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变压器油介(jiè)损超标原因的分析

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来源:仪天成(chéng)电力  时间:2017/12/06  阅读:

       1 前言
  介质损耗是指变压器油在交变电场作用下,引 起的极化损失(shī)和电导损失的总和(hé)。介质损耗(hào)因数能反映(yìng)变压器绝缘特性的好坏,反映(yìng)变压器油在电 场、氧化和高温等作用下的老化程度 ,反映油中极性杂质和带电胶体等污染的程度。在变压器(qì)长期(qī)使(shǐ) 用过程(chéng)中,通过介质(zhì)损耗因数试验,可反映(yìng)变压器 油的(de)运行状况。
  2 引(yǐn)起介损超标原因(yīn)分析
  (1)杂质的影(yǐng)响。变压器(qì)在安装过程中油品或 固体绝缘材料中存在着尘埃等杂质,运行一段时(shí)间后,胶体杂质(zhì)渐渐析出。胶体粒子(zǐ)直径很小(一般为 10-gin~10 m),扩散慢,但有(yǒu)一定的活(huó)动能量。粒子可自动聚结(jié),由小变大,为粗分散系,处(chù)于非平(píng)衡的(de) 不稳定状态,当超出胶体范围时,因重力作用而沉 积。油中存在溶胶后,沉淀物超过0.02%时(shí),便可能 引起电导超过介质正常电导的几(jǐ)倍或几十倍,从而 导致介损值增大。

   (2)变压器结构的影响。从变压器制造结构上分析,目前有的(de)变压器制(zhì)造厂家从变(biàn)压器减少渗漏 油角度考虑(lǜ)取消了净油器(热虹吸(xī)器),对变压器油介质损耗因数的增(zēng)大有一定的影响。如果变压器上 装有净油器有(yǒu)利于绝缘油质量的稳定,可以(yǐ)在变压器运行过(guò)程中“吸出”绝(jué)缘内部水分,改善绝缘的电 气性(xìng)能,从而减缓了绝缘中水分的(de)增加。

   (3)微生物污染的影(yǐng)响。微生物细菌感染主要是(shì)在安装和大修中细(xì)菌类生物浸入所造(zào)成的。由于 污染所致,在油中含有水、空气、炭化物、有机物、各(gè)种矿物质及微量元素,因而构成了菌类生物生长、 代谢和(hé)繁殖的基础条件。由于微生(shēng)物都含有(yǒu)丰富的蛋白质其(qí)本身就有胶体性质,因此(cǐ)微生物对油(yóu)的污 染实际是一种微生物胶体的污染(rǎn),而微生物胶体都带有电荷,使油(yóu)的电(diàn)导增大,所以电导损耗(hào)也增(zēng)大。 变压器油处在全密封、缺氧和无光的器身中, 油中存在的微(wēi)生物厌氧和厌光。对放置较长时间后进(jìn)行介损测试,特别(bié)是在无色透(tòu)明玻璃(lí)瓶中放置 的,其介损值会变小。 变压器(qì)在不同(tóng)时期内所带负载不同、运行油温不同(tóng),微生物在不同温度下繁殖速度也不(bú)同(tóng),油温 在 50~C~70~C范(fàn)围内运行,繁殖速(sù)度快,所以(yǐ)介损相对增加较快。故温度(dù)对油中(zhōng)微生物的生长及油的 性能影响很大,一般冬季的(de)介质损(sǔn)耗(hào)因(yīn)数比较稳 定。

   (4)金属离子的影响。变压器本体铜金属构件 的磨损或腐蚀 (如油泵轴或叶轮磨(mó)损、裸露的铜引(yǐn)线腐蚀)、绕组铜导(dǎo)线严重过热或烧(shāo)损等(děng)都会(huì)使铜 离子溶入(rù)到油ff1,使(shǐ)变压器油中铜离子浓度(dù)增高, 导致介损的升高。

   (5)含水量(liàng)的影响。变压器等(děng)电(diàn)器设备的制造 过程中绝缘材料虽(suī)经干燥处理,但其(qí)深层仍残留水 分,如果在运输和安(ān)装过程中保护措施不当,会使绝缘材(cái)料再(zài)度受潮 ,运行中呼吸系统进潮气 ,并通 过油面渗入油(yóu)内。另外,固体(tǐ)绝缘材料和变压(yā)器在运行(háng)过程中,由于变压器油氧化热裂解而生成水 分 ,绝缘(yuán)油在运行温度下并有溶解氧存在时,其氧 化作用会加快,产生有机酸和水,这都将导致油中 水分超标。对于纯(chún)净的油来(lái)说,当油中含水量较(jiào)低 (如 30mg/L-40mg/L)时,对油的介质损耗的影响不大,但当油中含水量大于60mg/L时,其介质损耗因 数急剧增加。
  3 防(fáng)范措施
  (1)加强对变压器在(zài)制造 、出厂(chǎng)试验、运输和安装过程的监督,特别(bié)要防止因杂(zá)质混入油(yóu)中而带入 主变压器内,导致变压器投运后短时(shí)间内出现变压器油介质损耗快速上升的现象。通过对大型变压(yā)器 安装过(guò)程中(zhōng)的油务监督,在一定程(chéng)度上可以减小因 新油油质不良(liáng)而引起变压器(qì)故障。

   (2)由于变压器油在运行中可使温度达到 60℃~80℃,变压(yā)器油在与空气或潮气接触时,在作为金属催化剂的变压器(qì)铁心和铜线的作用下,会加速氧(yǎng)化。油品在使用中,抗氧化剂(jì)会不断消耗,补加 T501 抗氧化剂可以延缓(huǎn)油品老(lǎo)化。

   (3)变压器在运行过程中,对呼吸器中失效的干燥剂要及时更换,以避免油氧化变质。同时,要严 格按预试规程对变压(yā)器油进行试验,当发现某项指 标不合格时应及时采取处理措施。
  4 变压器油介(jiè)质损(sǔn)耗增大的处理方法
  解决变压器油介损超标采用的方法(fǎ)有两种(zhǒng):一 种是更换不合格油,重新注入经电(diàn)气试验和化学分析各项(xiàng)指(zhǐ)标均合格的油;另一种是对超标油进行再 生处理 。

   (1)更换不合格油。更换不合格油可缩短系统停电时间(jiān),只需放净变压器(qì)内旧油,用合格油对变 压器进行冲洗,再对变压器进行真空注油。这种处理较适用于机组不容(róng)许长(zhǎng)时间停电;机(jī)组运行了较 长时间,油酸值较高,油呈(chéng)深黄(huáng)或褐色,出现游离水或油混浊现象,并全面降解的情况。但简单的换油 不如滤油对变压器的“冲洗”彻底 ,而且换油耗费 大(dà),不利于节能和环保,对(duì)超标油不(bú)宜首选换油处 理 。

   (2)再生(shēng)处理。再(zài)生处理是指物理一化学或化 学方法除(chú)去油中的有害物质(zhì),恢复或改善油的理化指标。再生(shēng)处理的常用方法(fǎ)有:吸附剂法和硫酸一 白土法。吸附剂法适合于处(chù)理劣(liè)化程度较轻的油;硫酸一白土法(fǎ)适合于处理劣化程度较重的油。吸附剂法又可以分为接触法和渗滤法,接触法系采用粉状吸附剂(如白土、801吸附剂等)和(hé)油在搅拌接触方式下再生;而渗滤法即强迫油通过装有颗(kē)粒状吸 附剂(如(rú)硅(guī)胶、颗粒白土和活化氧化铝等)的净化器,进行(háng)渗滤再生处理(lǐ)。对于劣化较严重的变压(yā)器油,可 采用硫酸一白土法进行再生处理。硫酸处理能除去油中多种老化产物,白土处理能消除酸处(chù)理后残留 在油中的不良(liáng)物。 在(zài)实际生产和运行中,常遇(yù)到油经真空、过滤和净化处理后,油的含水量很小,而油的介质损耗因数(shù) 值较高的情况,这是因为油的介质损耗因数不仅与含水(shuǐ)量有关,还与许多因数有关。从上述的分析中可(kě) 以发现,大多数变(biàn)压器油介质损耗因数(shù)增大的原因是油中可溶性极性物质(如溶胶等)增加所致。对于 溶(róng)胶粒子,其直(zhí)径(jìng)在 10-gm~10-Tm之间,能通过滤纸,所以(yǐ)经二级真空滤油机处(chù)理其(qí)介质损耗因数(shù)不能达 到目的,因此处理由这种原因引起的油介质损耗因数增大问题,通‘常采用渗滤法再生处理可(kě)以得到良(liáng) 好的效果。
  5 结论(lùn)
  当发现变压器油介质损耗因数增大时,应具体 分析油(yóu)品劣化的程度及引起介损增大的原因,以便采取相应的措(cuò)施进行处理,使变压器油达到正常性 能,以保证设备(bèi)的安(ān)全稳定运行(háng)。

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