1 前(qián)言
介质损耗是指变压器(qì)油在交变电场(chǎng)作用下,引 起(qǐ)的极化损失和电导损失的总和(hé)。介质损耗因数能(néng)反映变压器绝缘特性的好坏,反映变压器油(yóu)在电 场、氧化和高温等作用(yòng)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。在变压器长期使 用过程(chéng)中,通过介质损耗因数试验,可反映变(biàn)压器 油的运行状况。
2 引起介损超标原因分析
(1)杂质的影(yǐng)响。变压器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(háng)一段时间后,胶体杂(zá)质渐渐析出。胶体粒子直径很小(一般为(wéi) 10-gin~10 m),扩散慢,但有一定的活动能量。粒子(zǐ)可自动聚结,由小变大,为粗分散系,处于非平衡的 不稳定状态,当超出胶体范围时,因(yīn)重力作用而沉 积。油中存在溶胶后,沉淀物超过0.02%时,便可能 引起电导超过介质正常电导的几倍或(huò)几十倍,从而 导致(zhì)介(jiè)损值增大。
(2)变压器结构的影响。从变(biàn)压(yā)器制造结构上分析(xī),目前有的(de)变压器制造厂家从变压器减(jiǎn)少渗漏 油角度考虑取消了净(jìng)油器(热虹吸器),对变压器油介质损耗因数的增大有一定的影响。如果变压器上 装有净油器有利于绝缘(yuán)油质量的稳定,可以(yǐ)在变压器运行过程中“吸出”绝(jué)缘内部水分,改(gǎi)善绝缘的电 气性能,从而减缓了绝缘(yuán)中水分的增加。
(3)微生物污染的影响(xiǎng)。微生物细菌感染主要是在安装和大(dà)修中细菌类生物浸入(rù)所造成的。由于 污染所致,在油中含有水、空气、炭化物、有机物、各种矿物质及微量元素,因而构成了菌(jun1)类生物生长、 代谢和繁殖的基础条(tiáo)件。由于微生物都含有丰富的蛋白质其本身就有胶体性质,因此微生物对油的污 染实际(jì)是一种微生物胶体的污染,而微生物胶体都(dōu)带有电荷,使油的电导增大,所以电导损耗也增(zēng)大。 变压器油处在全密封、缺氧和无光的(de)器身中, 油中存(cún)在的微生物厌氧和厌光。对放置较长时(shí)间后进行介损测试,特别是在无色透明玻璃瓶中放(fàng)置 的,其介损值会变小。 变压器在不同时期内所带负载不同、运行油温不同,微生物(wù)在不同温度下繁殖速度也不同,油温 在 50~C~70~C范围内运行,繁殖速度快,所以介损相对增加较快。故温度对油中微生物的生长及油的 性能影响很(hěn)大,一般冬季(jì)的(de)介质损耗因数比较(jiào)稳 定。
(4)金属(shǔ)离子的影响。变压器本体铜金属构件 的磨损或腐蚀(shí) (如油泵轴或叶轮磨损、裸露的铜引线腐蚀)、绕组铜导线严(yán)重过热或烧损等都会使铜 离子溶入到油(yóu)ff1,使变压器油中铜(tóng)离子浓度增高, 导(dǎo)致介损(sǔn)的升高。
(5)含水量的影响。变(biàn)压器等电器设备的(de)制造 过程中绝缘材料虽经干燥处理,但其(qí)深层仍残留(liú)水 分,如果在运(yùn)输和安(ān)装过程中(zhōng)保护措施不当(dāng),会使绝缘材料再度受潮(cháo) ,运行中呼吸系统进潮气(qì) ,并通 过油面渗入油内。另(lìng)外,固体绝(jué)缘材料(liào)和变(biàn)压器在运行过程中,由于变压器(qì)油氧化热裂解而生成水(shuǐ) 分 ,绝缘油(yóu)在运行温度下(xià)并有溶解氧存在时(shí),其氧 化作用会加快,产生有机酸(suān)和水,这都将导致油中 水分超标。对于(yú)纯净的油来说,当油中含水量较低 (如 30mg/L-40mg/L)时,对油的介质损耗的(de)影响(xiǎng)不(bú)大,但当油中含水量大(dà)于60mg/L时,其介质损耗因 数急剧增加。
3 防范措施
(1)加强对(duì)变压器(qì)在制造 、出厂(chǎng)试验、运输和安装过程的监督,特别要防止因杂质混入油中而带入 主变压器内,导致(zhì)变压(yā)器投运后短时间内出现变压器油(yóu)介质损耗快速上升的现象(xiàng)。通过对大型变压(yā)器 安(ān)装过程中的油务监督,在一定程度上可以减小因 新油油质不良(liáng)而(ér)引起变压器故障(zhàng)。
(2)由于变压器油在(zài)运行中可使温度达到 60℃~80℃,变压器(qì)油在与空气或潮气接触时,在作为金属催化(huà)剂的变压器铁心和铜线的作用下,会加速氧化。油品在使用中,抗氧化剂会不断消耗,补(bǔ)加 T501 抗氧化剂可以延缓油(yóu)品老化(huà)。
(3)变压器在运行过程中,对呼吸器中失效的干燥(zào)剂要及时更换,以避免(miǎn)油氧化变质。同时,要严 格按预试规程对变压器油进行试验,当发(fā)现某项指 标不合格时应及时(shí)采(cǎi)取处理措施(shī)。
4 变压器油介质损(sǔn)耗增大的处理(lǐ)方(fāng)法
解决变压器油介损超标(biāo)采用的方法有(yǒu)两种:一 种是更换(huàn)不合格油,重新注入经电气试验和化学分析各项指标均合格的油;另一种是对超标油进行再 生处理 。
(1)更换(huàn)不合(hé)格油。更换不合格(gé)油(yóu)可缩短系统停电时间(jiān),只需(xū)放净变压器内旧油,用合格(gé)油对变 压器进行冲洗,再对变压器进行真空(kōng)注油。这种处理较适用于机组不容许长时间停电(diàn);机组运行了较 长时间,油酸值较高,油呈深黄或褐色,出现游离水或油混浊现象,并全面(miàn)降解的情况。但简单的换油 不如滤油对变压器的(de)“冲(chōng)洗”彻底 ,而且换油耗费 大,不利于节能和环保,对超标(biāo)油不宜首选换油(yóu)处 理(lǐ) 。
(2)再生处理。再生处理是指物理一化学或化 学方法除去(qù)油(yóu)中的有害物质,恢(huī)复或(huò)改善油的理化指标。再生处理的常用方法(fǎ)有:吸附剂法和硫酸一 白土法。吸附剂法适合于处(chù)理劣化程度较轻的油;硫酸一(yī)白土法适合于(yú)处理劣化程度(dù)较重的油。吸附剂(jì)法又可以分为接触法和渗滤法,接触法系采用(yòng)粉状吸附剂(如白土、801吸附剂等)和油在搅拌接触方式下再生;而渗滤法即强迫油通过装有颗粒(lì)状吸 附剂(如硅胶、颗粒白土和活化氧化铝等)的净化器,进行渗滤再生处理。对于劣化(huà)较严重的变压(yā)器油,可 采用硫(liú)酸一白土法进行再生处理。硫酸处理能除去油(yóu)中多种老化产物,白土处理能消除酸处理后残(cán)留(liú) 在油中(zhōng)的不良物(wù)。 在实际生产和运行中,常遇到油经真空、过滤和净(jìng)化处理后,油(yóu)的含水量很小,而油的介质损耗因数 值较高的情况,这是因为油(yóu)的介质损耗因(yīn)数不仅与含水量(liàng)有关,还与许多因数有(yǒu)关(guān)。从上(shàng)述的分析中可 以发现,大多数变压(yā)器油介(jiè)质损耗因数(shù)增大的原因是油中可溶(róng)性极性物质(如溶胶等)增加所致。对于(yú) 溶胶粒(lì)子,其直径在 10-gm~10-Tm之间,能通过滤纸,所以经二级真空滤油机处理其介质损耗因(yīn)数不能达(dá) 到目的(de),因此处理由这种原因引(yǐn)起的油(yóu)介(jiè)质损(sǔn)耗因数增大问题,通(tōng)‘常采用渗滤法再生处理可以得到良 好的效(xiào)果。
5 结论(lùn)
当发现变压器油介质损耗因数增大时,应具体 分析油品劣化的程度及引起介损增大的原因,以便采取相应的措施进行处理,使变(biàn)压器油达到正常(cháng)性 能,以保证设备的安全稳定(dìng)运行。