1.熱老化
工作溫度越高,變壓器絕緣材料化學反應越快,機械強度和電氣強度損失越快,相對老化速率越大,變壓器運行壽命越短。根據(jù)研究結果,當油浸式電力變壓器繞組熱點溫度在80℃ ~ 140℃范圍內(nèi)時,繞組溫度每升高6℃,變壓器的相對老化率將提高一倍,使用壽命將縮短一倍半。因此,過熱是縮短大型電力變壓器使用壽命的主要因素之一。
2.電老化
一般認為局部放電是變壓器絕緣老化的主要原因。近年來,雖然變壓器制造技術水平有了很大提高,但變壓器油等絕緣材料中仍不可避免地會留下氣隙或氣泡。氣體的介電常數(shù)小于變壓器油等絕緣材料的介電常數(shù),介電常數(shù)越小,電場強度越大,因此氣隙和氣泡處的場強越強,而氣體的擊穿場強低于變壓器油和絕緣材料,因此容易在氣泡處先引起局部放電。變壓器油中有微量水分和雜質,在電場作用下容易發(fā)生局部放電。此外,由于變壓器設計不合理,部分部位場強高于其他部位,變壓器內(nèi)部連接不良,會引起局部放電。局部放電不斷發(fā)展,最終導致絕緣擊穿,影響變壓器壽命。
3.水分
在變壓器的制造過程中,制造商嚴格控制產(chǎn)品的水分含量。變壓器一般要經(jīng)過煤油氣相干燥、真空注油、熱油循環(huán)等除水過程,但仍有一定的水分殘留。在后期運行中,特別是檢修吊蓋時,難免會侵入一部分水分,同時變壓器油經(jīng)過熱老化后會分解水分。變壓器中的水分主要積聚在絕緣紙和絕緣油中,會使變壓器油和絕緣紙的電氣性能變差,電氣強度降低,擊穿強度隨含水量的增加而急劇下降。濕氣也會隨著絕緣材料降解,加速絕緣材料的老化。研究表明,濕度為2%的絕緣紙的老化率比濕度為0.3%的絕緣紙高11倍。
4.變壓器油的老化
變壓器油在電、熱和氧的作用下會逐漸老化。變壓器油老化后,油的氣體吸收和聚合度增強,導致油中氣體和運動粘度增加。氣體的增加會導致油的擊穿電壓下降,運行粘度的增加會影響循環(huán)對流和傳熱能力,不能適應變壓器的運行工況,形成惡性循環(huán),嚴重影響變壓器的運行壽命,甚至造成設備事故。
5.外部自然力量的影響
其他因素,如大風、大雨、大雪、冰雹、地震等也會影響變壓器的使用壽命,應根據(jù)實際情況加以預防,必要時需停電。