变压器绕组潜在绝缘故障简介

变压器线圈间的绝缘介质劣化是绕组潜在绝缘故障的主要形式之一。绝缘介质的主要作用是使电气元件之间或者电气元件与地之间绝缘，并且为电气元件提供机械支持。绝缘材料选择的关键因素是保证电气设备使用具有有效性、可靠性和长寿命。变压器的绝缘可以分为内绝缘和外绝缘，外绝缘取决于空气的洁净度和绝缘距离，并受天气条件的影响。内绝缘包括电缆、变压器和电气设备的油绝缘、高压气体绝缘和固体绝缘。根据电介质的性质，绝缘介质分为自恢复绝缘介质和不可恢复绝缘材料，其中电缆、变压器和电气设备的固体绝缘材料都是不可恢复性绝缘。

变压器正常或潜在故障状态运行时，线圈的绝缘材料会逐渐劣变、老化，导致绝缘介质劣化的因素主要有热场、电场、机械力、水分含量等。热场主要来源变压器的过负荷运行及散热条件差；电场主要源于绝缘介质上的电压差，特别是出现过电压时。变压器正常运行条件下，绕组散热正常、绝缘介质中的电场强度低于击穿场强，绝缘介质老化的速度缓慢，然而急剧增加的温度场和电场会导致绝缘介质的加速老化。绝缘介质受到的机械力主要由绕组装配结构、生产技术、绕组的电动力及轴向振动产生的。绝缘介质中的水分可以形成导电通道并与绝缘材料发生化学反应，也是降低绝缘属性的重要原因之一。

绝缘材料的分子结构在老化的过程中会发生显著的变化，分子结构的改变会降低绝缘介质的电属性甚至导致绝缘介质出现电击穿。绝缘材料的弛豫过程和绝缘材料损耗的特点也取决于绝缘介质的分子结构。