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變壓器油介質損耗受污染與影響的原因分析

更新更新時間:2013-03-19   點擊次數(shù):5304次
  hbzhan內容導讀:本文從各方面分析了造成變壓器油不穩(wěn)定的原因,認為不同季節(jié)取樣、變壓器所帶負荷的不同或測量方法存在問題是導致油介損不穩(wěn)定的原因。
  
  介質損耗因數(shù)的大小對判斷變壓器油的劣化與污染很敏感,新油中極性雜質很少,介損值很微小。但當劣化和受到污染時,所生成的極性雜質和充電膠體逐漸增加,介質損耗隨之增長,油老化產(chǎn)物甚微,當化學方法檢測不出時,高溫介質損耗因數(shù)tanδ%(90℃)能明顯分辨出來,我們曾對省內某220kV變電所的一臺變壓器油樣在不同時期內進行取樣跟蹤試驗,結果發(fā)現(xiàn)高溫介損值出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象,有時甚至差異較大,本文對造成這種現(xiàn)象的原因進行了分析。
  
  1變壓器在安裝時受到污染
  
  變壓器在安裝時附有塵埃、雜質,投入運行一段時間后,膠體雜質漸漸析出。膠體粒子直徑較小,一般僅在10-9~10-7m,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,因重力而沉積,但膠體的穩(wěn)定性大,沉積時間緩慢,且受溫度、電壓的影響。由于膠體自動聚結,處于非平衡的不穩(wěn)定狀態(tài),使分散體系在各水平面上的濃度不等,一般認為,底部濃度及設備底部油的介損值較大,上層油的介損值較小,因此,取樣部位的不同直接影響變壓器油介質損耗的測定。
  
  2油—固體絕緣的水平衡交換
  
  充油設備中絕緣油和油浸絕緣材料來源有:外部浸入;內部自生。
  
  外部浸入。首先是變壓器等電氣設備的制造過程中絕緣材料雖經(jīng)干燥處理,但其深層仍含有殘余水份,在運輸、安裝過程中如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,通過油面滲入油內。
  
  內部自生。設備內部產(chǎn)生水分是指固體絕緣材料和變壓器在運行過程中,由于氧化熱裂解而生成水份,絕緣油在運行溫度下并有溶解氧存在時,其氧化作用加快,產(chǎn)生有機酸生成水分。
  
  水在纖維—空氣與纖維—油中于一定溫度下達到分布平衡,油和紙中所含的水份可相互轉換,當溫度較高時,油中含水率增高,而紙中含水率降低,紙中水分向油中擴散;當溫度降低時,紙中含水率增高,而油中含水率降低,絕緣紙將從油中吸收水份,運行變壓器油中含水量與油溫、季節(jié)(氣溫)的變化由此產(chǎn)生。油中含水量存在夏季高,冬季低的現(xiàn)象。但油和紙之間水份的平衡過程不能在短期內完成,對大型變壓器在運行溫度較為穩(wěn)定的情況下,這種平衡要幾個月才能達到,因此,絕緣油高溫介損會因在不同季節(jié)測定時變化。
  
  3微生物的污染
  
  由于油中含有水、空氣、碳化有機物、各種礦物質,形成了微生物生長的基本條件,微生物在這種特殊的環(huán)境條件下生存并繁殖。油的高溫介損測試對油中微生物極為敏感,主變在不同時期內所帶負荷不同,運行油溫及微生物在不同的溫度下繁殖速度也不同,所以,油的高溫介損值不穩(wěn)定。此外,變壓器油處在全密封、缺氧和無光的器身中,油中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。
  
  4不同試驗設備的測量差異
  
  用不同型號、制造廠家的油介損測試設備進行同一油樣試驗時,存在隨機和操作誤差。當高壓標準電容器的損耗值較大、電橋的準確度達不到要求或溫控裝置加熱過快、過慢時,是影響油介損測量的直接原因。當用同一臺設備進行重復試驗時,兩次測量差值不應超過0.01%,由于充電導體對絕緣油的介質損耗影響十分強烈,因此,對絕緣油的取樣容器應注意防止污染,試驗前必須*清洗測量電極(油杯),保證空杯的介損值<5×10-5,并在濕度小的清潔的試驗室內進行,將絕緣油試樣注入測量電極,加熱到終點溫度后立即測量。在試驗中發(fā)現(xiàn)即使不加壓其損耗因數(shù)也可能會隨時間而變化,一般認為,溫度平衡時的初始試驗值代表油樣的真實數(shù)據(jù),在達到溫度平衡后立即測量。
  
  5結語
  
  綜上所述,我們對同一臺變壓器油樣進行取樣跟蹤試驗過程中,發(fā)現(xiàn)了介損值不穩(wěn)定的現(xiàn)象,對于品質良好和運行中未受到污染的絕緣油,不會出現(xiàn)此現(xiàn)象,如試驗數(shù)據(jù)差異較大,又出現(xiàn)整體絕緣下降的情況,應對絕緣油進行吸附過濾凈油處理(可使用BZ絕緣油再生凈化裝置)。
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