AP1000核電站主變壓器使用壽命探討

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(zhǎng)期運(yùn)行中，主變壓器受到電動(dòng)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(huì)衰減，導(dǎo)致絕緣老化。運(yùn)行維護(hù)不好會(huì)導(dǎo)致主變壓器嚴(yán)重老化，一旦發(fā)生事故，會(huì)給核電站和電網(wǎng)帶來(lái)很大的損失。

正常情況下，干式變壓器的預(yù)期設(shè)計(jì)壽命通常為20 ~ 40年[1]，而AP1000核電站干式變壓器的設(shè)計(jì)壽命為60年。AP1000干線變壓器壽命能達(dá)到設(shè)計(jì)值嗎？這個(gè)問(wèn)題值得思考。因此，有必要盡快對(duì)AP1000主變壓器的老化和壽命進(jìn)行研究。三門(mén)核電站1號(hào)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(duì)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(shí)，繞組溫度每升高6，干式變壓器的相對(duì)老化率將增加1倍，使用壽命將減少1.5倍。因此，過(guò)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(lái)，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(huì)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(chǎng)強(qiáng)度越大，因此氣隙和氣泡處的場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，而氣體的擊穿場(chǎng)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(chǎng)作用下容易發(fā)生局部放電。此外，由于干式變壓器設(shè)計(jì)不合理，部分部件場(chǎng)強(qiáng)高于其他部件，干式變壓器內(nèi)部連接不良，會(huì)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(guò)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(guò)煤油氣相干燥、真空注油、熱油循環(huán)等除水過(guò)程，但仍有一定量的水殘留。在后期運(yùn)行過(guò)程中，尤其是吊蓋檢修時(shí)，不可避免地會(huì)侵入一部分水，同時(shí)干式變壓器油經(jīng)過(guò)熱老化后會(huì)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(huì)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(huì)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(yè)標(biāo)題#e#

1來(lái)源：《能源與節(jié)能》