高温对干式变压器材料的影响
高温对干式变压器的多种材料都会产生显著影响,以下为你详细介绍:绝缘材料老化加速:在长期高温作用下,干式变压器的绝缘材料会加速老化,导致绝缘性能下降。当温度超过绝缘材料的耐受极限时,材料可能会发生变质、熔化,甚至碳化,从而完全失去绝缘能力,使变压器无法正常工作。例如,常见的A级绝缘材料,规定...
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高温对干式变压器的多种材料都会产生显著影响,以下为你详细介绍:

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绝缘材料

  • 老化加速:在长期高温作用下,干式变压器的绝缘材料会加速老化,导致绝缘性能下降。当温度超过绝缘材料的耐受极限时,材料可能会发生变质、熔化,甚至碳化,从而完全失去绝缘能力,使变压器无法正常工作。例如,常见的A级绝缘材料,规定最高使用温度为105℃,若长时间处于高温环境,其内部绝缘纸板的寿命会缩短,变得脆而易破裂,失去应有的绝缘作用,进而造成击穿等事故。
  • 性能改变:高温环境下绝缘材料的分子结构可能发生改变,引发链解聚、交联断裂等现象,使材料的机械强度下降。同时,温度升高会导致绝缘材料内部的介电常数增加,从而提高材料的电导率,降低绝缘强度。此外,高温还可能引起绝缘材料的软化和熔化,进一步损害其电气性能。

绕组材料

  • 电阻增大与恶性循环:高温会使变压器绕组的电阻增大,根据焦耳定律<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Q=I2Rt</math>(其中<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Q</math>为热量,<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">I</math>为电流,<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">R</math>为电阻,<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">t</math>为时间),电阻增大将导致发热量进一步增加,形成恶性循环。长时间高温还可能导致绕组的绝缘漆老化、脱落,绕组之间或绕组与铁芯之间可能发生短路,损坏绕组结构,影响变压器的正常运行,严重时甚至需要更换绕组。
  • 影响使用寿命:一般来说,变压器的运行温度每升高10℃,其寿命就会缩短一半左右。频繁处于高温环境会使绕组长期处于恶劣条件下,加速设备老化,减少其使用寿命。

铁芯材料

  • 铁损增加:高温会使铁芯的磁滞损耗和涡流损耗增加,导致铁芯发热加剧。这不仅会降低变压器的效率,还可能进一步影响变压器的整体性能和稳定性。
  • 性能变化:长时间的高温可能会使铁芯的磁性材料性能发生变化,如磁导率降低等,从而影响变压器的电磁转换效率。

其他材料

  • 外壳材料:如果干式变压器的外壳采用不锈钢、铝合金或者钢板等材料,高温可能会使这些材料的强度和耐腐蚀性下降。例如,在高温下金属材料可能会发生膨胀,导致外壳的密封性变差,影响变压器的防护性能。
  • 连接材料:变压器内部的连接部位,如螺栓、螺母等,在高温环境下可能会出现松动或腐蚀现象,影响连接的可靠性,进而影响变压器的正常运行。