Durante il funzionamento del trasformatore, i principali fattori che influenzano le prestazioni di isolamento del trasformatore sono temperatura, umidità, metodi di protezione dell'olio ed effetti di sovratensione. Pertanto, il controllo di questi fattori entro un intervallo ragionevole è un elemento chiave per garantire l'uso sicuro del trasformatore.
1. L'influenza della temperatura
I trasformatori di potenza sono isolati da olio e carta e il contenuto di acqua in olio e carta ha diverse curve di equilibrio a temperature diverse. In circostanze normali, quando la temperatura aumenta, l'umidità nella carta si separerà nello stagno; altrimenti, la carta assorbirà l'umidità nell'olio. Pertanto, quando la temperatura è elevata, il contenuto di umidità dell'olio isolante nel trasformatore è maggiore; al contrario, il contenuto di umidità è piccolo.
Quando la temperatura è diversa, il grado di dissoluzione della cellulosa e scissione della catena accompagnato dalla generazione di gas è diverso. A una certa temperatura, il tasso di produzione di CO e CO₂ è costante, cioè il contenuto di gas di CO e CO₂ nell'olio ha una relazione lineare con il tempo. Quando la temperatura continua ad aumentare, il tasso di produzione di CO e CO₂ tende ad aumentare esponenzialmente. Pertanto, il contenuto di CO e CO₂ nell'olio è direttamente correlato all'invecchiamento termico della carta isolante e la variazione del contenuto può essere utilizzata come uno dei criteri per stabilire se lo strato di carta nel trasformatore sigillato è anormale.
La vita del trasformatore dipende dal grado di invecchiamento dell'isolamento e l'invecchiamento dell'isolamento dipende dalla temperatura di funzionamento. Se il trasformatore immerso in olio è sotto carico nominale, l'aumento medio della temperatura dell'avvolgimento è di 65 °C e l'aumento di temperatura del punto più caldo è di 78 °C. Se la temperatura ambiente media è di 20 ° C, la temperatura spot più calda è di 98 ° C; a questa temperatura, il trasformatore può funzionare per 20- Per 30 anni, se il trasformatore è sovraccarico, la temperatura aumenterà, il che ridurrà la vita.
La Commissione elettrotecnica internazionale (1EC) ritiene che nell'intervallo di temperatura di 80 ~ 140 ° C per i trasformatori con isolamento di classe A, la vita effettiva dell'isolamento del trasformatore sarà raddoppiata se la temperatura aumenta di 6 ° C. Questa è la regola dei 6°C, che mostra la limitazione del calore. È più severa della regola degli 8°C riconosciuta in passato.
2. L'influenza dell'umidità
La presenza di umidità accelererà la degradazione della cellulosa della carta. Pertanto, la produzione di CO e CO₂ è anche correlata al contenuto di acqua del materiale cellulosico. Quando l'umidità è costante, maggiore è il contenuto di acqua, più CO₂ sarà decomposa. Al contrario, più basso è il contenuto di acqua, più CO viene decomposto.
L'umidità in traccia nell'olio isolante è uno dei fattori importanti che influenzano le proprietà isolanti. La presenza di tracce di umidità nell'olio isolante ha gravi danni alle proprietà elettriche, fisiche e chimiche del mezzo isolante. L'umidità può causare la diminuzione della tensione di scarica della scintilla dell'olio isolante e l'aumento del fattore di perdita dielettrico tg8, che promuove l'invecchiamento dell'olio isolante e deteriora le prestazioni di isolamento. . L'umidità delle apparecchiature non solo riduce l'affidabilità operativa e la durata delle apparecchiature elettriche, ma causa anche danni alle apparecchiature e mette persino in pericolo la sicurezza personale.
3. L'influenza del metodo di protezione dell'olio
Il ruolo dell'ossigeno nell'olio del trasformatore accelererà la reazione di decomposizione dell'isolamento e il contenuto di ossigeno è correlato al metodo di protezione dell'olio. Inoltre, i diversi modi di protezione della piscina fanno sì che CO e CO₂ si dissolvano e si diffondano nell'olio in modo diverso. Ad esempio, la dissoluzione del CO è piccola, il che rende il CO del trasformatore aperto facilmente diffuso nello spazio della superficie dell'olio. Pertanto, la frazione volumetrica di CO nel trasformatore aperto non è generalmente superiore a 300x10-6. Trasformatori sigillati, perché la superficie dell'olio è isolata dall'aria, in modo che CO e CO₂ non siano facilmente volatili, quindi il loro contenuto è relativamente alto.
4. L'influenza della sovratensione
(1) L'influenza della sovratensione transitoria
La tensione phase-to-ground generata dal normale funzionamento di un trasformatore trifase è pari al 58% della tensione phase-to-phase, ma quando si verifica un guasto monofase, la tensione dell'isolamento principale aumenterà del 30% per il sistema a terra neutra e del 73% per il sistema senza messa a terra a punto neutro. %, che può danneggiare l'isolamento.
(2) L'influenza della sovratensione del fulmine
A causa della forte onda della sovratensione del fulmine, la distribuzione della tensione sull'isolamento longitudinale (interturn, parallelo, isolamento) è molto irregolare, il che può lasciare tracce di scarico sull'isolamento, distruggendo così l'isolamento solido.
(3) Influenza della sovratensione operativa
Poiché la testa d'onda della sovratensione operativa è abbastanza liscia, la distribuzione della tensione è approssimativamente lineare. Quando l'onda di sovratensione operativa viene trasferita da un avvolgimento all'altro, è approssimativamente proporzionale al numero di giri tra i due avvolgimenti, che è probabile che causi isolamento principale o deterioramento e danni dell'isolamento tra le fasi.
5. L'influenza della forza elettromotrice di cortocircuito
La forza elettromotrice quando l'uscita è in cortocircuito può deformare gli avvolgimenti del trasformatore e spostare i fili di piombo, modificando così la distanza di isolamento originale, causando il riscaldamento dell'isolamento, accelerando l'invecchiamento o il danneggiamento, causando scarico, arco e guasti di cortocircuito.