變壓器絕緣油化驗技術(shù)分析及應(yīng)用

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

變壓器絕緣油化驗技術(shù)分析及應(yīng)用

薛羽

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

為提高變壓器運行穩(wěn)定性，需對其進行定期檢測，而通過檢測變壓器中絕緣油各項指標(biāo)可分析出其運行狀態(tài)，并可推斷出發(fā)生故障的零部件。本文主要就變壓器油的作用、化驗指標(biāo)分析、油品性能變化對變壓器產(chǎn)生的影響及如何加強日常油務(wù)監(jiān)督工作這幾方面進行相關(guān)論述。

變壓器 絕緣油 化驗技術(shù)

絕緣油是一種石油的分餾產(chǎn)物，在變壓器運行過程中絕緣油發(fā)揮著絕緣、散熱、滅弧的作用。絕緣油因有絕緣的作用，可將帶電部分隔離開來，從而有效地規(guī)避短路情況發(fā)生。另外絕緣油還是一種良好的散熱劑，變壓器運行的過程中必然會產(chǎn)生大量的熱量，絕緣油則可有效吸收變壓器所產(chǎn)生的熱量，從而對設(shè)備起到冷卻作用。除此之外，在變壓器運行過程中，開關(guān)設(shè)備的開啟會導(dǎo)致電弧的出現(xiàn)，將絕緣油用于此處，可有效地消滅電弧。就變壓器設(shè)備本身而言，有了絕緣油的保護，其中的各種組件，比如鐵心、線圈等，不會因受到空氣、水分的侵蝕而迅速變質(zhì)，從而避免受潮或者被銹蝕，一定程度上延長了設(shè)備各部件使用壽命，提高了設(shè)備運行的安全穩(wěn)定性。

1 絕緣油簡化試驗

1.1 機械雜質(zhì)

試驗中如發(fā)現(xiàn)油中出現(xiàn)各類纖維、不溶性油泥等機械雜質(zhì)，若它們將油道阻塞或在線圈周圍發(fā)生聚集，可導(dǎo)致變壓器線圈局部發(fā)生熱量超標(biāo)，嚴(yán)重時甚至?xí)龤ё儔浩鳌?/p>

1.2 游離炭

在試驗中若發(fā)現(xiàn)變壓器油內(nèi)有較多的游離炭存在,為避免其導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)放電故障,應(yīng)采取相應(yīng)的對策進行處理。

1.3 水分

變壓器油中水分含量過多，會導(dǎo)致絕緣材料老化，水分亦會導(dǎo)致絕緣材料絕緣性能大大下降，縮短變壓器的使用壽命，影響其正常運行。

1.4 酸值

對于未使用過的新變壓器油幾乎不含酸性物質(zhì)，其酸值相當(dāng)小，但油品在長期儲存下，尤其是充入電器設(shè)備投入運行后，難免會與空氣中氧接觸，油品易被老化。氧化初期時主要生成低分子有機酸，進一步氧化產(chǎn)生高分子有機酸以及酸性產(chǎn)物，在絕緣油中存在上述各類酸性物質(zhì)后，則會提高油品的導(dǎo)電性，降低油的絕緣性，還可能產(chǎn)生對金屬的腐蝕。在運行溫度較高(80℃以上)的情況下，促使固體纖維質(zhì)絕緣材料發(fā)生老化現(xiàn)象，從而縮短設(shè)備使用壽命。

1.5 pH值

變壓器油內(nèi)會出現(xiàn)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，絕緣性能下降，縮短設(shè)備的使用壽命，影響其正常運行。

1.6 閃點

閃點降低表示油中有揮發(fā)性、可燃性氣體產(chǎn)生，這些氣體往往是由于充油電氣設(shè)備過熱、放電造成絕緣油在高溫下裂解而產(chǎn)生。通過閃點的測定可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。

1.7 擊穿電壓

擊穿電壓也是評定絕緣油電氣性能的一項指標(biāo)，可用來判斷絕緣油含水和其他懸浮物污染的程度，以及對注入設(shè)備前油品干燥和過濾程度的檢驗。對清凈干燥的油施加一個逐漸升高的電壓時，在電壓的負(fù)極端會發(fā)射擊電子，當(dāng)電子具有足夠能量時，可以使油分子微化離解，于是整個離解過程隨電壓升高而加強，當(dāng)達到某一個電壓后，會產(chǎn)生大量傳導(dǎo)電流且形成電弧，這種現(xiàn)象被稱為擊穿。擊穿時的電壓被稱為擊穿電壓。若油中有水或固體物存在時，則會使擊穿電壓變小，這是由于水和固體物的導(dǎo)電性均比油大。運行中油的擊穿電壓低是變壓器工作危險的信號。

2 變壓器油性能變化對變壓器的影響

2.1 物理變化

經(jīng)過長時間的使用后，變壓器油的顏色會逐漸加深，進而產(chǎn)生氧化物等雜質(zhì)，令油性劣化，影響變壓器的正常運行。另一方面在長時間的使用后，其粘度會越來越粘稠，進而引發(fā)散熱困難情況，對變壓器的使用壽命帶來影響。在這一過程中，油的表面張力也會下降，說明油的質(zhì)量劣化，含有各種氧化物或其他雜質(zhì)，此時電力設(shè)備運行的安全性相應(yīng)的下降。

2.2 化學(xué)變化

通過試驗可明確當(dāng)前變壓器油的酸值、pH值等情況，設(shè)備運行的時間越長，酸值越高，對設(shè)備帶來的負(fù)面影響會越大。相關(guān)試驗數(shù)據(jù)表明，酸值達到一定數(shù)值時，應(yīng)停止設(shè)備的運行，以規(guī)避故障發(fā)生。另一方面，設(shè)備在長時間的運行后，pH值將越來越小。當(dāng)化驗分析得出這一數(shù)值達到4時，說明設(shè)備內(nèi)的雜質(zhì)、氧化物等有害物的數(shù)量較多。此時將對金屬設(shè)備造成極大的腐蝕、降低絕緣性，設(shè)備的安全運行將難以保證。

2.3 電器性能的變化

正常情況下，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。隨著變壓器運行的時間不斷增加，變壓器油質(zhì)會受到各種因素的影響，比如水分、雜質(zhì)，介質(zhì)的損傷會逐漸增大。一旦變壓器油中的水分超過0.02%，介質(zhì)的損傷會進一步擴大，如果介質(zhì)損傷達到0.3，變壓器設(shè)備的運行將會受到嚴(yán)重的威脅，必須采取適宜的措施加以處理。此外，擊穿電壓也會受到變壓器內(nèi)含水量的影響，具備越多的含水量，擊穿電壓就越低。如果其含水量已經(jīng)超過0.02，擊穿電壓進一步降低，在降低到規(guī)定數(shù)值后，就會影響變壓器的正常運行。

3 絕緣油化驗指標(biāo)分析

當(dāng)試驗的數(shù)據(jù)在正常值范圍內(nèi)時，可直接分析。在試驗數(shù)據(jù)值超過正常值范圍時，同時超出極限達到了10倍以上，應(yīng)用三比值法、產(chǎn)氣速率等對當(dāng)前變壓器的內(nèi)部運行情況進行詳細(xì)分析、判斷。以下對變壓器簡化試驗中相關(guān)數(shù)據(jù)的內(nèi)涵進行簡要說明。

首先要觀察水分，若是發(fā)現(xiàn)變壓器中水分過多，表明其將加速變壓器油的老化，影響絕緣性；在試驗中發(fā)現(xiàn)機械雜質(zhì)時，則應(yīng)警惕其大量存在可能引發(fā)的油道阻塞情況，此時可導(dǎo)致變壓器局部溫度升高，引發(fā)故障；其中游離碳的出現(xiàn)，則加大了變壓器發(fā)生放電故障的概率；而當(dāng)pH為酸性時，變壓器油的導(dǎo)電性將增強，絕緣性將變差；另外對變壓器油進行閃點與耐壓測試后，可明確當(dāng)前設(shè)備的電弧放電、運行熱量、耐壓情況，若存在異常，要及時維護。

4 結(jié)語

電力系統(tǒng)的正常運行，為人們的正常生活、工業(yè)的生產(chǎn)提供了有效的保障。變壓器作為電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分，其穩(wěn)定運行同樣是至關(guān)重要的。對變壓器油進行化驗，可通過相應(yīng)的結(jié)果對當(dāng)前變壓器的運行情況進行判斷。借助變壓器油鑒別等方法，通過不同途徑采取適宜的措施有效解決變壓器運行過程中存在的各種問題，并動態(tài)監(jiān)督、監(jiān)測變壓器運行情況，提高油的整體質(zhì)量，確保變壓器設(shè)備處于安全、穩(wěn)定運行中，避免設(shè)備故障的頻繁發(fā)生，確保社會工業(yè)生產(chǎn)、生活的正?；\行。

TM411∶TM407

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2095-1809(2017)06-0038-02