變壓器線圈的絕緣處理

李志偉

一、變壓器線圈損壞的原因分析

1.絕緣性能不佳

（1）變壓器電流激增，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，以及我國電網(wǎng)改造的深入，人均用電量有了很大程度的增加，但是由于部分低壓線路維護(hù)不到位，導(dǎo)致發(fā)生過負(fù)荷與短路的可能性大大增加，致使變壓器的電流超過額定功率數(shù)倍，過大的電流導(dǎo)致繞組受到電磁力矩較大影響發(fā)生變形。由于電流的增大，使得配電變壓器的線圈溫度升高，導(dǎo)致絕緣老化迅速，呈片狀脫落，使得線體外露，造成短路，損壞變壓器。

（2）繞組絕緣受潮，出現(xiàn)繞組絕緣受潮的主要原因是絕緣優(yōu)質(zhì)不佳或油面降低導(dǎo)致。導(dǎo)致繞組絕緣受潮絕緣降低原因如下：變壓器未投入使用前，潮濕氣體侵入使得絕緣受潮或變壓器工作工程中處于潮濕，多雨地區(qū)，導(dǎo)致濕度過高，引發(fā)繞組絕緣受潮；變壓器運(yùn)輸存儲(chǔ)過程中維護(hù)不得當(dāng)，導(dǎo)致水分以及雜質(zhì)或油污進(jìn)入油中，致使絕緣強(qiáng)度降低；變壓器廠內(nèi)制造過程中，繞組內(nèi)層侵漆不徹底，以及侵漆干燥不徹底，繞組引線接頭不良、絕緣不完整等，導(dǎo)致匝間、層間出現(xiàn)短路。如果配電變壓器損壞發(fā)生在一側(cè)，其主要原因是匝間、層間短路或繞組對(duì)地，使用年限過長導(dǎo)致絕緣自然老化，失去絕緣效果；絕緣老化或油面降低，使用年限較長的變壓器，由于各種原因?qū)е掠兔娼档?，空氣侵入絕緣油過多，降低絕緣強(qiáng)度。當(dāng)絕緣降低到一定程度時(shí)，即出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

2.無載調(diào)壓開關(guān)

（1）分接開關(guān)受潮，變壓器中的套管、分接開關(guān)、端蓋、油閥部位漏油，導(dǎo)致分接開關(guān)暴露在空氣中，受到潮氣侵蝕。變壓器的游標(biāo)指示在油枕中部，并且變壓器箱體到油枕的輸油管口高出油枕2.5cm以上，變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生氣體受熱后產(chǎn)生油焦物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)引起游標(biāo)呼吸孔堵塞，致使油留在指示標(biāo)內(nèi)。由于油標(biāo)呼吸孔堵塞，導(dǎo)致變壓器負(fù)荷以及溫度變化時(shí)，油標(biāo)油位不變，導(dǎo)致加油不及時(shí)。裸露分接開關(guān)絕緣受潮，絕緣性能降低，產(chǎn)生放電短路，致使變壓器燒毀。

（2）高溫過熱，變壓器油主要是對(duì)繞組起到絕緣，散熱，防潮作用。變壓器中的油溫過高，會(huì)直接導(dǎo)致變壓器無法正常運(yùn)行以及變壓器使用壽命減低，正常的變壓器分接開關(guān)，應(yīng)當(dāng)長期處于常溫的油中，但是一些偏遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)村的輸電線路過長，使得電壓降低過大，分接開關(guān)長期處于負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，溫度過高導(dǎo)致分接開關(guān)出頭出現(xiàn)碳膜以及油垢，觸發(fā)頭發(fā)熱后又導(dǎo)致彈簧壓力降低，特別是對(duì)觸環(huán)中彈簧，由于其材料與制造工藝較差，彈性降低加快或出現(xiàn)零件變形現(xiàn)象，分接開關(guān)的引線頭以及接線螺絲松動(dòng)，處理過后也可能出現(xiàn)導(dǎo)電位接觸不良，接觸電阻過大，產(chǎn)生高熱量以及電弧燒傷。同時(shí)電弧產(chǎn)生的大量氣體，分解出具有導(dǎo)電能力的物質(zhì)，夾雜在套管，繞組層間、匝間，引起短路現(xiàn)象。

二、變壓器線圈絕緣處理的具體措施

1.合理選擇絕緣材料

（1）漆包線，漆包線在繞制線組、整形、嵌線、浸烘等過程中，將是承受機(jī)械力，熱與化學(xué)作用，因此漆包線要具有非常好的涂覆層，并且能滿足附著力強(qiáng)、柔軟、耐繞曲性好，并且要具有一定的耐磨和彈性。同時(shí)漆膜還應(yīng)該具有足夠的電氣性能、耐熱性能與溶劑性，同時(shí)不能對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生腐蝕性。一般的B及要求的變壓器可選擇QZ，聚酯漆膜包線。它具有較高的耐熱、耐摩擦、耐電壓以及耐軟化擊穿特點(diǎn)，可根據(jù)變壓器具體要求選擇涂漆層厚度不同的QZ-1與QZ-2。

（2）絕緣層材料，變壓器的層間以及組間需要加墊絕緣材料進(jìn)行絕緣，同時(shí)引線接頭以及引出線等部位也要進(jìn)行絕緣處理，目前采用的絕緣材料有以下幾種：1聚酯薄膜，由于這種漆具有較高的抗張強(qiáng)度，較高的絕緣電阻以及擊穿電壓、熔點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)，使得聚酯薄膜在現(xiàn)代應(yīng)用越來越廣，其厚度為0.1mm以內(nèi)，對(duì)0.05mm厚度聚酯薄膜進(jìn)行測(cè)試，采用1000V兆歐表進(jìn)行測(cè)試，其絕緣電阻大于2000M?，擊穿電壓可達(dá)6KV。2聚酰亞胺薄膜，其具備耐高溫以及低溫，電氣性優(yōu)異，低電介損耗，高介電強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的機(jī)械物理化學(xué)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其成本過高，致使普通變壓器不選用此材料。3黃漆綢，可作線圈層及組間的絕緣材料，該材料浸油性絕緣漆，然后經(jīng)過固化處理，可具有良好的電氣性柔軟性、耐油性，不用膠帶粘結(jié)對(duì)于骨架無擋板變壓器線圈不易脫落，但其成本很高，已經(jīng)逐漸被新材料代替。

同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場要求，變壓器引出線不能暴露空氣中，所以可采用：熱縮管，玻璃絲套管，有機(jī)硅管進(jìn)行絕緣處理，以上材料經(jīng)試驗(yàn)都可以承受5KV擊穿電壓。

2.優(yōu)化絕緣工藝

變壓器的絕緣處理中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)-浸漬絕緣漆，浸漆分為常壓浸漆與真空浸漆。浸漬漆又分為有溶劑與無溶劑兩大類。

1032浸漬漆是由醇酸樹脂，丁醇改性三聚氰胺樹脂組成，其溶劑一般為甲苯。1032浸漬漆具有耐潮，耐油，內(nèi)干性好，漆膜硬度高，機(jī)械強(qiáng)度好等特點(diǎn)，其真空浸漬過程為：1將變壓器線圈放入浸漆容器中，放入烘缸進(jìn)行預(yù)烘，然后真空去濕，真空度要達(dá)到0.09。2將預(yù)先配置好的1032浸漬漆注入缸內(nèi)進(jìn)行浸漆。3開啟真空泵，真空度為0.08時(shí)關(guān)閉真空泵進(jìn)行回漆。4進(jìn)行滴漆1小時(shí)。5開啟真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到0.08，關(guān)閉真空泵，直到真空表為0。6進(jìn)行二甲苯清洗，回二甲苯，開啟真空泵，真空度為0.08時(shí)關(guān)閉真空泵，待真空表指針為0。7進(jìn)行第一次烘干，保持溫度80℃，開啟真空泵，真空度0.09時(shí)關(guān)閉真空泵。8二次烘干，溫度保持在100℃，開啟真空泵，真空度0.09時(shí)關(guān)閉真空泵。9三次烘干，溫度保持在120℃，持續(xù)12小時(shí)，關(guān)閉加熱器，缸內(nèi)溫度下降到80℃即可出爐。

三、結(jié)語

綜上所述，嚴(yán)重的負(fù)荷可導(dǎo)致變壓器溫度過高，造成線圈以及絕緣變脆老化，同時(shí)產(chǎn)生絕緣片狀脫落現(xiàn)象，導(dǎo)致匝間，層間短路。而變壓器過熱使得油中產(chǎn)生氣體焦化、炭化導(dǎo)致線圈以及鐵芯產(chǎn)生覆蓋，影響散熱，使得變壓器越來越熱，惡性循環(huán)。隨著新材料以及新的工藝水平的發(fā)展，各種新型材料不斷出現(xiàn)，以及產(chǎn)品性能的不斷提高，工藝流程的完善，將會(huì)使得變壓器線圈絕緣得到有效處理。慎重的選擇材料，提高絕緣水平性能，有效減少變壓器使用過程中故障發(fā)生率。

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