變壓器的運動部件很少（如果有的話），而且非?？煽俊Ｒ驗樗鼈兪侨绱丝煽浚覀儍A向于忽略它們，直到災難性的事情發生并且我們沒有力量。更換使用標準電壓的小型變壓器可以快速完成，因為供應商有變壓器庫存。500KVA以上的大型變壓器可能沒有庫存，需要更多時間來拆卸和更換。

失效原因分為兩類：機械失效和絕緣失效。在這里，我們將重點介紹絕緣故障。

絕緣失效的原因

變壓器過載和溫升

增加變壓器上的負載會導致繞組溫度升高。只要溫度升高不導致繞組溫度超過其額定值，繞組絕緣就不會退化。一旦絕緣材料開始損壞，無論是由于熱量還是其他因素。變壓器的正常預期壽命約為20年，基于不超過繞組額定溫度的繞組溫度。變壓器未滿載時，繞組溫升將小于滿載額定值;表1顯示了溫升如何隨負載變化。如果繞組溫度低于其額定值，則應允許將負載增加到額定滿載安培數以上，因為較高負載產生的額外熱量需要一些時間才能將繞組溫度提高到最大值。

變壓器很少在滿負荷下運行，它們必須提供的功率不斷變化。短時間的過載不會縮短變壓器的壽命，只要它們之前和之后都有欠載期。過載引起的多余熱量將在低于滿負荷的時期內消散。如果環境溫度遠低于40oC標準，變壓器的負載也可能更重。液冷變壓器在一小時內可能會過載多達200%，而不會產生不利影響，干式變壓器可能會過載多達125%。

電壓尖峰的影響

當閃電擊中公用電力線時，會產生非常高的電壓尖峰。這些尖峰被稱為電壓瞬變，也可能是由市電開關連接或斷開配電系統部分引起的。雖然電壓持續時間很短，但它們可以達到100KV以上。變壓器可能有避雷器來限制尖峰。它們采用基本脈沖電平（BIL）額定值制造，使其能夠承受特定的瞬態電壓尖峰;例如，600伏變壓器的BIL額定值為10KV。很難預測這些電壓尖峰的值，它們可能大于變壓器的BIL額定值。高電壓會削弱絕緣并導致電弧和瞬時故障。

過熱的影響

熱量會導致繞組絕緣變脆和開裂。隨著變壓器材料隨著溫度和負載的變化而膨脹和收縮，裂紋變大，并可能產生電弧。熱量還可能導致絕緣材料的普遍降解，使其效果降低并縮短其壽命。熱量還會增加導體的電阻，導致變壓器次級上的電壓降更高。負載將不得不消耗更多的電流才能在降低的電壓下提供相同的功率，這將在繞組中產生更多的熱量。過熱可能是由于負載過大、變壓器冷卻系統故障、變壓器位置不當或環境溫度過高引起的，是破壞變壓器的一種緩慢但可靠的方法。

變壓器冷卻液中雜質的影響

液冷變壓器的繞組與冷卻介質完全接觸，必須具有較高的絕緣值。液體中的任何雜質都會降低其有效性。如果雜質含量過高，液體會為變壓器繞組各部分之間的電流流動提供路徑，尤其是在繞組絕緣破裂或薄弱的情況下。一旦電流開始流動，液體將進一步分解，并可能導致短路。變壓器冷卻液在其正常壽命期間會與變壓器繞組相互作用，其化學成分會發生變化，并且會分解而無法絕緣。熱量會加快該過程，濕氣也會加速，從而導致變壓器故障。

污垢的影響

污垢，尤其是風冷變壓器上的污垢，會阻止熱傳遞，導致繞組變熱。污垢還可能為高壓繞組中的電弧提供導電路徑，導致絕緣擊穿和故障。如果污垢與油或其他類型的碳氫化合物混合，則被污垢和油混合物覆蓋的繞組絕緣層可能會發生絕緣擊穿。液冷變壓器可能會受到連接點處污垢堆積的影響，在這些連接點上，污垢將提供可能導致電弧的導電路徑。

絕緣相關變壓器故障的要點

事實證明，探索變壓器故障的原因對于電力系統應用至關重要。深入了解絕緣故障，例如過載、溫升、電壓尖峰、過熱和絕緣液體污染，使工程師能夠優化變壓器性能。事實證明，這些知識對于完善維護策略、提高系統可靠性和確保電網中關鍵組件的使用壽命至關重要。
審核編輯：陳陳