浅谈干式变压器击穿问题与处理

摘要：干式变压器不仅具有节能、环保、防爆等优势，还有着极好的防尘、防潮性能，因此，在当前的电力系统中得到了广泛的应用。但就目前干式变压器的应用情况来看，其总是会受到击穿故障的干扰，对此，需提起必要的重视。本文对干式变压器进行了简析，并分析了干式变压器击穿问题，最后探讨了相关处理措施。

关键词：干式变压器；击穿；问题；措施 引言

随着我国经济水平提高，社会各领域的生产经营活动普遍增加，电力能源作为其中重要的使用资源，其持续安全的运输有着极其重要的作用，而在电力系统中有着广泛应用的干式变压器的作用不言而喻。干式变压器是目前使用比较广泛的变压器种类，一些发达国家甚至明文规定户内安装变压器不能使用油浸式变压器，干式变压器优点显著，在电网中所占比例在逐渐升高。但就当前干式变压器的使用情况来看，存在较为严重的击穿问题，影响到其功能的发挥。加强干式变压器击穿问题研究，对于保障干式变压器的工作质量十分重要。 1干式变压器简析

1.1树脂绝缘干式变压器

油浸式变压器在安全、环保方面不具备条件。树脂绝缘干式变压器通过半个世纪的不懈努力，各项技术已经成熟，树脂绝缘干式变压器的结构特点：铁芯形式可为叠铁心或卷铁心，低压绕组一般为箔式或圆筒式，高压绕组一般为分段圆筒式。低压绕组可设置轴向散热气道，高压绕组可设置轴向散热气道。该类型变压器的绝缘耐热等级一般为F级，最高为H级。以环氧树脂为主要绝缘材料，环氧树脂内可加填料也可不加填料，采用玻璃纤维增强结构。如图1干式变压器的绝缘结构构成。

图1干式变压器的绝缘结构构成 1.2非包封空气绝缘干式变压器

非包封空气绝缘干式变压器的铁芯形式可为叠铁心或卷铁心，低压绕组一般为箔式或圆筒式，高压绕组一般为饼式。低压绕组可设置轴向散热气道，高压绕组可设置轴向和幅向散热气道。其绝缘系统：绝缘耐热等级一般为H级，最高为R级，以芳香聚酰胺绝缘纸及其他类似的材料为基础，通过VPI技术浸渍相同绝缘耐热等级的绝缘漆。 2干式变压器击穿问题 2.1常见故障

按照故障发生位置，干式变压器故障可以分为内部故障和外部故障两种，内部故障是由变压器造成的，一般出现在绕组位置，外部故障主要是变压器在运行过程中因绝缘管、外部引线等部位引起的故障，通常情况下，变压器会同时出现内部故障及外部故障，严重影响设备运行的安全性。此外，局部放电问题一直困扰着变压器制造企业。 2.2击穿问题

通常固体绝缘介质有三种击穿方式：电击穿、热击穿和局部放电击穿。电击穿是由电子引起的，这些电子可以是在绝缘材料中自由运动的电子，在强场作用下发生碰撞电离而形成电子雪崩，雪崩最终导致击穿；热击穿是在塑封导体或器

件（如线圈）由于电场而产生热损耗，绝缘体会发生热击穿；局部放电击穿，这种击穿过程起始于局部放电。它可在绝缘体内部的层间裂缝、裂纹、空隙或杂质处（工艺缺陷）发生，这种区域可产生非常高的局部场强以至于超出绝缘材料的击穿场强。此外，对于新型树脂绝缘变压器线圈来说，还存在一种特殊形式的击穿叫腐蚀击穿。在浇注环氧树脂表面形成的污染层连续放电的结果造成漏电电流，这种老化机理，主要在户外条件下发生。 2.3击穿案例

某工厂配备的高压断路器突然跳闸，断路器柜显示“一次接地”、“二次接地”信号灯亮，微机保护装置显示“过流跳闸”，LED灯亮，液晶屏显示内容为I＞Trip，变压器低压侧次总失压跳闸。经检查发现，高低压侧B相桩头发黑，经摇测变压器绝缘，各相对地绝缘电阻4MΩ，变压器高侧对低侧绝缘电阻为3MΩ。根据上述概念与事故诊断报告对照，得出该干式变压器故障发生原因主要有以下三点：一是使邻近局部放电的绝缘材料受到放电点的直接轰击造成局部绝缘损坏；二是局部放电造成放电附近温升高，而变压器整体温升不高，不能发出温度报警信号；三是由放电产生热量，使局部绝缘受到腐蚀老化，电导增加，最终导致热击穿。运行中的变压器内部绝缘的老化及破坏，多是从局部放电开始的，加上该变压器厂在变压器均未做变压器局部放电试验，是造成变压器故障的另一原因。 3干式变压器击穿处理措施 3.1提升干式变压器的使用性能

干式变压器安全运行和使用寿命很大程度取决于绕组绝缘的安全可靠，绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器运行温度的监测及其报警控制是十分重要的，由于变压器结构从内到外依次为：铁心、低压绕组和高压绕组。而发热源为铁心和低压绕组，外表面的高压绕组由于电流小而发热很少。因此，使用普通的轴流式风扇吹变压器表面和空调降温效果不好。变压器在制造时，已预留专用散热风道，只有配用专用的干式变压器风冷温控装置，才能达到预期的效果。温度过高时启动通风散热装置及报警装置。由于局部放电现象加之干式变压器使用绝缘材料的不可逆性，生产厂家需按照要求，规范的做好干式变压器设计、制造、试验工作，以显著提升设备性能。此外，干式变压器运行对于设备所在作业环境要求较高，变压器安装过程中必须要保证安装地点海拔低于1000m，环境温度低于40℃，超过这一限制条件时，要按照国家相关标准及有关的固定进行合理的调整。 3.2做好变压器的日常检查及维护

干式变压器日常运行维护过程中，需要定期对设备进行清洁，避免设备积灰，影响其散热效果，或者导致设备发生放电。干式变压器的清洗周期按照变压器的运行温度、负荷情况进行确定，一般情况下，两年一次。工作环境比较干净时，可以适当延长清洁间隔时间。工作环境有较多灰尘或者存在化学烟雾污染时，需要缩短清洁间隔时间，3—6个月检查一次，及时清理聚集的灰尘，保证空气流通，同时避免绝缘被击穿；定期检查变压器连接件、紧固件等部件是否出现松动情况，观察导电零件表面是否出现锈蚀现象，检查绝缘表面是否出现碳化或者爬电痕迹，一旦出现这些问题，及时处理；随时监测变压器温控装置的温度显示只及风冷系统的运行情况，检查变压器是否出现异常的振动或者声响，一旦发现问题要及时找出故障原因，采取相应的处理措施。 结束语

总而言之，随着电力系统规模的不断扩大，干式变压器的应用越发广泛，变

压器是电力系统的重要组成部分，变压器的运行质量直接影响着整个电力系统的稳定性。干式变压器的工作状态及工作模式不同，实际出现的故障各各不相同，在应用过程中，常常会受到击穿故障的影响，但只要相关工作人员加大对干式变压器的认知能力，并加强对其日常的检查与维修工作，那么干式变压器的工作状态就能得到很好的保障，这有利于干式变压器功效的充分发挥，促进电力行业的可持续发展。 参考文献:

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