Während des Betriebs des Transformators sind die Hauptfaktoren, die die Isolationsleistung des Transformators beeinflussen, Temperatur, Feuchtigkeit, Ölschutzmethoden und Überspannungseffekte. Daher ist die Kontrolle dieser Faktoren innerhalb eines angemessenen Bereichs ein Schlüsselelement, um die sichere Verwendung des Transformators zu gewährleisten.
1. Der Einfluss der Temperatur
Leistungstransformatoren sind durch Öl und Papier isoliert, und der Wassergehalt in Öl und Papier weist bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Gleichgewichtskurven auf. Unter normalen Umständen, wenn die Temperatur steigt, wird die Feuchtigkeit im Papier in den Teich abgeschieden; Andernfalls nimmt das Papier die Feuchtigkeit im Öl auf. Daher ist bei hoher Temperatur der Feuchtigkeitsgehalt des Isolieröls im Transformator höher; im Gegenteil, der Feuchtigkeitsgehalt ist gering.
Wenn die Temperatur unterschiedlich ist, ist der Grad der Celluloseauflösung und der Kettenspaltung, begleitet von der Gaserzeugung, unterschiedlich. Bei einer bestimmten Temperatur ist die Produktionsrate von CO und CO₂ konstant, dh der Gasgehalt von CO und CO₂ im Öl hat einen linearen Zusammenhang mit der Zeit. Wenn die Temperatur weiter ansteigt, steigt die Produktionsrate von CO und CO&sub2; tendenziell exponentiell an. Daher steht der Gehalt an CO und CO&sub2; im Öl in direktem Zusammenhang mit der thermischen Alterung des Isolierpapiers, und die Gehaltsänderung kann als eines der Kriterien dafür verwendet werden, ob die Papierschicht im abgedichteten Transformator abnormal ist.
Die Lebensdauer des Transformators hängt vom Alterungsgrad der Isolierung ab, die Alterung der Isolierung von der Betriebstemperatur. Wenn der ölgetauchte Transformator unter Nennlast steht, beträgt der durchschnittliche Temperaturanstieg der Wicklung 65 °C und der Temperaturanstieg am heißesten Punkt beträgt 78 °C. Bei einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur von 20 °C beträgt die heißeste Temperatur 98 °C; Bei dieser Temperatur kann der Transformator 20 Jahre lang betrieben werden. Wenn der Transformator überlastet wird, erhöht sich die Temperatur, was die Lebensdauer verkürzt.
Die Internationale Elektrotechnische Kommission (1EC) geht davon aus, dass sich im Temperaturbereich von 80～140C für Transformatoren mit Isolierung der Klasse A die effektive Lebensdauer der Transformatorisolierung verdoppelt, wenn die Temperatur um 6℃ ansteigt. Dies ist die 6℃-Regel, die die Begrenzung der Wärme anzeigt. Sie ist strenger als die in der Vergangenheit anerkannte 8°C-Regel.
2. Der Einfluss von Feuchtigkeit
Das Vorhandensein von Feuchtigkeit beschleunigt den Abbau von Papierzellulose. Daher hängt die Produktion von CO und CO₂ auch vom Wassergehalt des Cellulosematerials ab. Je höher der Wassergehalt, desto mehr CO₂ wird bei konstanter Luftfeuchtigkeit abgebaut. Umgekehrt gilt: Je geringer der Wassergehalt, desto mehr CO wird abgebaut.
Die Spurenfeuchtigkeit im Isolieröl ist einer der wichtigen Faktoren, die die Isoliereigenschaften beeinflussen. Das Vorhandensein von Spurenfeuchtigkeit im Isolieröl beeinträchtigt die elektrischen und physikalischen und chemischen Eigenschaften des Isoliermediums stark. Die Feuchtigkeit kann bewirken, dass die Funkenentladungsspannung des Isolieröls abnimmt und der dielektrische Verlustfaktor tg8 steigt, was die Alterung des Isolieröls fördert und die Isolierleistung verschlechtert. . Feuchtigkeit von Geräten verringert nicht nur die Betriebssicherheit und Lebensdauer von Kraftgeräten, sondern verursacht auch Geräteschäden und gefährdet sogar die Personensicherheit.
3. Der Einfluss der Ölschutzmethode
Die Rolle von Sauerstoff im Transformatorenöl beschleunigt die Zersetzungsreaktion der Isolierung, und der Sauerstoffgehalt hängt mit der Ölschutzmethode zusammen. Darüber hinaus lösen und diffundieren CO und CO₂ durch die verschiedenen Arten des Poolschutzes unterschiedlich im Öl. Zum Beispiel ist die Auflösung von CO gering, was dazu führt, dass das CO des offenen Transformators leicht in den Öloberflächenraum diffundiert. Daher beträgt der Volumenanteil von CO im offenen Transformator im Allgemeinen nicht mehr als 300x10-6. Abgedichtete Transformatoren, weil die Öloberfläche von der Luft isoliert ist, damit CO und CO₂ nicht leicht flüchtig sind, daher ist ihr Gehalt relativ hoch.
4. Der Einfluss von Überspannung
①Einfluss transienter Überspannungen
Die beim Normalbetrieb eines Dreiphasentransformators erzeugte Leiter-Erde-Spannung beträgt 58 % der Leiter-Leiter-Spannung, aber wenn ein einphasiger Fehler auftritt, erhöht sich die Spannung der Hauptisolierung um 30 % für das neutral-geerdete System und 73 für das neutral-geerdete System. %, die die Isolierung beschädigen können.
② Der Einfluss von Blitzüberspannung
Durch die steile Welle der Blitzüberspannung ist die Spannungsverteilung auf der Längsisolierung (Windung, Parallel, Isolierung) sehr ungleichmäßig, was Entladungsspuren auf der Isolierung hinterlassen und damit die feste Isolierung zerstören kann.
③ Einfluss von Betriebsüberspannung
Da der Wellenkopf der Betriebsüberspannung recht glatt ist, ist die Spannungsverteilung annähernd linear. Wenn die Betriebsüberspannungswelle von einer Wicklung zur anderen übertragen wird, ist sie ungefähr proportional zur Anzahl der Windungen zwischen den beiden Wicklungen, was wahrscheinlich die Hauptisolierung oder eine Verschlechterung und Beschädigung der Isolierung zwischen den Phasen verursacht.
5. Der Einfluss der elektromotorischen Kurzschlusskraft
Die elektromotorische Kraft beim Kurzschluss der Steckdose kann die Transformatorwicklungen verformen und die Anschlussdrähte verschieben, wodurch sich der ursprüngliche Isolationsabstand ändert, wodurch sich die Isolation erwärmt, die Alterung beschleunigt oder beschädigt wird, was zu Entladung, Lichtbogenbildung und Kurzschluss führen kann Fehler.