1.热老化
工作温度越高,变压器绝缘材料化学反应越快,机械强度和电气强度损失越快,相对老化速率越大,变压器运行寿命越短。根据研究结果,当油浸式电力变压器绕组热点温度在80℃ ~ 140℃范围内时,绕组温度每升高6℃,变压器的相对老化率将提高一倍,使用寿命将缩短一倍半。因此,过热是缩短大型电力变压器使用寿命的主要因素之一。
2.电老化
一般认为局部放电是变压器绝缘老化的主要原因。近年来,虽然变压器制造技术水平有了很大提高,但变压器油等绝缘材料中仍不可避免地会留下气隙或气泡。气体的介电常数小于变压器油等绝缘材料的介电常数,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变压器油和绝缘材料,因此容易在气泡处先引起局部放电。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,由于变压器设计不合理,部分部位场强高于其他部位,变压器内部连接不良,会引起局部放电。局部放电不断发展,最终导致绝缘击穿,影响变压器寿命。
3.水分
在变压器的制造过程中,制造商严格控制产品的水分含量。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,但仍有一定的水分残留。在后期运行中,特别是检修吊盖时,难免会侵入一部分水分,同时变压器油经过热老化后会分解水分。变压器中的水分主要积聚在绝缘纸和绝缘油中,会使变压器油和绝缘纸的电气性能变差,电气强度降低,击穿强度随含水量的增加而急剧下降。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%的绝缘纸的老化率比湿度为0.3%的绝缘纸高11倍。
4.变压器油的老化
变压器油在电、热和氧的作用下会逐渐老化。变压器油老化后,油的气体吸收和聚合度增强,导致油中气体和运动粘度增加。气体的增加会导致油的击穿电压下降,运行粘度的增加会影响循环对流和传热能力,不能适应变压器的运行工况,形成恶性循环,严重影响变压器的运行寿命,甚至造成设备事故。
5.外部自然力量的影响
其他因素,如大风、大雨、大雪、冰雹、地震等也会影响变压器的使用寿命,应根据实际情况加以预防,必要时需停电。