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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划绝缘材料老化温度浅析影响电机绝缘老化的因素及改进措施作者：刘正义摘要：文章介绍了影响电机绝缘老化的原因，然后针对这些影响因素提出了改善绝缘老化的处理方法。关键词：电机；绝缘老化；影响因素；改进措施1引言绝缘是电机中的重要组成部分，绝缘材料影响着电机使用的安全性和可靠性，同时也是决定电机寿命的重要因素之一。在长期的现场运行中，电机由于受到电气故障、温度、摩擦和机械震动的共同作用以及不同外部环境条件的影响，其定、转子绕组以及铁芯叠片之间的绝缘部分会逐渐产生老化，绝缘电阻值下降，最终丧失其
2、应有的性能，使电机不能继续安全运行。因此，对电机的绝缘老化原因进行分析，然后采取适当的处理手段和改进措施，就能减缓电机绝缘老化的速度，延长电机的安全使用寿命。2电机绝缘老化原因总结起来，影响电机绝缘老化的因素主要有如下的几个：电气因素。在电气设备运行的过程中，绝缘材料会受到工作电压和过电压的作用，其在电场的作用下发生不可逆的变化直至性能失效，这个过程称之为电老化。电机在通电状态下，电机的绕组和绕组之间，绕组对地之间将产生均匀或不均匀的电场，在电场场强作用下，电机的绝缘部分将产生变化。在长期的工作电压下，电机会存在局部放电和电老化、绝缘的电晕腐蚀和树枝劣化等现象，绝缘的介质损耗过大，绝缘结构将因
3、过热而损坏。绝缘材料表面如果发生局部放电，在电晕作用下发生化学反应，会产生臭氧和几种氧化物，由于电晕会生成一些高速电子和离子，会腐蚀有机绝缘材料造成局部损坏。在操作过电压和雷击过电压的作用下，绝缘内部可能发生局部损坏，当以后再承受过电压作用时，损坏处的范围将会逐渐扩大，最终导致绝缘材料被完全击穿。温度因素。绝缘在电力设备运行过程中因周围环境温度过高，或因电力设备本身发热而导致绝缘温度升高，此时高分子化合物的分子链容易破裂，树脂材料的粘结强度随之降低，使得绝缘变硬、变脆，绝缘的机械强度下降、结构变形。在高温环境下，会因氧化、聚合会导致材料丧失弹性，或因材料裂解而造成绝缘击穿。此外，电机内部的油垢
4、及灰尘会阻塞通风道，影响电机散热，导致电机铁芯绕组温度升高.加速电机绕组外层绝缘材料老化。分析电力变压器绝缘老化及其诊断技术的应用1、变压器绝缘老化的危害及重要性目前，我国电网中，有较多的大型变压器运行年限已接近或超期，出于成本等因素的考虑，这些变压器仍在继续超期运行，因而所面临的一个共同问题是，随着绝缘老化程度的加深，绝缘机械强度下降，将导致变压器抵抗短路大电流冲击的能力大大降低，从而降低变压器的运行可靠性。绝缘老化，使变压器逐渐丧失原有的机械性能和绝缘性能，运行中产生的电磁振动和电动力，也容易使变压器损坏；绝缘强度降低易产生局部放电、绝缘的工频及冲击击穿强度降低，造成变压器的击穿损坏。据有
5、关维修部门对各种变压器绝缘故障的剖析和统计研究得知，影响变压器运行状态和寿命的失效故障现象90以上属于绝缘老化问题，在这种形势下，科学的运行监督能提高变压器安全运行水平，提前发现缺陷，对延长变压器运行寿命周期，提高经济运行效益有十分重要的意义。因此，必须重视变压器绝缘老化问题。2、绝缘老化机理21、绝缘老化：电力变压器大多使用A级绝缘。绝缘材料有一定的机械强度和电气强度，机械强度是指绝缘承受机械荷载(张力、压力、弯曲等)的本领；电气强度(或称绝缘强度)是指绝缘抵抗电击穿的本领。变压器在长期运行中，由于受到大气条件和其他物理化学作用的影响，其绝缘材料的机械和电气强度逐渐衰退的现象，称为绝缘老化。
6、当绝缘完全失去弹性，即机械强度完全丧失时，只要没有机械损伤，仍有相当高的电气强度。但失去弹性的绝缘，已变得干燥、易脆裂，容易因振动和电动力的作用而损坏。因此，绝缘老化程度不能只按电气强度来判断，必须考虑机械强度的降低程度，而且主要由机械强度的降低程度来确定。22、等值老化原则：变压器运行时，如果维持绕组热点温度为98。C，可以获得正常预期寿命。但是，实际上绕组热点温度受到气温0和负荷K波动的影响，变动范围大，即绕组热点温度是一个随时间变化的量ht,为此，在一定时间间隔T内，如果部分时间内绕组热点温度低于98，而另一部分时间内允许绕组热点温度高于98，只要变压器在高于98时多损耗的寿命得到低于9
7、8时少损耗的寿命的完全补偿，则变压器的预期寿命可以和维持绕组热点温度为98时等值，此即等值老化原则。换言之，等值老化原则就是：使变压器在一定时间间隔T内，绝缘老化或损耗的寿命与维持绕组热点温度为98时等值。根据老化率概念，当ht随时间变化时：V=?T0ephtdtTe98p=1T?Toep(ht-98)dt显然，如果V1，变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短；如果V，Z为漏磁场的有效长度。可见，变压器的容量不同，漏磁场强度就不同，造成的损耗也不同。2)、机械力效应：大型变压器在线圈漏磁场作用下，将在绕组导线上产生电磁力及动态机械力，这两个力的作用将会使变压器的绕组及其紧固件发生形变或位移，容
8、易造成变压器的绝缘破坏，产生局部放电。3)、热效应：变压器运行时，绕组、铁芯以及其它构件中产生的损耗几乎全部转化为热能。这些热能使变压器的温度升高达到一定温度时就会造成变压器的绝缘破坏。变压器的极限温度主要取决于绕组绝缘材料的耐热性能。油浸式变压器绕组间的绝缘材料，一般采用电缆纸或其他纸质材料，属A级绝缘，耐热温度为105。干式变压器常采用玻璃纤维绝缘材料，属B级绝缘，耐热温度为130。如果绝缘材料的温度超过其极限温度(亦即变压器的极限温度)，则变压器的寿命便会急剧缩短，甚至会烧毁。在变压器的运行中，其绕组的中部偏上部位有一个最热区，所以变压器的上层油温高于中下层。试验表明，油浸式绕组最热点年
9、平均温度若不大于98，变压器的运行年限可为2025年，绕组最热点的温度一般比平均温度高13，所以绕组在额定负载下的年平均温度定为85，变压器油的平均温度大于98以后，绝缘性能就会显著恶化。32、电场的影响电场作用对变压器的绝缘有着较大的影响。电场分布不均匀容易造成变压器的绝缘击穿，发生局部放电，这是变压器损坏的主要原因之一。例如变压器出口突然发生三相短路，大电流产生的电动力将引发变压器绝缘移位，线圈变形，电场分布不均匀，最终导致变压器的绝缘损坏，使变压器的寿命缩短。引起变压器电场不均匀的原因主要有：1)、工频过电压引起变压器主绝缘电场分布不均匀造成局部变压器的绝缘老化分析变压器大多使用油浸电缆
10、纸，在长期运行中由于受到大气条件和其他物理化学作用的影响，使绝缘材料的机械电气性能衰减，逐渐失去其初期所具有的性质，产生绝缘老化。在材料的纤维组织还未失去机械强度的时候，电气强度是不会降低的，甚至材料完全失去弹性时，只要没有机械损伤，其电器强度仍相当高。而已经老化的绝缘材料，显得十分干燥脆弱，在电磁振动和电磁力得作用下，极易损坏。判断绝缘材料得老化程度，不能单由电气强度出发，主要应由其机械强度得降低情况来决定。一般认为，变压器绝缘得机械强度降低至1520%时，变压器得预期寿命即终止。工程上通常用相对预期寿命和老化率来表示变压器的老化程度。变压器的绝缘老化，主要由于温度、湿度、氧气和油中的劣化产
11、物所引起的化学反应，高温是促成老化的直接原因。运行中绝缘的工作温度越高，氧化反应进行的越快，绝缘老化也越快。因此，相对预期寿命和老化率都牵涉到绕组热点温度。标准变压器在额定负荷和正常环境温度下，热点温度的正常基准值为98，此时变压器能获得正常预期寿命2030年，此时变压器的老化率为1。研究表明，绕组温度每增加6，老化加倍，预期寿命缩短一半，此为绝缘老化的“6规则”。变压器运行时，如维持变压器绕组热点的温度在98，可以获得正常寿命。实际上，绕组温度受气温和负荷波动的影响，变动范围很大，故我国标准规定，油侵电缆纸绝缘绕组温升为65，最高环境温度为40。此时绕组热点的温度是105，在此情况下不限制变
12、压器的负荷。实际上此时的老化率有2倍多，之所以这样规定，是考虑到变压器在想当一部分时间内，绕组温度低于98。只要使变压器在温度较高的时间内所多损耗的寿命，与变压器在温度较低的时间内所少损耗的寿命相互补偿，变压器的寿命就可以和恒温98运行时得寿命等值，此谓“等值老化原则”。变压器得正常过负荷能力，就是以不牺牲变压器的正常寿命为原则制定的。在一年内，变压器周围冷却介质的温度随着季节、气温的变化而变化。在冬季时，变压器的散热条件较好，所以变压器的温度也较低。在不损坏变压器的绕组绝缘和不减少变压器使用寿命的前提下，变压器可以在高峰及冬季时过负荷运行，但变压器温升不能超过规定数值。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
