變壓器油介損超標(biāo)原因的分析

       1 前言
　　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)能反映變壓器絕緣特性的好壞，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，可反映變壓器 油的運行狀況。
　　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)，運行一段時間后，膠體雜質(zhì)漸漸析出。膠體粒子直徑很小(一般為 10-gin～10 m)，擴散慢，但有一定的活動能量。粒子可自動聚結(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，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(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。從變壓器提供結(jié)構(gòu)上分析，目前有的變壓器提供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(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(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。對放置較長時間后進(jìn)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(fù)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(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)備的提供 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(hù)措施不當(dāng)，會使絕緣材料再度受潮 ，運行中呼吸系統(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(dǎo)致油中 水分超標(biāo)。對于純凈的油來說，當(dāng)油中含水量較低 (如 30mg/L-40mg/L)時，對油的介質(zhì)損耗的影響不大，但當(dāng)油中含水量大于60mg/L時，其介質(zhì)損耗因 數(shù)急劇增加。
　　3 防范措施
　　(1)加強對變壓器在提供 、出廠試驗、運輸和安裝過程的監(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)致變壓器投運后短時間內(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，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(zhì)。同時，要嚴(yán) 格按預(yù)試規(guī)程對變壓器油進(jìn)行試驗，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某項指 標(biāo)不合格時應(yīng)及時采取處理措施。
　　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)電氣試驗和化學(xué)分析各項指標(biāo)均合格的油;另一種是對超標(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)停電時間，只需放凈變壓器內(nèi)舊油，用合格油對變 壓器進(jìn)行沖洗，再對變壓器進(jìn)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(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。 在實際供應(yīng)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(zhì)損耗因數(shù) 值較高的情況，這是因為油的介質(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(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，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)定運行。