變壓器油化驗(yàn)技術(shù)影響研究

摘要：隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，不同行業(yè)、領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，用電量不斷增加。隨之供電變壓器的應(yīng)用數(shù)量不斷增多，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在一定程度上增加了單臺(tái)變壓器的承受容量，供電設(shè)備的受損幾率大大增加，為此，油化檢驗(yàn)技術(shù)得到了相應(yīng)的應(yīng)用。文章對變壓器油化驗(yàn)技術(shù)影響進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：變壓器油；化驗(yàn)技術(shù)；供電設(shè)備；用電量；電力故障 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM40 文章編號(hào)：1009-2374（2016）22-0072-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.035

隨著時(shí)代的不斷演變，我國電力事業(yè)已步入嶄新的階段，處于持續(xù)發(fā)展中，供電設(shè)施日漸增多，變壓器的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。而變壓器技術(shù)的高效應(yīng)用和供電設(shè)備的運(yùn)行狀況緊密相連，必須定期做好變壓器的維護(hù)、檢修、巡查等各個(gè)方面的工作。就變壓器而言，一旦發(fā)生故障問題，油會(huì)產(chǎn)生較大的影響，根據(jù)實(shí)際情況，全方位分析各種影響因素，準(zhǔn)確化驗(yàn)變壓器油性能是非常必要的，能夠準(zhǔn)確而客觀地反映出變壓器的運(yùn)行情況，客觀地折射出運(yùn)行過程中存在的安全隱患，具有較好的警示作用。為此，需要全面而客觀地分析變壓器油化驗(yàn)技術(shù)、油性能變化對變壓器造成的各種影響，做好變壓器的日常以及定期養(yǎng)護(hù)工作，使其處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中。

1 變壓器油的作用

就變壓器而言，屬于石油的分餾產(chǎn)物。在變壓器運(yùn)行過程中，變壓器油發(fā)揮著多樣化的作用。首先，散熱冷卻作用。在變壓器帶電運(yùn)行中，有電流會(huì)通過線圈，線圈中的“銅耗”“鐵心損耗”都會(huì)以發(fā)熱的形式呈現(xiàn)出來，導(dǎo)致大量熱量聚集，溫度持續(xù)上升。如果不及時(shí)散熱，線圈內(nèi)部的溫度會(huì)不斷上升，一旦超過規(guī)定的數(shù)值，線圈、鐵心之間的固體絕緣材料將會(huì)受到嚴(yán)重的損害，出現(xiàn)短路擊穿現(xiàn)象，損壞變壓器。就變壓器油而言，具有較大的比熱、較低的運(yùn)動(dòng)黏度、較好的傳熱性能，只需要充油設(shè)備具有較好的熱循環(huán)回路，就會(huì)起到很好的冷卻散熱效果。在變壓器油作用下，變壓器的冷卻效率會(huì)得到極大地提升，及時(shí)降低線圈中大量聚集的熱量；其次，絕緣作用。就變壓器而言，其中的絕緣介質(zhì)必須承受不同類型電壓的作用，比如，雷電沖擊電壓。就變壓器油而言，屬于碳?xì)浠衔?，環(huán)烷基變壓器油的應(yīng)用非常廣泛，主要是因?yàn)樗哂休^高的絕緣強(qiáng)度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣絕緣強(qiáng)度。為此，在運(yùn)行過程中，如果線圈、油箱之間出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，主要是因?yàn)樽儔浩饔兔嫣?，?dǎo)致其不具備較強(qiáng)的絕緣性能。在變壓器運(yùn)行過程中，必須保證線圈之間有足夠的變壓器油，提高變壓器整體的絕緣強(qiáng)度，會(huì)大大降低變壓器運(yùn)行中被擊穿的風(fēng)險(xiǎn)；最后，保護(hù)作用。就變壓器油而言，不會(huì)因?yàn)槭艿娇諝?、水分的侵蝕而迅速變質(zhì)，能夠保護(hù)其中的各種組件，比如鐵心、線圈，使其和空氣、水分隔離，避免受潮或者被銹蝕。

2 變壓器油化驗(yàn)試驗(yàn)

2.1 機(jī)械雜質(zhì)、水分、游離炭

在試驗(yàn)過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)變壓器油中存在不同類型的機(jī)械雜質(zhì)，比如不同類型的纖維、無法溶解的油泥。一旦變壓器的油道被它們堵塞或者在線圈周圍大量聚集，就會(huì)導(dǎo)致變壓器線圈的局部溫度持續(xù)上升，其熱量超過所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，甚至燒壞變壓器。同時(shí)在試驗(yàn)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)變壓器油中存在大量的游離炭，必須根據(jù)其實(shí)際情況，采取適宜的對策加以處理，有效防止變壓器發(fā)生放電故障，能夠處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中。此外，在變壓器運(yùn)行過程中，變壓器油中不能含有大量的水，這樣會(huì)縮短絕緣材料的使用壽命，機(jī)械設(shè)備也會(huì)存在安全隱患，主要是因?yàn)槿绻嬖诖罅康乃?，絕緣材料性能會(huì)不斷降低，不斷加快其老化速度，進(jìn)而縮短變壓器的使用壽命，經(jīng)常出現(xiàn)各種故障問題，影響其正常運(yùn)行。

2.2 閃點(diǎn)、酸值、pH值、耐壓

在對變壓器閃點(diǎn)試驗(yàn)的過程中，能夠準(zhǔn)確判斷出變壓器油中是否存在易燃的氣體，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的各種故障問題，提高處理故障的效率，使其能夠在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)閃點(diǎn)，就可以知道產(chǎn)生閃點(diǎn)的原因，是因?yàn)樵谶\(yùn)行過程中，設(shè)備產(chǎn)生大量熱量，發(fā)生電弧放電現(xiàn)象，造成絕緣油裂解，出現(xiàn)閃點(diǎn)。由于變壓器油具有較好的絕緣作用，是確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的首要前提，加上具備較好的耐壓性能，有效防止擊穿電壓出現(xiàn)異常情況。就pH值而言，在變壓器運(yùn)行中，變壓球油會(huì)出現(xiàn)很多酸性物質(zhì)，比如甲酸導(dǎo)致油內(nèi)的含水量不斷增加，絕緣材料等受到水分侵蝕，不具備較強(qiáng)的絕緣性能，大大縮短使用時(shí)間。此外，就酸值而言，變壓器油具有較高的酸值，會(huì)在一定程度上增大油的導(dǎo)電性，降低絕緣性能，一旦溫度大于80℃，會(huì)大大加快絕緣材料的老化速度，受到嚴(yán)重的侵蝕，縮短使用壽命，增加設(shè)備運(yùn)營成本。

3 鑒別變壓器油的方法

就變壓器油來說，需要借助試驗(yàn)來鑒別其好與壞，但如果變壓器油不合格可以直接根據(jù)外觀進(jìn)行分辨。可以仔細(xì)觀察變壓器油的顏色，一般來說，正常的新變壓器油顏色都是淡黃色的，在運(yùn)行一段時(shí)間后，其顏色會(huì)發(fā)生變化，成為深黃色、淺紅色。如果發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)出深暗顏色或者其他顏色，說明變壓器油不合格，如果是黑色，說明變壓器油已經(jīng)被碳化，無法再繼續(xù)使用。此外，還可以根據(jù)透明度進(jìn)行相關(guān)的判斷，取出適量的變壓器油放入到玻璃試管中，但需要控制好周圍溫度，必須放置在零下5℃的溫度中。一旦發(fā)現(xiàn)不具備較好的透明度，則說明變壓器油中含有雜質(zhì)，說明該變壓器油達(dá)不到相關(guān)規(guī)定，不合格。

4 變壓器油性能變化對變壓器的影響

4.1 物理性能變化

就變壓器而言，會(huì)受到變壓器物理性能變化影響。一般來說，新變壓器油的顏色是淡黃色的，隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間不斷延長，變壓器油的顏色也會(huì)不斷加深，產(chǎn)生一些氧化物、雜質(zhì)，逐漸變成劣化油，導(dǎo)致變壓器無法處于穩(wěn)定運(yùn)行中。一旦成為劣化油，易于溶解的劣化產(chǎn)物等會(huì)存在不同程度的危害，易于溶解的劣化產(chǎn)物會(huì)腐蝕金屬設(shè)備，進(jìn)一步降低變壓器油的質(zhì)量。而不易溶解于油中的劣化產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致變壓器的散熱管內(nèi)、線圈等中出現(xiàn)大量的油泥，變壓器油無法處于正常循環(huán)流動(dòng)中，絕緣性能也不好，經(jīng)常出現(xiàn)閃絡(luò)，影響設(shè)備正常運(yùn)行。變壓器油的黏度不能超過1.8恩氏，才能說明是優(yōu)質(zhì)油。但隨著運(yùn)行時(shí)間不斷增加，油質(zhì)會(huì)逐漸劣化，變壓器油也會(huì)逐漸變得黏稠，影響其散熱效果，還會(huì)在一定程度上縮短變壓器的使用壽命。此外，變壓器的表面張力也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。35mN/m是變壓器油的表面張力標(biāo)準(zhǔn)，在持續(xù)不斷運(yùn)行中，變壓器會(huì)日趨劣化。如果發(fā)現(xiàn)變壓器油的表面張力在19mN/m以下，說明油的劣化程度非常嚴(yán)重，可能里面還含有其他雜質(zhì)、氧化物，設(shè)備已經(jīng)處于高危狀態(tài)下，極易出現(xiàn)故障問題。

4.2 化學(xué)性能變化

就酸價(jià)而言，它是有機(jī)酸、無機(jī)酸的總稱，隨著變壓器設(shè)備運(yùn)行時(shí)間不斷增加，設(shè)備也會(huì)受到酸價(jià)更大的影響，一旦超過0.1，就會(huì)不可避免地出現(xiàn)故障問題，設(shè)備也會(huì)停止運(yùn)作。當(dāng)然，隨著變壓器油的pH數(shù)值不斷變大，變壓器油也會(huì)具備更高的純度。但隨著使用時(shí)間不斷增加，pH數(shù)值會(huì)逐漸減少，如果不在0.4以上，就說明變壓器油中含有大量的雜質(zhì)、油泥等，其中的金屬設(shè)備極易被腐蝕，絕緣性能也會(huì)逐漸降低，而變壓器油的導(dǎo)電性能卻會(huì)進(jìn)一步提高，存在較大的安全隱患。

4.3 電氣性能變化

通常情況下，新變壓器油大都具有較高的純度，很少有介質(zhì)被損失，小于0.01。隨著變壓器運(yùn)行的時(shí)間不斷增加，變壓器油質(zhì)會(huì)受到各種因素的影響，比如水分、雜質(zhì)，介質(zhì)的損傷會(huì)逐漸增大。一旦變壓器油中的水分超過0.02%，介質(zhì)的損傷會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，如果介質(zhì)損傷達(dá)到0.3，變壓器設(shè)備的運(yùn)行將會(huì)受到嚴(yán)重的威脅，必須采取適宜的措施加以處理。此外，擊穿電壓也會(huì)受到變壓器內(nèi)含水量的影響，如果具備較多的含水量，說明擊穿電壓就越低。如果其含水量已經(jīng)超過0.02，擊穿電壓進(jìn)一步降低，在降低到規(guī)定數(shù)值后，就會(huì)影響變壓器的正常運(yùn)行。

5 措施

5.1 注重日常觀察

在變壓器日常運(yùn)行過程中，要隨時(shí)動(dòng)態(tài)關(guān)注變壓器油各方面具體情況，比如油顏色變化情況，具有的透明度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，避免故障問題的頻繁出現(xiàn)，必須保證變壓器油屬于淡黃色、黃色。就其透明度來說，必須明確其中是否存在不同類型雜質(zhì)，是否被氧化。還要仔細(xì)觀察變壓器油位變化情況，高度要適中，還要觀察有無漏油情況，一旦發(fā)現(xiàn)，必須根據(jù)實(shí)際情況，采取合理化的措施加以解決。

5.2 正常以及特殊取樣試驗(yàn)

在監(jiān)督變壓器油優(yōu)質(zhì)過程中，正常以及特殊取樣試驗(yàn)特別重要，要以定期的形式進(jìn)行正常試驗(yàn)，仔細(xì)而準(zhǔn)確做好各方面的記錄工作，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性，確保相關(guān)工作的順利開展，還要和往年的相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的對比分析，做好變壓器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作。就特殊試驗(yàn)而言，要定量進(jìn)行，對設(shè)備進(jìn)行必要的安檢，使其能夠長期處于穩(wěn)定運(yùn)行中。

5.3 采取防劣對策

在油務(wù)監(jiān)督工作中，要定期檢查抗氧化劑，及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，氧化劑需要保持在0.3%～0.5%之間，這樣才能具有更好的抗氧化作用，一定不能小于0.15%，這樣就不具備較好的抗氧化性能。在變壓器設(shè)備運(yùn)行過程中，工作人員需要做好定期檢查，要適當(dāng)補(bǔ)充，使其具備較高的抗氧化作用，進(jìn)一步提高油的質(zhì)量，促使設(shè)備處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中，具有較長的使用壽命，在一定程度上，減少運(yùn)營成本，不斷增加經(jīng)濟(jì)利潤。

6 結(jié)語

總而言之，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要充分意識(shí)到變壓器油對變壓器所起的作用，要全面而系統(tǒng)地分析變壓器油系的動(dòng)態(tài)變化情況對變壓器造成的不同程度的影響，借助變壓器油鑒別方法等，通過不同途徑采取適宜的措施有效解決變壓器運(yùn)行過程中存在的各種問題，并動(dòng)態(tài)監(jiān)督、監(jiān)測變壓器運(yùn)行情況，提高油的整體質(zhì)量，確保變壓器設(shè)備處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中，避免設(shè)備故障的頻繁發(fā)生，確保相關(guān)工作的順利開展。以此不斷促進(jìn)新時(shí)期電力事業(yè)持續(xù)發(fā)展，擁有更加廣闊的發(fā)展前景，不斷促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李紅衛(wèi).變壓器油化驗(yàn)技術(shù)分析及影響[J].中國高新

技術(shù)企業(yè)，2016，（1）.

作者簡介：任鳳鳳（1979-），女，陜西榆林人，榆林市電力檢修有限公司助理工程師，研究方向：油務(wù)化驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）