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2014-10-31 閱讀(1693)
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(chǎng)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(chǎng)、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(zhǎng)期使 用過(guò)程中，通過(guò)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(guò)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～10 m)，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(guò)0.02%時(shí)，便可能 引起電導(dǎo)超過(guò)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(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(guò)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(lèi)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(lèi)生物生長(zhǎng)、 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(wú)光的器身中， 油中存在的微生物厭氧和厭光。對(duì)放置較長(zhǎng)時(shí)間后進(jìn)行介損測(cè)試，特別是在無(wú)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(zhǎng)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(guò)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)備的提供 過(guò)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(guò)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(guò)油面滲入油內(nèi)。另外，固體絕緣材料和變壓器在運(yùn)行過(guò)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(lái)說(shuō)，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)變壓器在提供 、出廠試驗(yàn)、運(yùn)輸和安裝過(guò)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(guò)對(duì)大型變壓器 安裝過(guò)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(guò)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(zhǎng)時(shí)間停電;機(jī)組運(yùn)行了較 長(zhǎng)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(jiǎn)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(guò)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)際供應(yīng)和運(yùn)行中，常遇到油經(jīng)真空、過(guò)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(guò)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(wèn)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。
