动较大的区域。
2)环氧无碱玻璃纤维补强真空压差浇注绝缘。环氧无碱玻璃纤维补强是用无碱玻璃短纤维玻璃毡为绕组层间绝缘的外层绕包绝缘。其最外层的绝缘绕包厚度一般为1～3m的薄绝缘，经环氧树脂浇注料配比进行混合，并在高真空下除掉气泡浇注，因为绕包绝缘的厚度较薄，当浸渍不良时易构成部分放电点，因此要求浇注料的混合要完全，真空除气泡要完全，并把握好浇注料的低粘度和浇注速度，以确保浇注进程中对线包浸渍的高质量。
3)无碱玻璃纤维绕包浸渍绝缘。无碱玻璃纤维绕包浸渍的变压器是在绕制变压器线圈的一同，完结线圈层间绝缘处理和线圈浸渍的，它不需求上述两种办法浸渍进程中的绕组成型模具，但要求树脂粘度小，在线圈绕制和浸渍的进程中树脂不该残留细微气泡。
(2)树脂变压器的绝缘特色及维护。
树脂变压器的绝缘水平与油浸变压器相差并不显着，要害在于树脂变压器温升和部分放电这两项目标上。
1)树脂变压器的均匀温升水平比油浸变压器高，因此，相应要求绝缘资料耐热的等级更高，但因为变压器的均匀温升并不反映绕组中最热门部位的温度，当绝缘资料的耐热等级仅按均匀温升挑选，或选配不妥，或树脂变压器长时刻过负荷运转，就会影响变压器的运用寿数。因为变压器丈量的温升往往不能反映变压器最热门部位的温度，因此，有条件时最好能在变压器最大负荷运转下，用红外测温仪查看树脂变压器的最热门部位，并有针对性地调整电扇冷却设备的方向和视点，操控变压器部分温升，确保变压器的安全运转。
2)树脂变压器部分放电量的巨细与变压器的电场分布、树脂混合均匀度及是否残存气泡或树脂开裂等要素有关，部分放电量的巨细影响树脂变压器的功能、质量及运用寿数。因此，对树脂变压器进行部分放电量的丈量、查验，是对其工艺、质量的归纳查核，在对树脂变压器交代查验及大修后应进行部分放电的丈量实验，并依据部分放电是否改动，来点评其质量和功能的安稳性。
跟着干式变压器越来越广泛的运用，在挑选变压器的一同，应对其工艺结构、绝缘规划、绝缘装备了解清楚，挑选出产工艺及质量确保体系完善、出产办理严厉，技能功能牢靠的产品，确保变压器的产质量量和耐热寿数，才干进步变压器的安全运转和供电牢靠性。
4．影响变压器绝缘毛病的首要要素
影响变压器绝缘功能的首要要素有：温度、湿度、油维护办法和过电压影响等。
(1)温度的影响。电力变压器为油、纸绝缘，在不同温度下油、纸中含水量有着不同的平衡联系曲线。一般状况下，温度升高，纸内水分要向泊中分出；反之，则纸要吸收油中水分。因此，当温度较高时，变压器内绝缘油的微水含量较大；反之，微水含量就小。
温度不一同，使纤维素解环、断链并随同气体发作的程度有所不同。在必定温度下，CO和CO2的发作速度安稳，即油中CO和C02气体含量随时刻呈线性联系。在温度不断升高时，CO和CO2的发作速率往往呈指数规则增大。因此，油中CO和CO2的含量与绝缘纸热老化有着直接的联系，并可将含量改动作为密封变压器中纸层有无反常的判据之一。
变压器的寿数取决于绝缘的老化程度，而绝缘的老化又取决于运转的温度。如油浸变压器在额外负载下，绕组均匀温升为65℃，最热门温升为78℃，若均匀环境温度为20C，则最热门温度为98℃；在这个温度下，变压器可运转20—30年，若变压器超载运转，温度升高，促进寿数缩短。
世界电工委员会(1EC)以为A级绝缘的变压器在80～140C温度规模内，温度每添加6℃，变压器绝缘有用寿数下降的速度就会添加一倍，这便是6℃规则，阐明对热的约束已比曩昔认可的8℃规则更为严厉。
(2)湿度的影响。水分的存在将加快纸纤维素降解。因此，CO和叫的发作与纤维素资料的含水量也有关。当湿度必守时，含水量越高，分化出的CO2越多。反之，含水量越低，分化出的CO就越多。
绝缘油中的微量水分是影响绝缘特性的重要要素之一。绝缘油中微量水分的存在，对绝缘介质的电气功能与理化功能都有极大的损害，水分可导致绝缘油的火花放电电压下降，介质损耗因数tg8增大，促进绝缘油老化，绝缘功能劣化。而设备受潮，不只导致电力设备的运转牢靠性和寿数下降，更或许导致设备损坏乃至危及人身安全。
图1—4水分对油火花放电电压的影响图1—5水分对油介质损耗因数tg8的影响
(3)油维护办法的影响。变压器油中氧的效果会加快绝缘分化反响，而含氧量与油维护办法有关。别的，池维护办法不同，使CO和CO2在油中解和分散状况不同。如CO的溶解小，使开放式变压器CO易分散至油面空间，因此，开放式变压器一般状况CO的体积分数不大于300×10-6。密封式变压器，因为油面与空气绝缘，使CO和CO2不易蒸发，所以其含量较高。
含水量（％）
图1—6水分对油浸纸击穿电压的影响
(4)过电压的影响。
1)暂态过电压的影响。三相变压器正常运转发作的相、地间电压是相间电压的58％，但发作单相毛病时主绝缘的电压对中性点接地体系将添加30％，对中性点不接地体系将添加73％，因此或许损害绝缘。
2)雷电过电压的影响。雷电过电压因为波头陡，引起纵绝缘(匝问、并间、绝缘)上电压分布很不均匀，或许在绝缘上留下放电痕迹，然后使固体绝缘遭到损坏。
3)操作过电压的影响。因为操作过电压的波头恰当陡峭，所以电压分布近似线性，操作过电压波由一个绕组转移到另一个绕组上时，约与这两个绕组间的匝数成正比，然后简略构成主绝缘或相间绝缘的劣化和损坏。
(5)短路电动力的影响。出口短路时的电动力或许会使变压器绕组变形、引线移位，然后改动了原有的绝缘间隔，使绝缘发热，加快老化或遭到损害构成放电、拉弧及短路毛病。
综上所述，把握电力变压器的绝缘功能及合理的运转维护，直接影响到变压器的安全运转、运用寿数和供电牢靠性，电力变压器是电力体系中重要而要害的主设备，作为变压器的运转维护人员和办理者有必要了解和把握电力变压器的绝缘结构、资料功能、工艺质量、维护办法及科学的确诊技能，并进行优化合理的运转办理，才干确保电力变压器的运用功率、寿数和供电牢靠性。
第二章变压器毛病检测
变压器毛病的检测技能是精确确诊毛病的首要手法，依据DL／T596—1996电力设备预防性实验规程规则的实验项目及实验次第，首要包含油中气体的色谱剖析、直流电阻检测、绝缘电阻及吸收比、极化指数检测、绝缘介质丢失角正切检测、油质检测、部分放电检测及绝缘耐压实验等。
在变压器毛病确诊中应归纳各种有用的检测手法和办法，对得到的各种检测成果要进行归纳剖析和评判。因为不或许具有一种一应俱全的检测办法，也不或许存在一种八面玲珑的检测仪器，只需经过各种有用的途径和运用各种有用的技能手法，包含离线检测的办法、在线检测的办法；包含电气检测、化学检测、乃至超声波检测、红外成像检测等等，只需是有用的，在或许条件下都应该进行彼此弥补、验证和归纳剖析判别，才干获得较好的毛病确诊效果。
第一节变压器毛病的油中气体色谱检测
现在，在变压器毛病确诊中，单靠电气实验办法往往很难发现某些部分毛病和发热缺点，而经过变压器油中气体的色谱剖析这种化学检测的办法，对发现变压器内部的某些潜伏性毛病及其开展程度的前期确诊十分活络而有用，这已为许多毛病确诊的实践所证明。
油色谱剖析的原理是依据任何一种特定的烃类气体的发作速率随温度而改动，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会呈现最大值；跟着温度升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。这也证明在毛病温度与溶解气体含量之间存在着对应的联系。而部分过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中发作毛病特征气体的首要原因。
变压器在正常运转状况下，因为油和固体绝缘会逐步老化、蜕变，并分化出极少数的气体(首要包含氢H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等多种气体)。当变压器内部发作过热性毛病、放电性毛病或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会敏捷添加。
这些气体大部分溶解在绝缘油中，少部分上升至绝缘油的外表，并进入气体继电器。经历证明，油中气体的各种成分含量的多少和毛病的性质及程度直接有关。因此在设备运转进程中，定时丈量溶解于油中的气体成分和含量，关于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性毛病有十分重要的含义和实践的成效，在1997年公布履行的电力设备预防性实验规程中，已将变压器油的气体色谱剖析放到了首要的方位，并经过近些年的遍及推行运用和经历堆集获得了显着的成效。
电力变压器的内部毛病首要有过热性毛病、放电性毛病及绝缘受潮等多种类型。据有关资料介绍，在对359台毛病变压器的核算标明：过热性毛病占63％；高能量放电毛病占18．1％；过热兼高能量放电毛病占10％；火花放电毛病占7％；受潮或部分放电毛病占1．9％。而在过热性毛病中，分接开关触摸不良占50％；铁心多点接地和部分短路或漏磁环流约占33％；导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热约占14．4％；其他2．1％为其他毛病，如硅胶进入本体引起的部分油道阻塞，致使部分散热不良而构成的过热性毛病。而电弧放电以绕组匝、层间绝缘击穿为主，其次为引线开裂或对地闪络和分接开关飞弧等毛病。火花放电常见于套管引线对电位末固定的套管导电管、均压圈等的放电；引线部分触摸不良或铁心接地片触摸不良而引起的放电；分接开关拨叉或金属螺丝电位悬浮而引起的放电等。
针对上述毛病，依据色谱剖析数据进行变压器内部毛病确诊时，应包含：
(1)剖析气体发作的原因及改动。
(2)断定有无毛病及毛病的类型。如过热、电弧放电、火花放电和部分放电等。
(3)判别毛病的状况。如热门温度、毛病回路严峻程度以及开展趋势等。
(4)提出相应的处理办法。如能否持续运转，以及运转期间的技能安全办法和监督手或是否需求吊心检修等。若需加强监督，则应缩短下次实验的周期。
特征气体发作的原因
在一般状况下，变压器油中是含有溶解气体的，新油含有的气体最大值约为CO—100uL／L，CO2—35uL／L，H2—15uL／L，CH4—2．5uL／L。运转油中有少数的CO和烃类气体。可是，当变压器有内部毛病时油中溶解气体的含量就大不相同了。变压器内部毛病时发作的气体及其发作的原因如表2—3所示。
表2—3特征气体发作的原因
气体
发作的原因
气体
发作的原因
H2
电晕放电、油和固体绝缘热分化、水分
CH4
油和固体绝缘热分化、放电
CO
固体绝缘受热及热分化
C2H6
固体绝缘热分化、放电
CO2
固体绝缘受热及热分化
C2H4
高温热门下油和固体绝缘热分化、放电
烃类气体
C2H2
强弧光放电、油和固体绝缘热分化
油中各种气体成分能够从变压器中取油样经脱气后用气相色谱剖析仪剖析得出。依据这些气体的含量、特征、成分比值(如三比值)和产气速率等办法判别变压器内部毛病。
但在实践运用中不能仅依据油中气体含量简略作为区别设备有无毛病的仅有规范，而应结合各种或许的要素进行归纳判别。因此，电力设备预防性实验规程DL／T596—1996专门列出油中溶气含量的留意值，这些留意值是依据对国内19个省市6000多台次变压器的实地核算而拟定的，如表2—4所示。
表2—4规程中对油中溶解气体含量的留意值及核算依据
设备
气体组分
留意值uL／L
6000台·次中超越留意值的份额
变压器和电抗器
总烃
乙炔
氢气
150
5
150
5.6
5.73.6
*(500KV变压器为1)规程要求，对运转设备的油中H2与烃类气体含量(体积分数)超越表2—4数值时应引起主见。
第二节特征气体改动与变压器内部毛病的联系
1．依据气体含量改动剖析判别
(1)氢气H2改动。变压器在高、中温过热时，H2一般占氢烃总量的27％以下，并且随温度升高，H2的肯定含量有所添加，但其所占份额却相对下降。变压器不管是热毛病仍是电毛病，终究都将导致绝缘介质裂解发作各种特征气体。因为碳氢键之间的键能低，生成热小，在绝缘的分化进程中，一般总是先生成H2，因此H2是各种毛病特征气体的首要组成成分之一。变压器内部进水受潮是一种内部潜伏性毛病，其特征气体H2含量很高。客观上假如色谱剖析发现H2含量超支，而其他成分并没有添加时，可大致先判别为设备含有水分，为进一步判别，可加做微水剖析。导致水分分化出H2有两种或许：一是水分和铁发作化学反响；二是在高电场效果下水自身分子分化。设备受潮时固体绝缘资料含水量比油中含水量要大100多倍，而H2含量高，大多是因为油、纸绝缘内含有气体和水分，所以在现场处理设备受潮时，仅靠选用真空滤油法不能耐久地下降设备中的含水量，原因在于真空滤油关于设备全体的水分影响不大。
别的，还有一种误判别的状况，如某变压器厂的产品一阶段曾接连十几台变压器油色谱中H2高达1000t2L／L以上。而取相同油样分送三处外单位测验，H2含量却均正常。所以对标气进行剖析，氢气峰高竟达216mm，而正常状况仅13mm左右。以上剖析阐明是气相色谱仪发作反常，经查看与别离柱有关，因别离柱长时刻运用，特别是用振动脱气法脱气吸附了油，当吸附抵达必定程度，便在必定条件下开释出来，使剖析发作差错，经替换别离柱后康复正常。
(2)乙炔C2H2改动。C2H2的发作与放电性毛病有关，当变压器内部发作电弧放电时，C2H2一般占总烃的20％–70％，H2占氢烃总量的30％～90％，并且在绝大多数状况下，C2H4＼含量高于CH4。当C2H2含量占首要成分且超支时，则很或许是设备绕组短路或分接开关切换发作弧光放电所构成的。假如其他成分没超支，而C2H2超支且添加快率较快，则或许是设备内部存在高能量放电毛病。
(3)甲烷CH4和乙烯C2H4改动。在过热性毛病中，当只需热源处的绝缘油分化时，特征气体CH4和C2H4两者之和一般可占总烃的80％以上，且跟着毛病点温度的升高，C2H4所占份额也添加。
别的，丁腈橡胶资料在变压器油中将或许发作许多的CH4，丁青在变压器油中发作甲烷的实质是橡胶将自身所含的CH4开释到油中，而不是将油催化裂介为CH4。硫化丁腈橡胶在油中开释CH4的首要成分是硫化剂，其次是增塑剂、硬脂酸等含甲基的物质，而开释量取决于硫化条件。
(4)一氧化碳CO和二氧化碳CO2改动。不管何种放电办法，除了发作氢烃类气体外，与过热毛病相同，只需有固体绝缘介入，都会发作CO和CO2。但从总体上来说，过热性毛病的产气速率比放电性毛病慢。
在《电力设备预防性实验规程》DL／T596—1996中对CO、CO2的含量没有作出详细要求。《变压器油中溶解气体剖析和判别导则》中也只对CO含量正常值提出了参阅定见。
详细内容是：开放式变压器CO含量的正常值一般应在300F．L／L以下，若总烃含量超越150uL／L，CO含量超越300uL／L，则设备有或许存在固体绝缘过热性毛病；若CO含量虽超越300uL／L，但总烃含量在正惯例模，能够为正常。密封式变压器，溶于油中的CO含量一般均高于开放式变压器，其正常值约800uL／L，但在突发性绝缘击穿毛病中，CO、CO2含量不必定高，因此其含量改动常被人们忽视。
因为CO、CO2气体含量的改动反映了设备内部绝缘资料老化或毛病，而固体绝缘资料决议了充油设备的寿数。因此有必要注重绝缘油中CD、CO2含量的改动。
1)绝缘老化时发作的CO、CO2；正常运转中的设备内部绝缘油和固体绝缘资料因为遭到电场、热度、湿度及氧的效果，随运转时刻而发作速度缓慢的老化现象，除发作一些怍气态的劣化产品外，还会发作少数的氧、低分子烃类气体和碳的氧化物等，其间碳的氧比物CO、CO2含量最高。
油中CO、CO2含量与设备运转年限有关例如CO的产气速率，国外有人提出与运转年限联系的经历公式为：
式中Y——运转年限(年)。
上述与变压器运转年限有关的经历公式，适用于一般密封式变压器。CO2含量改动的见律性不强，除与运转年限有关外，还与变压器结构、绝缘资料性质、运转负荷以及油保户办法等有密切联系。
变压器正常运转下发作的CO、CO2含量随设备的运转年限的添加而上升，这种改动自势较缓慢，阐明变压器内固体绝缘资料逐步老化，跟着老化程度的加重，一方面绝缘材的强度不断下降，有被击穿的或许；另——方面绝缘资料老化发作沉积物，下降绝缘油的功能，易构成部分过热或其它毛病。这阐明设备内部绝缘资料老化开展到必定程度有或许发作剧烈改动，简略构成设备毛病或损坏事端。因此在进行色谱剖析判别设备状况时，CO、CO2作为固体绝缘资料有关的特征气体，当其含量上升到——定程度或其含量改动起伏较大时，都应引起警觉，尽早将绝缘老化严峻的设备退出运转，以防发作击穿短路事端。
2)毛病过热时发作的CD、CO2。固体绝缘资料在高能量电弧放电时发作较多的CO、CO2。因为电弧放电的能量密度高，在电应力效果下会发作高速电子流，固体绝缘资料遭到这些电子炮击后，将遭到严峻损坏，一同，发作的许多气体一方面会进一步下降绝缘，另一方面还含有较多的可燃气体，因此若不及时处理，严峻时有或许构成设备的严峻损坏或爆破事端。
当设备内部发作各种过热性毛病时，因为部分温度较高，可导致热门邻近的绝缘物发作热分化而分出气体，变压器内油浸绝缘纸开端热解时发作的首要气体是CO2，随温度的升高，发作的CO含量也增多，使CO与CO2比值升高，至800“C时，比值可高达2．5。部分过热损害不如放电毛病那样严峻，但从开展的成果剖析，热门可加快绝缘物的老化、分化，发作各种气体，低温热门开展成为高温热门，邻近的绝缘物被损坏，导致毛病扩展。
充油设备中固体绝缘受热分化时，变压器油中所溶解的CO、CO2浓度就会偏高。实验证明．在电弧效果下，纯油中CO占总量的0–1％，002占0-3％；纸板和油中CO占总量的13％一24％，002占1％一2％；酚醛树脂和油中CO占总量的24％一35％，CO2占0一2％。230-60012部分过热时，绝缘油中发作的气体CO2含量很低，为0．017一0.028mg/g，CO不能显着测到。部分放电、火花放电一同效果下，纯油中CO不能显着测到。CO2约占5％左右；纸和油中CO约占总量的2％，CO2约占7.1％；油和纤维中CO约占总量的10．5％，CO2约占9．5％。
因此，CO、CO2的发作与设备内部固体绝缘资料的老化或毛病有显着的联系，反映了设备的绝缘状况。在色谱剖析中，应注重CO、CO2的含量改动状况，一同结合烃类气体和H2，含量改动进行全面剖析。
（5）气体成分改动。因为在实践状况下，往往是多种毛病类型并存，多种气体成分一同改动。且各种特征气体所占的份额难以承认。如当变压器内部发作火花放电，有时总烃含量不高；但C2H2在总烃中所占的份额可达25％一90％，C2H2含量约占总烃的20％以下，H，占氢烃总量的30％以上。当发作部分放电时，一般总烃不高，其首要成分是H2，其次是CH4，与总烃之比大于90％。当放电能量密度增高时也呈现C2H2，但它在总烃中所占的份额一般不超越2％。
当C2H2含量较大时，往往表现为绝缘介质内部存在严峻的部分放电毛病，一同常伴有电弧烧伤与过热，因此会呈现C2H2含量显着增大，且占总烃较大份额的状况。
应留意，不能忽视H2和CH4添加的一同，接着又呈现C2H2，即便未抵达留意值也应给予高度注重。因为这或许存在着由低能放电开展成高能放电的风险。
过热触及固体绝缘时，除了发作上述气体之外，还会发作许多的CO和CO2。当电气设备内部存在触摸不良时，如分接开关触摸不良、衔接部分松动、绝缘不良，特征气领会显着添加。超越正常值时，一般占总烃含气量的80％以上，跟着运转时刻的添加，C2H4所占份额也添加。
受潮与部分放电的特征气体有时比较类似，也或许两种反常现象一同存在，现在仅从油中气体剖析成果还很难加以区别，而应辅佐以部分放电丈量和油中微水剖析等来判别。
第三节绕组直流电阻检测
变压器绕组直流电阻的检测是一项很重要的实验项目，DL／T596–1996预试规程的实验次第排在变压器实验项意图第二位。规程规则它是变压器大修时、无载开关调级后、变压器出口短路后和1～3年1次等必试项目。在变压器的一切实验项目中是一项较为便利而有用的查核绕组纵绝缘和电流回路衔接状况的实验，它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关触摸状况以及导线电阻的差异和接头触摸不良等缺点毛病，也是判别各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有用手法。长时刻以来，绕组直流电阻的丈量一向被以为是考察变压器纵绝缘的首要手法之一，有时乃至是判别电流回路衔接状况的仅有办法。从1985年原水电部拟定的《电气设备预防性实验规程》，到1996年电力部拟定的《电力设备预防性实验规程》，该项内容没有改动，也阐明这一判别规范契合实践状况的要求。
1．DL／T596–1996预试规程的实验周期和要求
(1)实验周期。变压器绕组直流电阻正常状况下1～3年检测一次。但有如下状况有必要检测：
1)对无励磁调压变压器改换分接方位后有必要进行检测(对运用的分接承认后检测)
2)有载调压变压器在分接开关检修后有必要对一切分接进行检测。
3)变压器大修后有必要进行检测。
4)必要时进行检测。如变压器经出口短路后有必要进行检测。
(2)实验要求。
1)变压器容量在1．6MVA及以上，绕组直流电阻彼此间不同不该大于2％；无中性点引出的绕组线间不同不该大于三相均匀值的1％。
R1、R2——别离为温度t1、t2时的电阻值；
T——常数，其间铜导线为235，铝导线为225。
2．削减丈量时刻进步检测精确度的办法
变压器绕组是由分布电感、电阻及电容组成的杂乱电路。测直流电阻是在绕组的被试端子间通以直流，待瞬变进程完毕、电流抵达安稳后，记载电阻值及绕组温度。跟着变压器容量的增大，特别是五柱铁心和低压绕组为三角形衔接的大型变压器，假如仍如中小型变压器那样，用几伏电压的小容量电池作为丈量电源，则电流抵达安稳的时刻长达数小时至十多小时，这不只太费时刻，并且不能确保丈量精确度。测直流电阻的要害问题是将自感效应下降到最小程度。为处理这个问题分为以下两种办法。
(1)助磁法。助磁法是迫使铁心磁通敏捷趋于饱满，然后下降自感效应归纳起来可缩短时刻常
1)用大容量蓄电池或稳流源通大电流丈量。
2)把高、低压绕组串联起来通电流丈量，选用同相位和同极性的高压绕组助磁。因为高压绕组的匝数远比低压的多，借助于高压绕组的安匝数，用较小的电流就可使铁心饱满。
3)选用恒压恒流源法的直阻丈量仪。运用时可把高、低压绕组串联起来，运用双通道对高、低压绕组一同丈量，较好地处理了三相五柱式大容量变压器直流电阻测验的困难。一般测验一台360MVA，500kV或220kV变压器绕组直流电阻月需30～40min，丈量接线如图2－4所示。
图2－4助磁法一同丈量高、低压绕组电阻的接线图
(2)消磁法。消磁法与助磁法相反，力求使经过铁心的磁通为零。运用的办法有两种。
1)零序阻抗法。该办法仅适用于三柱铁心YN衔接的变压器。它是将三相绕组并联起来一同通电，因为磁通需经气隙闭合，磁路的磁阳大大添加，绕组的电感随之减小，为此使丈量电阻的时刻缩短。
2)磁通势抵消法。实验时除在被测绕组通电流外，还在非被测绕组中通电流，使两者发作在磁通势巨细持平、方向相反而相互抵消，坚持铁心中磁通趋近于零，将绕组的电感降到最低极限，抵达缩短丈量时刻的意图。它比仅用恒流法缩短充电时刻10倍以上。其丈量接线如图2—5所示
3.直流电阻检测与毛病确诊实例
(1)绕组断股毛病的确诊，某变压器低压侧lOkV线间直流电阻不平衡率为2．17％，超越部颁规范值1％的一倍还多。发现缺点后，先后对各引线与导线电杆衔接点进行紧固处理，又对其进行几回盯梢实验，但缺点仍存在。
1)色谱剖析。色谱剖析成果该主变压器C2H2超支，从0．2上升至7．23／tL／I·，阐明存在放电性毛病。但从该主变压器的检修记载中得知，在发现该变压器QH：改动前曾补焊过2次，并且未进行脱气处理：其它气体的含量根本正常，用三比值法剖析，不存在过热毛病，且历年预试数据反映除直流电阻不平衡率超支外，其他项目均正常。
2)直流电阻超支剖析。经换算承认C相电阻值较大，置疑是否因为断股引起，经与制作厂了解该绕组股数为24股，据此核算若断一股构成的差错与实践丈量差错共同，判别毛病为C相绕组内部有断股问题。经吊罩查看，翻开绕组三角接线的端子，用万用表丈量，验证厂C相有一股开断。
(2)有载调压切换开关毛病的确诊。某变压器llOkV侧直流电阻不平衡，其间C相直流电阻和各个分接之间电阻值相差较大。A、B相的每个分接之间直流电阻相差约为10～11．7u欧，而C相每个分接之间直流电阻相差为4．9—6．4u欧和14．1～16．4u欧，初步判别C相回路不正常。经过其直流电阻数据CO(C端到中性点O端)的直流回路进行剖析，承认绕组自身缺点的或许性小，有载调压设备的极性开关和挑选开关缺点的或许性也极小，所以，缺点或许在切换开关上。经对切换开关吊盖查看发现，有一个固定切换开关的一个极性到挑选开关的固定螺丝拧断，致使零点的触摸电阻增大，而呈现直流电阻规则性不正常的现象。
(3)无载调压开关毛病的确诊。在对某电力修造厂改造的变压器交代查验实验时，发现其间压绕组Am、马n、Cm三相无载磁分接开关的直流电阻数据紊乱、无规则，分接方位与所测直流电阻的数值不对应。
经吊罩查看，发现三相开关方位与指示方位不符，且没有空档方位，经从头调整拼装后康复正常。
(4)绕组引线衔接不良毛病的确诊。某SFSLBl31500A10型变压器，预防性实验时发现35kV侧运转Ⅲ分接头直流电阻不平衡率超支。
测验成果如表2—15所示
测验时刻
直流电组（欧）
最大不平衡率（％）
Aom
Bom
Com
预示
0.116
0.103
0.103
12.1
复试（滚动分接开关后）
0.1167
0.1038
0.1039
11.9
该变压器35kv侧直流电阻不平衡率远大于2％，置疑分接开关有问题，所以滚动分接开关后复测，其不平衡率依然很大，又别离测其他几个分接方位的直流电阻，其不平衡率都在11％以上，并且规则都是A相直流电阻偏大，恰似在A相绕组中已串入一个电阻，这一电阻的发作或许呈现在A相绕组的首端或套管的引线衔接处，是否为衔接不良构成。经剖析承认后，停电翻开A相套管下部的手孔门查看，发现引线与套管衔接松动(螺丝衔接)，首要因为设备时未装紧，且无垫圈而引起，经紧固后康复正常。
经过上述事例可见，变压器绕组直流电阻的丈量能发现回路中某些严峻缺点，判别的活络度和精确性亦较高，但现场测验中应遵从如下相关要求，才干得到精确的确诊效果。
1)经过对变压器直流电阻进行丈量剖析时，其电感较大，必定要充电到位，将自感效应下降到最小程度，待外表指针根本安稳后读取电阻值，进步一次回路直流电阻丈量的正确性和精确性。
2)丈量的数据要进行横向和纵向的比较，对温度、湿度、丈量仪器、丈量办法、丈量进程和丈量设备进行剖析。
3)剖析数据时，要归纳考虑相关的要素和判据，不能单搬规程的规范数值，而要依据规程的思路、现场的详细状况，详细剖析设备丈量数据的开展和改动进程。
4)要结合设备的详细结构，剖析设备内部的详细状况，依据不同状况进行直流电阻的丈量，以得到正确判别定论。
5)注重归纳办法的剖析判别与验证。如有些事例中经过绕组分接头电压比实验，能够有用验证分接相关的档位，并且还能查验出变压器绕组的衔接组别是否正确。一同关于匝间短路等毛病也能活络地反映出来，实践上电压比实验，也是一种惯例的带有查验和验证性质的实验手法。进行归纳剖析可进一步进步毛病确诊的牢靠性。
第四节绝缘电阻及吸收比、极化指数检测
绝缘电阻实验是对变压器主绝缘功能的实验，首要确诊变压器因为机械、电场、温度、化学等效果及湿润污秽等影响程度，能活络反映变压器绝缘全体受潮、全体劣化和绝缘贯穿性缺点，是变压器能否投运的首要参阅判据之一。
1．绝缘电阻的实验原理
变压器的绝缘电阻对双绕组结构而言是表征变压器高压对低压及地、低压对高压及地、高压和低压对地等绝缘在直流电压效果下的特性。它与上述绝缘结构在直流电压效果下所发作的充电电流、吸收电流和走漏电流有关。变压器的绝缘结构及产这三种电流的等效电路
如图2—6所示。
图2—6绝缘介质的等效电路
U-一外施直流电压；C1一等值几许电容；C、R一表征不均匀程度和脏污等的等值电容、电阻；Rl一绝缘电阻；iC1－电电流；iCR一吸收电流；iRi一走漏电流；i一总电流
(1)充电电流是当直流电压加到被试晶上时，对绝缘结构的几许电容进行充电构成的电流，其值决议于南北极之间的几许尺度和结构办法，并随施加电压的时刻衰减很快。当去掉直流电压时相反的放电电流。电路中便会发作与充电电流极性
(2)吸收电流是当直流电压加到被试品上时，绝缘介质的原子核与电子负荷的中心发作偏移，或偶极于缓慢滚动并调整其摆放方向等而发作的电流，此电流随施加电压的时刻衰减较慢。
(3)走漏电流是当直流电压加到被试品上时，绝缘内部或外表移动的带电粒子、离子和自由电子构成的电流，此电流与施加电压的时刻无关，而只决议于施加的直流电压的巨细。总电流为上述三种电流的组成电流。几种电流的时刻特性曲线如图2—7所示。
图2—7直流电压效果下绝缘介质中的等值电流
i－总电流；i1－吸收电流；i2充电电流；i3走漏电流
变压器的绝缘电阻是表征同一向流电压下，不同加压时刻所呈现的绝缘特性改动。绝缘电阻的改动决议于电流i的改动，它直接与施加直流电压的时刻有关，一般均共同规则绝缘电阻的测守时刻为一分钟。因为，关于中小型变压器，绝缘电阻值一分钟即可根本安稳；关于大型变压器则需求较长时刻才干安稳。产品不同，绝缘电阻随时刻的改动曲线也不同，但曲线形状大致相同，如图2—8所示。
图2—8绝缘电阻与时刻曲线
2．绝缘电阻的实验类型
电力变压器绝缘电阻实验，曩昔选用丈量绝缘电阻的R60。(一分钟的绝缘电阻值)，一同对大中型变压器丈量吸收比值(R60／R15)。这对判别绕组绝缘是否受潮起到过必定效果。但近几年来，跟着大容量电力变压器的广泛运用，且其枯燥工艺有所改善，呈现绝缘电阻肯定值较大时，往往吸收比偏小的成果，构成判别困难。汲取国外经历，选用极化指数户、／，即10rain(600s)与1rain(60s)的比值(R600／R60)。有助于处理正确判别所遇到的问题。
为了比较不同温度厂的绝缘电阻值。GB／6451—86国家规范规则了不同温度，下丈量的绝缘电阻值R60换算到规范温度2叭：时的换算公式。
当t>20℃时
当t<20℃时
表2－16测绝缘电阻值时换算系数表
温度差
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
换算系数
1.2
1.5
1.8
2.3
2.8
3.4
4.1
5.1
6.2
7.5
9.2
11.2
注中心温度差值的换算系数可用插值法求取。
DL／T596—1996规程规则吸收比(10—30℃规模)不低于1．3或极化指数不低于1．5，且对吸收比和极化指数不进行温度换算。在判别时，新的预试规程规则吸收比或极化指数中任——项，抵达上述相应的要求都作为契合规范。国外按极化指数判别变压器绝缘状况的参阅规范如表2—17所示
状况
极化指数
杰出
>2
较好
1.25－2
一般
1.1－1.25
不良
1－1.1
风险
<1
3．绝缘电阻的实验办法
(1)丈量部位。
1)关于双绕组变压器，应别离丈量高压绕组对低压绕组及地；低压绕组对高压绕组及地；高、低绕组对地，共三次丈量。
2)关于三绕组变压器，应别离丈量高压绕组对中、低压绕组及地；中／k绕组对高、低压绕组及地；低压绕组对高、中压绕组及地；高、中压绕组对低压绕组及地；高、低压绕组对中压绕组及地；十、低压绕组对高压绕组及地；高、中、低压绕组对地，共七次丈量。承认丈量部位是因为丈量变压器绝缘电阻时，不管绕组对外壳仍是绕组间的分布电容均被充电，当按不同次第丈量高压绕组和低压绕组绝缘电阻时，绕组间的电容从头充电进程不同而影响丈量成果，因此为消除丈量办法上构成的差错，在不同丈量接线时丈量绝缘电阻有必要有必定的／顷序，且一经承认，每次实验均应按承认的次第进行，便于对丈量成果进行合理的比较。
(2)操作办法。
1)查看兆欧表或绝缘测定器自身及丈量线的绝缘是否杰出。查看办法是将兆欧表或绝缘测定器的接地端子与地线相连，丈量端子与丈量线一端相连，丈量线另一端悬空，接通绝缘测定器的输出开关(或摇摆兆欧表至额外转速)，绝缘电阻的读数挨近无穷大，瞬时短接的绝缘电阻的读数为零。
2)将被试变压器高、中、低各绕组的一切端子别离用导线短接，丈量前对被丈量绕组对地和其他绕组进行放电。
3)接通绝缘测定器的输出开关(或摇摆兆欧表至额外转速)，将丈量绕组绝缘电阻的回路敏捷接通，一同记载接通的时刻。
4)其时刻抵达15s时，当即读取绝缘R15电阻值，60s时再读取R60值。如需求丈量极化指数时，则应持续延伸实验时刻至10min，并应每隔一分钟读取一个值，一同精确作好记载。
5)抵达完毕时刻，从变压器绕组上取下丈量线，并将丈量线与地线相连进行放电。
6)改动接线，别离完结上述程序对各绕组绝缘电阻的丈量。
(3)留意事项。
1)绕组绝缘电阻的丈量应选用2500V或5000V兆欧表。
2)丈量前被测绕组应充沛放电。
3)丈量温度以顶层油温为准，并留意尽量使每次丈量的温度邻近，并最好在油温低于50C时丈量。
4)绝缘电阻实验时要一同记载外表读数、实验时刻、上层油温，决不能随意估量这三个数据。
5)按要求进行共同温度换算。电力设备预防性实验规程DL／T596–1996规则，电力变压器的绝缘电阻值R60换算至同一温度下，与前一次测验成果比较应无显着改动。换算公式为
(2-24)
式中R1、R2–别离为温度t1、t2时的绝缘电阻值。
4．绝缘电阻的测验剖析
(1)与测验时刻的联系。对不同容量、不同电压等级的变压器的绝缘电阻随加压时刻改动的趋势也有些不同，一般是60s之内随加压时刻上升很快，60s到120s上升也较快，120s之后上升速度逐步减慢。从肯定值来看，产品容量越大的电压等级愈高，尤其是220kV及以上电压等级的产品，60s之前的绝缘电阻值越小、60s之后抵达安稳的时刻越长，一般约要8rain今后才干根本安稳。这是因为在丈量绝缘电阻时，兆欧表施加直流电压，在试品复合介质的交界面上会逐步集合电荷，这个进程的现象称为吸收现象，或称界面极化现象。一般吸收电荷的整个进程需经很长时刻才干抵达安稳。吸收比(R60／R15)反映丈量刚开端时的数据，不能或来不及反映介质的悉数吸收进程。而极化指数／~600／R60)时刻较长，在更大程度上反映了介质吸收进程，因此极化指数在判别大型设备绝缘受潮问题上比吸收比更为精确。由此可见，220kV及以上电压等级的变压器应该丈量极化指数。
(2)与测验温度的联系。当变压器的温度不超越30℃时，吸收比随温度的上升而增大，约30℃时吸收比抵达最大极限值，超越30C时吸收比则从最大极限值开端下降。但220kV、500kV产品的吸收比和极化指数抵达最大极限值的温度则为40℃以上。
(3)与变压器油中含水量的联系。变压器油中含水量对绝缘电阻的影响比较显着，反映在含水量增大，绝缘电阻减小、绝缘电阻吸收比下降，因此变压器油的质量是影响变压器绝缘体系绝缘电阻凹凸的重要要素之一。
(4)与变压器容量和电压等级的联系。在变压器容量相同的状况下，绝缘电阻常随电压等级的升高而升高，这是因为电压等级越高，绝缘间隔越大的原因。在变压器电压等级相同的状况下，绝缘电阻值常随容量的增大而下降，这是因为容量越大，等效电容的极板面积也增大，在电阻系数不变的状况下，绝缘电阻必定下降。
吸收比或极化指数能够有用反映绝缘受潮，是对变压器确诊受潮毛病的重要手法。相对来讲，单纯依托绝缘电阻肯定值的巨细，对绕组绝缘作出判别，其活络度、有用性比较低。这一方面是因为丈量时实验电压太低难以露出缺点；另一方面也是因为绝缘电阻值与绕组绝缘的结构尺度、绝缘资料的种类、绕组温度等有关。可是，关于铁心、夹件、穿心螺栓等部件，丈量绝缘电阻往往能反映毛病。首要是因为这些部件的绝缘结构比较简略，绝缘介质单一。
5．绝缘电阻检测与确诊实例
(1)变压器充油循环后测绝缘电阻大幅下降。某2500kVA、l10kV变压器充油循环后测绝缘电阻比循环前大幅下降，以低一高中地为例，充油循环前只R15=5000M欧、R60＝10000M欧,、R60／R15＝2、tg8％＝0．25。充油循环后7．5h丈量，R15＝250M欧、R60=300M欧、R60／Ri5＝1．2、tg8％＝1．15。充油循环后34h丈量，R15＝7000M欧、R60＝10000M欧、R60／R15＝1．43。
构成上述原因或许是充油循环后油中发作的气泡对绝缘电阻的影响，因此要待油中气泡充沛逸出，再测绝缘电阻才干实在反映变压器的绝缘状况，一般，对8000kVA及以上变压器需静置20h以上，小型配电变压器也要静置5h以上才干进行绝缘实验。
(2)油中含水量对变压器绝缘电阻的影响。某变压器绝缘电阻R60为750M欧，吸收比为1．12，油中含水量的微水剖析超支，与二年前邻近温度条件下R60>2500而R60／R15>1，5比较改动很大。经油处理，微水正常，绝缘电阻R60为2500M欧，吸收比为1．47。但运转一年后，预试又发现重复，绝缘电阻R60为800M欧、吸收比为1．16。再次进行微水检测发现超支。再次进行油过滤绝缘电阻又康复正常。
剖析以为油中含水量是对变压器绝缘电阻影响的首要要素，油中微水经油处理合格后，绝缘电阻亦正常，所以运转一阶段，油中微水又超支，应解释为纸绝缘资料中的水分并未悉数烘干扫除，并缓慢向油中分出而影响油的含水量，一同影响变压器的绝缘电阻值。
（3）吸收比和极化比指数随温度改动无规率可循。
第三章变压器毛病典型事例
第一节短路毛病事例
一、老厂主变压器屡次过流重合动作绕组变形
(1)事例。我厂老厂＃7机31.5MVA、110kV变压器(SFSZ8—31500/110)发作短路事端，重瓦斯维护动作，跳开主变压器三侧开关。返厂吊罩查看，发现C相高压绕组失团，C相中压绕组严峻变形，并挤破囚扳构成中、低压绕组短路；C相低压绕组被烧断二股；B相低压、中压绕组严峻变形；一切绕组匝间分布许多细微铜珠、铜末；上部铁芯、变压器底座有锈迹。
事端发作的当天有雷雨。事端发作前，曾屡次发作10kV、35kV侧线路单相接地。13点40分35kV侧过流动作，重组成功；18点44分35kV侧再次过流动作，重合闸动作，一同主变压器重瓦斯维护跳主变压器三侧开关。经查35kV距变电站不远处B、C相间有放电烧损痕迹。
(2)原因剖析。依据国家规范GBl094．5—日5规则110kV电力变压器的短路表观容量为800MVA，应能接受最大非对称短路电流系数约为2．55。该变压器编制的运转办法下：
电网最大运转办法110kV三相出口短路的短路容量为1844MVA；
35kV三相出口短路为365MVA；
10kV三相出口短路为225．5MVA；
事端发作时，实践短路容量尚小于上述数值。据此核算变压器应能接受此次短路冲击。事端其时损坏的变压器正与另一台31500／110变压器并排运转，饱尝相同短路冲击而另一台变压器却未损坏。因此事端剖析以为导致变压器B、C相绕组在电动力效果下严峻变形并焚毁，因为该变压器存在以下问题：
1)变压器绕组松懈。高压绕组辐向用手可摇摆5mm左右。从理论剖析可知，短路电流发作的电动力可分为辐向力和轴向力。外侧高压绕组受的辐向电磁力，从内层至外层三线性递减，最内层受的辐向电磁力最大，两倍于绕组所受的均匀圆周力。当绕组卷紧芝内层导线受力后将一部分力转移到外层，成果构成内层导线应力趋向减小，而外层导绞受力增大，内应力联系使导线上的效果力趋于均衡。内侧中压绕组受力方向相反，但均§七用的原理和要求共同。绕组假如松懈，就起不到均衡效果，然后下降了变压器的抗短路充击的才干。
外侧高压绕组所受的辐向电动力是使绕组导线沿径向向外胀大，遭到的是拉张力，表观为向外撑开；内侧中压绕组所受的辐向电动力是使绕组导线沿径向向内紧缩，遭到的是压力，表现为向内揉捏。这与该变压器的B、C相高、中压绕组在事端中的成果共同。
2)经吊罩查看发现该变压器撑条不齐且有移位、垫块有松动位移。这样大大下降了内侧中压绕组接受辐向力和轴向力的才干，使绕组安稳性下降。从事端中的C相中压绕组辐向失稳向内曲折的状况，能够考虑恰当添加撑条数目，以减小导线所受辐向曲折应力。
3)绝缘结构的强度不高。因为该变压器中、低压绕组选用的是围板结构，而围板自身较软，经真空于燥缩短后，高、中、低绕组之间呈空松的格式，为了进步接受短路的才干，宜在内侧绕组选用硬纸筒绝缘结构。
(3)办法。这是一同典型的因变压器动安稳功能差而构成的变压器绕组损坏事端，应汲取的经验和相应办法包含：
1)在规划上应进一步寻求更合理的机械强度动态核算办法；恰当放宽规划安全裕度；内绕组的内衬，选用硬纸筒绝缘结构；合理安排分接方位，尽量减小安匝不平衡。
2)制作工艺上可从加强辐向和轴向强度两方面进行，办法首要有：选用女式绕线机绕制绕组，选用先进主动拉紧设备卷紧绕组；健壮撑紧绕组与铁心之间的定位，选用整产套装办法；选用垫块预密化处理、绕组恒压枯燥办法；绕组全体确保高度共同和结构完好；强化绕组端部绝缘；确保铁轭及夹件紧固。
3)要加强对大中型变压器的质量监制办理，在订购协议中应着重对中、小容量的变压器在型式实验中作突发短路实验，大型变压器要作缩小模型实验，进步变压器的抗短路才干，一同加强变电站10kV及35kV体系维护，削减变压器遭受出口短路冲击机率。
第二节过热毛病事例
一、新厂＃3机变压器绝缘受潮过热
(1)事例。我厂＃3机200MVA、220kV主变压器(SFP7—240000／220)在周期性油色谱剖析中发现氢气、乙炔含量有增大趋势。经盯梢监测，氢气含量为30．1uL几，而乙炔含量为5．2uL/L，已超越正常留意值。两天后停电检修，检修前氢气含量达43．6uL/L，乙炔含量达10．9uL/L，色谱改动状况如表3—13所示，绝缘介质损耗tgs％改动如表3—14所示。
表3－13色谱实验数据UL/L
氢气
乙炔
甲烷
乙烷
乙烯
总
一氧化碳
二氧化碳
前五天
30.1
5.2
17.1
2.2
5.5
30
596
1186
前两天
49.9
10.2
23.6
2.8
6.2
42.8
654
1393
检修前
43.6
10.9
20.1
3.2
7.2
41.4
668
1424
检修后
0
0.17
1.2
0.1
0.11
1.58
26
62
测验绕组
正常时
色谱反常时
检修后
高压
<0.1
1.5
<0.1
中压
<0.1
1.75
<0.1
低压
<0.61
1.7
<0.1
停电检修放油后的要点查看项目是：绕组压板、压钉有无松动，方位是否正常；铁芯夹件是否碰主变压器油箱顶部或油位计座套；有无金属件悬浮高电位放电；接近高电场的接地体有无高电位放电；引线和油箱升高座外壳间隔是否契合要求，焊接是否杰出㈠由箱内壁的磁屏蔽绝缘有无过热；申压侧分接开关触摸是否杰出。
查看中发现：中压侧油箱上的磁屏蔽板绝缘多块掉落；中压侧B相引线接近升高座处白布带掉落且绝缘有细微破损；B相分接开关操作杆与分接开关衔接处有许多炭黑。
(2)原因剖析。规程规则220kV变压器20℃时tg8％不得大于0．8，且一般要求相对改动量不得大于30％，依据表3—14数据反映变压器绝缘受潮.
依照GB7252–87《变压器油中溶解气体剖析和判别导则》引荐的三比值法：C2H2／C2H4=10，5／7=1．5；编码为1;CH4／H2=21／32．6；0．644；编码为0；C2H4/C2H6=7／3=2．33；编码为1。组合编码为1，0，1，对应的毛病性质为主变压器内部有绝缘过热或低能放电现象。
氢气、乙炔含量高的或许原因：
1)主绝缘缓慢受潮。主绝缘受潮后，绝缘资料含有气泡，在高电压强电场效果下将引起电晕而发作部分放电，然后发作Hz；在高电场强度效果下，水和铁的化学反响也能发作许多的H2，使在在总烃含量中所占比严峻。主绝缘受潮后，不光电导损耗增大，一同还会发作夹层极化，因此介质损耗大大添加。
2)磁屏蔽绝缘掉落后的影响。正常时，高、中压绕组的漏磁通首要有三条途径：一是经高、中压绕组一磁屏蔽板闭合；二是经高、中压绕组一油箱一高、中压绕组闭合；三是经高、中压绕组一油箱一磁屏蔽板一高、中压绕组闭合，并在箱壳和磁屏蔽板中感应电势。磁屏蔽板的绝缘掉落后，将使磁屏蔽一点或多点接地，然后构成感应电流闭合回路导致发热，假如绝缘掉落后，磁屏蔽板和箱壳的触摸欠好，还有或许构成空地放电或火花放电。
3)B相引线的白布带掉落和绝缘有碰伤痕迹，或许发作对套管升高座放电。
4)中压侧B相分接开关与操动杆触摸不良，或许会发作悬浮电位放电.变压器运转时呈现内部毛病的原因往往不是单一的，在存在热门的一同，有或许还存在着部分放电，并且热门毛病在不断地开展成部分放电，由此又加重了高温过热，构成恶性循环。
(3)处理。对B相引线绝缘加固，加强磁屏蔽绝缘，检修调整分接开关，一同对主变压器本体主绝缘加热抽真空枯燥。详细办法是用覆带式加热器在主变压器底部加热，主变压器顶部及旁边面用硅酸铝保温资料保温，主变压器四周用尼龙布拉成围屏，以确保主变压器底部不通风，以抵达进一步保温的意图。加热器加热时，使主变压器外壁温度坚持在60℃～70℃：左右，加热72h后，选用负压抽真空(抽真空时加热不中止)，抽真空后，持续加热24h，再抽真空，这样重复3–4次今后，再做介质损耗实验，实验成果合格。一同，进油时对油中气体经真空脱气，色谱剖析正常，各项实验数据悉数合格，变压器投入后运转正常。
第四章变压器毛病归纳处理
第一节变压器毛病的归纳判别办法
依据变压器运转现场的实践状况，在发作以下状况改动时，需对变压器进行毛病确诊。
(1)正常停电状况下进行的交代、检修查验或预防性实验中一项或几项目标超越规范。
(2)运转中呈现反常而被逼停电进行检修和实验。
(3)运转中呈现其他反常(如出口短路)或发作事端构成停电，但没有崩溃(吊心或吊罩)。
当呈现上述任何一种状况时，往往要敏捷进行有关实验，以承认有无毛病、毛病的性质、或许方位、大约规模、严峻程度、开展趋势及影响涉及规模等。
对变压器毛病的归纳判别，还有必要结合变压器的运转状况、历史数据、毛病特征，经过采纳针对性的色谱剖析及电气检测手法等各种有用的办法和途径，科学而有序地对毛病进行归纳剖析判别。
