AP1000核電廠主變壓器使用壽命探討(1)作者：匿名2013年3月19日9336036336008

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主變壓器是核電站較重要的電氣設(shè)備之一。在長期運(yùn)行中，主變壓器受到電動力、熱輻射和化學(xué)反應(yīng)的共同作用，其絕緣材料的機(jī)械和電氣性能會衰減，導(dǎo)致絕緣老化。運(yùn)行維護(hù)不好會導(dǎo)致主變壓器嚴(yán)重老化，一旦發(fā)生事故，會給核電站和電網(wǎng)帶來很大的損失。

正常情況下，干式變壓器的預(yù)期設(shè)計壽命通常為20 ~ 40年[1]，而AP1000核電站干式變壓器的設(shè)計壽命為60年。AP1000干線變壓器壽命能達(dá)到設(shè)計值嗎？這個問題值得思考。因此，有必要盡快對AP1000主變壓器的老化和壽命進(jìn)行研究。三門核電站1號機(jī)組主變壓器目前尚未投入運(yùn)行。本文提出的措施可為AP1000核電廠主變壓器的運(yùn)行和維護(hù)提供參考。

1影響干式變壓器運(yùn)行壽命的因素

1.1熱老化

工作溫度越高，干式變壓器絕緣材料的化學(xué)反應(yīng)越快，機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度損失越快，相對老化速率越大，干式變壓器的運(yùn)行壽命越短。

根據(jù)研究結(jié)果，當(dāng)油浸式電力干式變壓器繞組熱點(diǎn)溫度在80 ~ 140范圍內(nèi)時，繞組溫度每升高6，干式變壓器的相對老化率將增加1倍，使用壽命將減少1.5倍。因此，過熱是縮短大功率干式變壓器使用壽命的主要因素之一。

1.2電氣老化

一般認(rèn)為局部放電是干式變壓器絕緣老化的主要原因。近年來，雖然干式變壓器的制造工藝水平有了很大的提高，但干式變壓器油和其他絕緣材料中仍然不可避免地會留下氣隙或氣泡。氣體的介電常數(shù)小于干式變壓器油和其他絕緣材料，且介電常數(shù)越小，電場強(qiáng)度越大，因此氣隙和氣泡處的場強(qiáng)越強(qiáng)，而氣體的擊穿場強(qiáng)低于干式變壓器油和絕緣材料，因此在氣泡處先先容易發(fā)生局部放電。干式變壓器油中有微量水分和雜質(zhì)，在電場作用下容易發(fā)生局部放電。此外，由于干式變壓器設(shè)計不合理，部分部件場強(qiáng)高于其他部件，干式變壓器內(nèi)部連接不良，會造成局部放電。局部放電不斷發(fā)展，較終導(dǎo)致絕緣擊穿，影響干式變壓器的壽命。

1.3濕度

在干式變壓器的制造過程中，制造商嚴(yán)格控制產(chǎn)品的含水量。干式變壓器一般要經(jīng)過煤油氣相干燥、真空注油、熱油循環(huán)等除水過程，但仍有一定量的水殘留。在后期運(yùn)行過程中，尤其是吊蓋檢修時，不可避免地會侵入一部分水，同時干式變壓器油經(jīng)過熱老化后會分解水。干式變壓器中的水分主要積聚在絕緣紙板和絕緣油中，會使干式變壓器油和絕緣紙板的電氣性能變差，電氣強(qiáng)度降低，擊穿強(qiáng)度隨著含水量的增加而急劇降低。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%的絕緣紙比濕度為0.3%的絕緣紙老化速度快11倍。 #p#分頁標(biāo)題#e#

1來源：《能源與節(jié)能》