Podczas pracy transformatora głównymi czynnikami wpływającymi na izolacyjność transformatora są temperatura, wilgotność, metody ochrony oleju i efekty przepięciowe. Dlatego kontrolowanie tych czynników w rozsądnym zakresie jest kluczowym elementem zapewniającym bezpieczne użytkowanie transformatora.
1. Wpływ temperatury
Transformatory mocy są izolowane olejem i papierem, a zawartość wody w oleju i papierze ma różne krzywe równowagi w różnych temperaturach. W normalnych okolicznościach, gdy temperatura wzrośnie, wilgoć w papierze oddzieli się do stawu; w przeciwnym razie papier wchłonie wilgoć w oleju. Dlatego, gdy temperatura jest wysoka, zawartość wilgoci w oleju izolacyjnym w transformatorze jest większa; wręcz przeciwnie, zawartość wilgoci jest niewielka.
Gdy temperatura jest inna, stopień rozpuszczania celulozy i rozcięcia łańcucha, któremu towarzyszy wytwarzanie gazu, jest inny. W pewnej temperaturze tempo produkcji CO i CO₂ jest stałe, to znaczy zawartość gazu w CO i CO₂ w oleju ma liniowy związek z czasem. Kiedy temperatura nadal rośnie, tempo produkcji CO i CO₂ ma tendencję do wykładniczego wzrostu. Dlatego zawartość CO i CO₂ w oleju jest bezpośrednio związana ze starzeniem termicznym papieru izolacyjnego, a zmiana zawartości może być wykorzystana jako jedno z kryteriów tego, czy warstwa papieru w uszczelnionym transformatorze jest nieprawidłowa.
Żywotność transformatora zależy od stopnia starzenia się izolacji, a starzenie się izolacji zależy od temperatury pracy. Jeśli transformator zanurzony w oleju jest pod obciążeniem znamionowym, średni wzrost temperatury uzwojenia wynosi 65 ° C, a wzrost temperatury najgorętszego punktu wynosi 78 ° C. Jeśli średnia temperatura otoczenia wynosi 20 ° C, najgorętsza temperatura punktowa wynosi 98 ° C; w tej temperaturze transformator może pracować przez 20 — przez 30 lat, jeśli transformator jest przeciążony, temperatura wzrośnie, co skróci żywotność.
Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (1EC) uważa, że w zakresie temperatur 80 ~ 140 ° C dla transformatorów z izolacją klasy A efektywna żywotność izolacji transformatora zostanie podwojona, jeśli temperatura wzrośnie o 6 ° C. Jest to zasada 6°C, która pokazuje ograniczenie ciepła. Jest bardziej rygorystyczny niż zasada 8°C uznawana w przeszłości.
2. Wpływ wilgotności
Obecność wilgoci przyspieszy degradację celulozy papierowej. Dlatego produkcja CO i CO₂ jest również związana z zawartością wody w materiale celulozowym. Gdy wilgotność jest stała, im wyższa zawartość wody, tym więcej CO₂ ulegnie rozkładowi. I odwrotnie, im niższa zawartość wody, tym więcej CO ulega rozkładowi.
Śladowa wilgotność w oleju izolacyjnym jest jednym z ważnych czynników wpływających na właściwości izolacyjne. Obecność śladowej wilgoci w oleju izolacyjnym ma wielką szkodę dla właściwości elektrycznych, fizycznych i chemicznych środka izolacyjnego. Wilgoć może powodować obniżenie napięcia wyładowania iskrowego oleju izolacyjnego, a współczynnik strat dielektrycznych tg8 wzrasta, co sprzyja starzeniu się oleju izolacyjnego i pogarsza wydajność izolacji. . Wilgoć urządzeń nie tylko zmniejsza niezawodność działania i żywotność urządzeń energetycznych, ale także powoduje uszkodzenia sprzętu, a nawet zagraża bezpieczeństwu osobistemu.
3. Wpływ metody ochrony oleju
Rola tlenu w oleju transformatorowym przyspieszy reakcję rozkładu izolacji, a zawartość tlenu związana jest z metodą ochrony oleju. Ponadto różne sposoby ochrony basenu sprawiają, że CO i CO₂ rozpuszczają się i dyfundują w oleju w różny sposób. Na przykład rozpuszczanie CO jest niewielkie, co sprawia, że otwarty transformator CO łatwo rozprasza się w przestrzeni powierzchni oleju. Dlatego frakcja objętościowa CO w transformatorze otwartym jest na ogół nie większa niż 300x10-6. Transformatory uszczelnione, ponieważ powierzchnia oleju jest izolowana od powietrza, dzięki czemu CO i CO₂ nie są łatwo lotne, więc ich zawartość jest stosunkowo wysoka.
4. Wpływ przepięć
(1) Wpływ przejściowego przepięci
Napięcie fazowo-uziemienie generowane przez normalną pracę transformatora trójfazowego wynosi 58% napięcia faza-faza, ale gdy wystąpi błąd jednofazowy, napięcie głównej izolacji wzrośnie o 30% dla systemu uziemionego neutralnie i 73 dla systemu nieuziemionego punktu neutralnego. %, które mogą uszkodzić izolację.
(2) Wpływ przepięć pioruna
Ze względu na stromą falę przepięcia pioruna, rozkład napięcia na izolacji wzdłużnej (międzyobrotowej, równoległej, izolacji) jest bardzo nierówny, co może pozostawić ślady rozładowania na izolacji, niszcząc w ten sposób izolację stałą.
(3) Wpływ przepięciowego działania
Ponieważ głowica falowa przepięcia roboczego jest dość gładka, rozkład napięcia jest w przybliżeniu liniowy. Gdy działająca fala przepięciowa jest przenoszona z jednego uzwojenia na drugie, jest w przybliżeniu proporcjonalna do liczby zwojów między dwoma uzwojeniami, co może spowodować izolację główną lub pogorszenie i uszkodzenie izolacji między fazami.
5. Wpływ zwarciowej siły elektromotorycznej
Siła elektromotoryczna, gdy wylot jest zwarty, może odkształcić uzwojenia transformatora i przesunąć przewody ołowiane, zmieniając w ten sposób pierwotną odległość izolacji, powodując nagrzewanie się izolacji, przyspieszając starzenie się lub uszkodzenie, powodując wyładowanie, łuk i zwarcia.