變壓器絕緣油化驗技術(shù)分析及應(yīng)用

柴慶麗

摘要：電力變壓器是一種電網(wǎng)、電廠中非常重要的電氣設(shè)備，它能夠改變電壓、改變電流，傳輸電能。在電網(wǎng)系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)中，電力變壓器是一種十分重要，且不可或缺的電氣設(shè)備。我們所使用的電（電能），是通過電網(wǎng)輸送到千家萬戶、廠房、車間的，在電能輸送的過程中，為盡量減少電能在輸送過程中能量的損失，需要經(jīng)歷升壓、降壓的過程，這個過程就是通過電力變壓器來完成的。

關(guān)鍵詞：變壓器;絕緣油;化驗技術(shù);分析

1導(dǎo)言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的依賴程度也越來越高，尤其是在大功率、遠(yuǎn)距離輸電站的陸續(xù)建成并投入使用，變壓器在保障電力安全和穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。變壓器中的絕緣油發(fā)揮著散熱和絕緣作用，其性能直接影響到電力生產(chǎn)的安全，直接決定了變壓器的使用壽命。通過變壓器絕緣油試驗?zāi)軌蚍治龀鼋^緣油的化學(xué)特性、物理特性以及電氣性能等，從而分析出變壓器產(chǎn)品是否合格，以及是否滿足生產(chǎn)作業(yè)需求。在實踐中，在取樣環(huán)節(jié)、化學(xué)特性、物理特性以及電氣性能試驗中變壓器絕緣油試驗結(jié)果常常會受到各種因素影響，及時掌握這些影響因素，并在試驗中予以解決對提高變壓器絕緣油試驗效果具有積極的現(xiàn)實意義。

2電力變壓器結(jié)構(gòu)及工作原理

電力變壓器的結(jié)構(gòu)主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、散熱器、套管、瓦斯、連接件、連接管路等組成。其中，最重要的部分是鐵芯和繞組，繞組由兩個或兩個以上的線圈組成。工作時，通過鐵芯和線圈的相互作用，實現(xiàn)電壓和電流的變化，從而獲得我們所需要的電壓和電流。電力變壓器的工作原理是利用電磁感應(yīng)原理。基本的工作原理是：當(dāng)變壓器在一側(cè)繞組加交流電壓時，就產(chǎn)生電流，進而產(chǎn)生交變的磁通，在其他繞組中就感應(yīng)出交流電動勢。加的電壓與感應(yīng)電動勢與繞組的匝數(shù)成比例關(guān)系。

3絕緣油簡化試驗

3.1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>

3.2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。

3.3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。

3.4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（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。

3.5?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。

3.6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(dá)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。

4做好變壓器絕緣油維護

影響變壓器絕緣油的性能因素眾多，在后期應(yīng)用過程中要采取多種舉措，做好絕緣油的維護工作，保障變壓器運行的穩(wěn)定性和安全性。具體來說，首先就是要定期做好絕緣油試驗，根據(jù)試驗結(jié)果形成客觀、準(zhǔn)確的工作報告，發(fā)現(xiàn)絕緣油出現(xiàn)問題時要及時采取有效措施，如更換油品或再處理，只有達(dá)到原有標(biāo)準(zhǔn)性能時方可投入使用，嚴(yán)格將隱患消除在萌芽狀態(tài)。其次是要做好定期維護工作。鑒于影響變壓器絕緣油性能的因素較多，要定期做好維護，如凈化、去油泥或進行干燥處理，減少外界影響因素對絕緣油性能的破壞和影響。再次是做好變壓器絕緣材料的日常維護。當(dāng)變壓器在實際應(yīng)用中達(dá)到一定年限時，受到水分、氧氣以及熱量等因素的影響，絕緣材料會逐漸發(fā)生老化、變質(zhì)現(xiàn)象。因此，要做好日常的維護，提升密封強度，保障絕緣器材運行的穩(wěn)定性，降低安全風(fēng)險。

5變壓器油性能變化對變壓器的影響

5.1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。

5.2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(dá)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(dá)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。

5.3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(dá)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。

6結(jié)論

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。

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