AP1000核电站主变压器使用寿命探讨

AP1000核电厂主变压器使用寿命探讨(1)作者：匿名2013年3月19日9336036336008

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主变压器是核电站较重要的电气设备之一。在长期运行中，主变压器受到电动力、热辐射和化学反应的共同作用，其绝缘材料的机械和电气性能会衰减，导致绝缘老化。运行维护不好会导致主变压器严重老化，一旦发生事故，会给核电站和电网带来很大的损失。

正常情况下，干式变压器的预期设计寿命通常为20 ~ 40年[1]，而AP1000核电站干式变压器的设计寿命为60年。AP1000干线变压器寿命能达到设计值吗？这个问题值得思考。因此，有必要尽快对AP1000主变压器的老化和寿命进行研究。三门核电站1号机组主变压器目前尚未投入运行。本文提出的措施可为AP1000核电厂主变压器的运行和维护提供参考。

1影响干式变压器运行寿命的因素

1.1热老化

工作温度越高，干式变压器绝缘材料的化学反应越快，机械强度和电气强度损失越快，相对老化速率越大，干式变压器的运行寿命越短。

根据研究结果，当油浸式电力干式变压器绕组热点温度在80 ~ 140范围内时，绕组温度每升高6，干式变压器的相对老化率将增加1倍，使用寿命将减少1.5倍。因此，过热是缩短大功率干式变压器使用寿命的主要因素之一。

1.2电气老化

一般认为局部放电是干式变压器绝缘老化的主要原因。近年来，虽然干式变压器的制造工艺水平有了很大的提高，但干式变压器油和其他绝缘材料中仍然不可避免地会留下气隙或气泡。气体的介电常数小于干式变压器油和其他绝缘材料，且介电常数越小，电场强度越大，因此气隙和气泡处的场强越强，而气体的击穿场强低于干式变压器油和绝缘材料，因此在气泡处先先容易发生局部放电。干式变压器油中有微量水分和杂质，在电场作用下容易发生局部放电。此外，由于干式变压器设计不合理，部分部件场强高于其他部件，干式变压器内部连接不良，会造成局部放电。局部放电不断发展，较终导致绝缘击穿，影响干式变压器的寿命。

1.3湿度

在干式变压器的制造过程中，制造商严格控制产品的含水量。干式变压器一般要经过煤油气相干燥、真空注油、热油循环等除水过程，但仍有一定量的水残留。在后期运行过程中，尤其是吊盖检修时，不可避免地会侵入一部分水，同时干式变压器油经过热老化后会分解水。干式变压器中的水分主要积聚在绝缘纸板和绝缘油中，会使干式变压器油和绝缘纸板的电气性能变差，电气强度降低，击穿强度随着含水量的增加而急剧降低。湿气也会随着绝缘材料降解，加速绝缘材料的老化。研究表明，湿度为2%的绝缘纸比湿度为0.3%的绝缘纸老化速度快11倍。 #p#分页标题#e#

1来源：《能源与节能》