變壓器油介損超標(biāo)原因的分析

 
介質(zhì)損耗是指變壓器油在交變電場作用下，引起的極化損失和電導(dǎo)損失的總和。介質(zhì)損耗因數(shù)能反映變壓絕緣特性的好壞，反映變壓器油在電場、氧化和高溫等作用下的老化程度，反映油中極性雜質(zhì)和帶電膠體等污染的程度。在變壓器長期使用過程中，通過介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)，可反映變壓器油的運(yùn)行狀況。
 
2引起介損超標(biāo)原因分析
 
(1)雜質(zhì)的影響。變壓器在安裝過程中油品或固體絕緣材料中存在著塵埃等雜質(zhì)，運(yùn)行一段時(shí)間后，膠體雜質(zhì)漸漸析出。膠體粒子直徑很小(一般為10-gin～10m)，擴(kuò)散慢，但有一定的活動(dòng)能量。粒子可自動(dòng)聚結(jié)，由小變大，為粗分散系，處于非平衡的不穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)超出膠體范圍時(shí)，因重力作用而沉積。油中存在溶膠后，沉淀物超過0.02%時(shí)，便可能引起電導(dǎo)超過介質(zhì)正常電導(dǎo)的幾倍或幾十倍，從而導(dǎo)致介損值增大。
 
(2)變壓器結(jié)構(gòu)的影響。從變壓器制造結(jié)構(gòu)上分析，目前有的變壓器制造廠家從變壓器減少滲漏油角度考慮取消了凈油器(熱虹吸器)，對(duì)變壓器油介質(zhì)損耗因數(shù)的增大有一定的影響。如果變壓器上裝有凈油器有利于絕緣油質(zhì)量的穩(wěn)定，可以在變壓器運(yùn)行過程中“吸出”絕緣內(nèi)部水分，改善絕緣的電氣性能，從而減緩了絕緣中水分的增加。
 
(3)微生物污染的影響。微生物細(xì)菌感染主要是在安裝和大修中細(xì)菌類生物浸入所造成的。由于污染所致，在油中含有水、空氣、炭化物、有機(jī)物、各種礦物質(zhì)及微量元素，因而構(gòu)成了菌類生物生長、代謝和繁殖的基礎(chǔ)條件。由于微生物都含有豐富的蛋白質(zhì)其本身就有膠體性質(zhì)，因此微生物對(duì)油的污染實(shí)際是一種微生物膠體的污染，而微生物膠體都帶有電荷，使油的電導(dǎo)增大，所以電導(dǎo)損耗也增大。變壓器油處在全密封、缺氧和無光的器身中，油中存在的微生物厭氧和厭光。對(duì)放置較長時(shí)間后進(jìn)行介損測(cè)試，特別是在無色透明玻璃瓶中放置的，其介損值會(huì)變小。變壓器在不同時(shí)期內(nèi)所帶負(fù)載不同、運(yùn)行油溫不同，微生物在不同溫度下繁殖速度也不同，油溫在50~C～70~C范圍內(nèi)運(yùn)行，繁殖速度zui快，所以介損相對(duì)增加較快。故溫度對(duì)油中微生物的生長及油的性能影響很大，一般冬季的介質(zhì)損耗因數(shù)比較穩(wěn)定。
 
(4)金屬離子的影響。變壓器本體銅金屬構(gòu)件的磨損或腐蝕(如油泵軸或葉輪磨損、裸露的銅引線腐蝕)、繞組銅導(dǎo)線嚴(yán)重過熱或燒損等都會(huì)使銅離子溶入到油ff1，使變壓器油中銅離子濃度增高，導(dǎo)致介損的升高。
 
(5)含水量的影響。變壓器等電器設(shè)備的制造過程中絕緣材料雖經(jīng)干燥處理，但其深層仍殘留水分，如果在運(yùn)輸和安裝過程中保護(hù)措施不當(dāng)，會(huì)使絕緣材料再度受潮，運(yùn)行中呼吸系統(tǒng)進(jìn)潮氣，并通過油面滲入油內(nèi)。另外，固體絕緣材料和變壓器在運(yùn)行過程中，由于變壓器油氧化熱裂解而生成水分，絕緣油在運(yùn)行溫度下并有溶解氧存在時(shí)，其氧化作用會(huì)加快，產(chǎn)生有機(jī)酸和水，這都將導(dǎo)致油中水分超標(biāo)。對(duì)于純凈的油來說，當(dāng)油中含水量較低(如30mg/L-40mg/L)時(shí)，對(duì)油的介質(zhì)損耗的影響不大，但當(dāng)油中含水量大于60mg/L時(shí)，其介質(zhì)損耗因數(shù)急劇增加。
 
 
3防范措施
 
(1)加強(qiáng)對(duì)變壓器在制造、出廠試驗(yàn)、運(yùn)輸和安裝過程的監(jiān)督，特別要防止因雜質(zhì)混入油中而帶入主變壓器內(nèi)，導(dǎo)致變壓器投運(yùn)后短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)變壓器油介質(zhì)損耗快速上升的現(xiàn)象。通過對(duì)大型變壓器安裝過程中的油務(wù)監(jiān)督，在一定程度上可以減小因新油油質(zhì)不良而引起變壓器故障。(2)由于變壓器油在運(yùn)行中可使溫度達(dá)到60℃～80℃，變壓器油在與空氣或潮氣接觸時(shí)，在作為金屬催化劑的變壓器鐵心和銅線的作用下，會(huì)加速氧化。油品在使用中，抗氧化劑會(huì)不斷消耗，補(bǔ)加T501抗氧化劑可以延緩油品老化。(3)變壓器在運(yùn)行過程中，對(duì)呼吸器中失效的干燥劑要及時(shí)更換，以避免油氧化變質(zhì)。同時(shí)，要嚴(yán)格按預(yù)試規(guī)程對(duì)變壓器油進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)指標(biāo)不合格時(shí)應(yīng)及時(shí)采取處理措施。
 
4變壓器油介質(zhì)損耗增大的處理方法
 
解決變壓器油介損超標(biāo)采用的方法有兩種：一種是更換不合格油，重新注入經(jīng)電氣試驗(yàn)和化學(xué)分析各項(xiàng)指標(biāo)均合格的油;另一種是對(duì)超標(biāo)油進(jìn)行再生處理。
 
(1)更換不合格油。更換不合格油可縮短系統(tǒng)停電時(shí)間，只需放凈變壓器內(nèi)舊油，用合格油對(duì)變壓器進(jìn)行沖洗，再對(duì)變壓器進(jìn)行真空注油。這種處理較適用于機(jī)組不容許長時(shí)間停電;機(jī)組運(yùn)行了較長時(shí)間，油酸值較高，油呈深黃或褐色，出現(xiàn)游離水或油混濁現(xiàn)象，并全面降解的情況。但簡單的換油不如濾油對(duì)變壓器的“沖洗”*，而且換油耗費(fèi)大，不利于節(jié)能和環(huán)保，對(duì)超標(biāo)油不宜換油處理
 
。(2)再生處理。再生處理是指物理一化學(xué)或化學(xué)方法除去油中的有害物質(zhì)，恢復(fù)或改善油的理化指標(biāo)。再生處理的常用方法有：吸附劑法和硫酸一白土法。吸附劑法適合于處理劣化程度較輕的油;硫酸一白土法適合于處理劣化程度較重的油。吸附劑法又可以分為接觸法和滲濾法，接觸法系采用粉狀吸附劑(如白土、801吸附劑等)和油在攪拌接觸方式下再生;而滲濾法即強(qiáng)迫油通過裝有顆粒狀吸附劑(如硅膠、顆粒白土和活化氧化鋁等)的凈化器，進(jìn)行滲濾再生處理。對(duì)于劣化較嚴(yán)重的變壓器油，可采用硫酸一白土法進(jìn)行再生處理。硫酸處理能除去油中多種老化產(chǎn)物，白土處理能消除酸處理后殘留在油中的不良物。在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)行中，常遇到油經(jīng)真空、過濾和凈化處理后，油的含水量很小，而油的介質(zhì)損耗因數(shù)值較高的情況，這是因?yàn)橛偷慕橘|(zhì)損耗因數(shù)不僅與含水量有關(guān)，還與許多因數(shù)有關(guān)。從上述的分析中可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)變壓器油介質(zhì)損耗因數(shù)增大的原因是油中可溶性極性物質(zhì)(如溶膠等)增加所致。對(duì)于溶膠粒子，其直徑在10-gm～10-Tm之間，能通過濾紙，所以經(jīng)二級(jí)真空濾油機(jī)處理其介質(zhì)損耗因數(shù)不能達(dá)到目的，因此處理由這種原因引起的油介質(zhì)損耗因數(shù)增大問題，通‘常采用滲濾法再生處理可以得到良好的效果。
 
5結(jié)論
 
當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器油介質(zhì)損耗因數(shù)增大時(shí)，應(yīng)具體分析油品劣化的程度及引起介損增大的原因，以便采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，使變壓器油達(dá)到正常性能，以保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。