變壓器油介損超標原因的分析

 
介質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損失的總和。介質損耗因數(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，通過介質損耗因數(shù)試驗，可反映變壓器油的運行狀況。
 
2引起介損超標原因分析
 
(1)雜質的影響。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，運行一段時間后，膠體雜質漸漸析出。膠體粒子直徑很小(一般為10-gin～10m)，擴散慢，但有一定的活動能量。粒子可自動聚結，由小變大，為粗分散系，處于非平衡的不穩(wěn)定狀態(tài)，當超出膠體范圍時，因重力作用而沉積。油中存在溶膠后，沉淀物超過0.02%時，便可能引起電導超過介質正常電導的幾倍或幾十倍，從而導致介損值增大。
 
(2)變壓器結構的影響。從變壓器制造結構上分析，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)，對變壓器油介質損耗因數(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量的穩(wěn)定，可以在變壓器運行過程中“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。微生物細菌感染主要是在安裝和大修中細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、有機物、各種礦物質及微量元素，因而構成了菌類生物生長、代謝和繁殖的基礎條件。由于微生物都含有豐富的蛋白質其本身就有膠體性質，因此微生物對油的污染實際是一種微生物膠體的污染，而微生物膠體都帶有電荷，使油的電導增大，所以電導損耗也增大。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。對放置較長時間后進行介損測試，特別是在無色透明玻璃瓶中放置的，其介損值會變小。變壓器在不同時期內(nèi)所帶負載不同、運行油溫不同，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)運行，繁殖速度zui快，所以介損相對增加較快。故溫度對油中微生物的生長及油的性能影響很大，一般冬季的介質損耗因數(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)、繞組銅導線嚴重過熱或燒損等都會使銅離子溶入到油ff1，使變壓器油中銅離子濃度增高，導致介損的升高。
 
(5)含水量的影響。變壓器等電器設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，如果在運輸和安裝過程中保護措施不當，會使絕緣材料再度受潮，運行中呼吸系統(tǒng)進潮氣，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，絕緣油在運行溫度下并有溶解氧存在時，其氧化作用會加快，產(chǎn)生有機酸和水，這都將導致油中水分超標。對于純凈的油來說，當油中含水量較低(如30mg/L-40mg/L)時，對油的介質損耗的影響不大，但當油中含水量大于60mg/L時，其介質損耗因數(shù)急劇增加。
 
 
3防范措施
 
(1)加強對變壓器在制造、出廠試驗、運輸和安裝過程的監(jiān)督，特別要防止因雜質混入油中而帶入主變壓器內(nèi)，導致變壓器投運后短時間內(nèi)出現(xiàn)變壓器油介質損耗快速上升的現(xiàn)象。通過對大型變壓器安裝過程中的油務監(jiān)督，在一定程度上可以減小因新油油質不良而引起變壓器故障。(2)由于變壓器油在運行中可使溫度達到60℃～80℃，變壓器油在與空氣或潮氣接觸時，在作為金屬催化劑的變壓器鐵心和銅線的作用下，會加速氧化。油品在使用中，抗氧化劑會不斷消耗，補加T501抗氧化劑可以延緩油品老化。(3)變壓器在運行過程中，對呼吸器中失效的干燥劑要及時更換，以避免油氧化變質。同時，要嚴格按預試規(guī)程對變壓器油進行試驗，當發(fā)現(xiàn)某項指標不合格時應及時采取處理措施。
 
4變壓器油介質損耗增大的處理方法
 
解決變壓器油介損超標采用的方法有兩種：一種是更換不合格油，重新注入經(jīng)電氣試驗和化學分析各項指標均合格的油;另一種是對超標油進行再生處理。
 
(1)更換不合格油。更換不合格油可縮短系統(tǒng)停電時間，只需放凈變壓器內(nèi)舊油，用合格油對變壓器進行沖洗，再對變壓器進行真空注油。這種處理較適用于機組不容許長時間停電;機組運行了較長時間，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變壓器的“沖洗”*，而且換油耗費大，不利于節(jié)能和環(huán)保，對超標油不宜換油處理
 
。(2)再生處理。再生處理是指物理一化學或化學方法除去油中的有害物質，恢復或改善油的理化指標。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，進行滲濾再生處理。對于劣化較嚴重的變壓器油，可采用硫酸一白土法進行再生處理。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。在實際生產(chǎn)和運行中，常遇到油經(jīng)真空、過濾和凈化處理后，油的含水量很小，而油的介質損耗因數(shù)值較高的情況，這是因為油的介質損耗因數(shù)不僅與含水量有關，還與許多因數(shù)有關。從上述的分析中可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)變壓器油介質損耗因數(shù)增大的原因是油中可溶性極性物質(如溶膠等)增加所致。對于溶膠粒子，其直徑在10-gm～10-Tm之間，能通過濾紙，所以經(jīng)二級真空濾油機處理其介質損耗因數(shù)不能達到目的，因此處理由這種原因引起的油介質損耗因數(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結論
 
當發(fā)現(xiàn)變壓器油介質損耗因數(shù)增大時，應具體分析油品劣化的程度及引起介損增大的原因，以便采取相應的措施進行處理，使變壓器油達到正常性能，以保證設備的安全穩(wěn)定運行。