变压器检修后油介质损耗异常原因分析及处理

变压器检修后油介质损耗异常原因分析及处理

翟利忠

国网山西省电力公司太原供电公司变电检修室，山西省太原市 030000

摘要：在电厂系统中变压器是非常基础的装置，为了保障电厂稳定运作，为人们输送稳定、良好的电能就需要重视设备的管理工作。油介质损耗是非常常见的情况，指的是在交变电场作用下发生的电导损失和极化损失。本文将以变压器在检修以后出现的油介质损耗异常情况作为对象，分析异常原因与应对办法，希望能够改善这一问题。

关键词：变压器检修后；油介质损耗异常；处理

引言

在理想状态下，变压器的介质在交变电场作用下不会引起电能的损失，电压和电流的相位差是90°。而实际介质(变压器油等)在交变电场下因介质中某些分子的扭动和位移引起电能的损失，损失的电能转变为热能而使油温升高。这样导致电流和电压的相位差并不正好是90°，而不是90°小一个δ角，这个δ角的正切值就成为介质损耗因素，其数值表明在交变电场作用下在介质中电能损失的大小，一般要求变压器油的介质损耗因数不大于0．005。作为变压器绝缘系统中的液体绝缘材料，变压器油的介质损耗因数直接影响变压器的绝缘电阻，所以研究变压器油介质损耗因数的影响因素及提出合理的解决方案，对变压器油生产运输及变压器的组装意义重大。

1变压器油介损概述

在交变电厂作用下，变压器油会产生一定的极化损失和电导损失，统称为油的介质损耗，简称为油介损。油介损可以通过测量介质损耗因数，即介质损失角的正切值来表示，可准确灵活地反映出变压器绝缘性的好坏，以及在电场、氧化和高温等的作用下变压器油的老化程度，反映出油中极性杂质以及带电胶体的污染程度。变压器油在变压器长期运行下，受到复杂运行环境因素以及氧化、温度等因素的影响，会出现不同程度的污染，这时可通过油介质损耗因素进行试验分析，准确反映变压器油的运行情况。

2变压器检修后油介质损耗异常原因分析

2.1水分

水分是影响油介质损耗的重要因素之一，水分的极性较强，很容易受到电场的作用发生极化进而使油的电导电流增大。质量好的油自身几乎不存在水分，而变压器由于运输、装载和组装过程中与空气或者未烘干的箱体接触，就会有水分进入。一旦高温加热造成水分雾化，雾化的水就会进入油中，从而导致油的介质损耗增大。油中的水分可以分为颗粒状和悬浮状，颗粒状是在变压器内部零件上，不会对油的介质损耗造成太大影响，而悬浮状中最严重的现象就是乳化，一旦乳化就会造成整个变压器的绝缘性能丧失。另外，介质损耗与测定时的湿度也有关，通常湿度增大，油样的溶解水分增加，tanδ值也会增加。因此，油介质损耗因数的测定应在规定的相对湿度下进行。

2.2杂质

在变压器正式出厂前自身就已经携带了许多溶胶杂质，比如固体绝缘物体、残留油品等等。在出厂试验阶段，假设工作人员没有能够第一时间检测，获知这种情况，或是在安装环节变压器内部又混入了一些这样的材料，那么运行过程中变压器内部就会出现很多交融杂质，加剧油介损严重程度。从中可以看出，之所以会出现溶胶杂质就是因为在使用、安装以及生产环节没有保障监督力度、监督有效性。变压器内部杂油、残油没有得到及时清理[1]。在运行和安装试验检查阶段没有有效控制。在变压器内部混入溶胶杂质以后此时的变压器将无法保障自己的电导系数足够稳定，变压器此时会出现很大的油介质损耗。

2.3细菌

安装与维修变压器环节有可能会混入细菌类生物或是说苍蝇蚊子这些大型生物。这些生物本身体内就夹带着大量细菌和病毒，这些细菌与病毒在与变压器油当中的微量元素、有机元素、碳化物、空气、水混合后就能够催生这些细菌的不断繁殖和生长。众所周知微生物在特定的条件尤其是温度下会快速繁殖，变压器长时间运行以后能够提供这样的条件和温度。冬季油介质损耗通常并不明显，相对稳定。夏季则会在外界因素的作用下导致油温出现比较大的变化，产生较为严重的油介质损耗问题。另外微生物本身富含大量蛋白质，这意味着微生物属于胶体杂质，其中的电荷会影响到油内的电导系数，进而增加电导损耗。

3变压器检修后油介质损耗异常处理措施

3.1氧化剂和干燥剂的合理使用

变压器在其运行中因为工作环境的原因，所以变压器油也会不断升高温度，当和空气或潮湿空气接触时，会使其金属元器件或铜线在催化剂的作用下快速氧化。即变压器油在使用中抗氧化剂的使用也会不断增加，必须及时补充抗氧化剂才能延缓变压器油介质老化的速度。此外，要及时更换干燥剂，避免变压器油在潮湿状态下发生变质。严格按照要求做好对变压器油的试验检验，及时发现不符合要求的地方并采取措施。

3.2及时更换设备

因为变压器油很有可能会因为微生物、杂质、氧化作用下变质或是被污染，导致变压器无法稳定运行，增加停电时间。故在特定的条件下有必要及时更换变压器受损部件和变压器油。在清空内部的残留油以后清洗干净变压器，并重新导入干净、质量达标的新油。当然这种方式大多只被用在不会长时间停电条件。因为很多时候变压器油或是零部件设备更换都无法彻底清洗干净残留油。并且部件和油的更换有很高的成本。

3.3再生处理

再生处理是解决变压器油介损异常的主要方法，是利用物理化学方法将旧油中的杂质、有害物质等去除，通过改善油的质量，使变压器油满足系统运行要求。常见的处理方法有吸附剂法和硫酸-白土法。其中吸附剂法用于处理劣化程度较低的油中，而硫酸-白土法则用在处理劣化程度较严重的油中。具体处理应用时，按照一定比例浸泡吸附剂，然后用真空滤油机将变压器油加热并送到含有吸附剂的油罐中浸泡，为避免吸附剂进入到变压器油中，最后要用压板式滤油机将浸泡以后的变压器油进行过滤后再注入到变压器中。硫酸-白土法在应用时，硫酸可有效去除油中的老化产物，而白土处理则是为了消除在经过硫酸处理后的油中的不良残留物。

3.4解决变压器油介损异常的处理工具、处理工艺和程序

在处理变压器油介损异常情况时，需要准备的工具包括真空滤油机、过滤器、真空机组、高介损油处理罐、非黑色橡胶管的油处理管道、干燥的氮气、抽真空管道等。在处理之前首先要将油枕中的旧油全部排除干净，然后排出本体油，同时用干燥的氮气补充进入到变压器内部避免绝缘件受潮。在停止放油以后取本体油样做好油介质损耗因数值测验。之后开启真空滤油机进行变压器油加热过滤，要求控制好温度，并记录滤油机的出口温度、本体温度和过滤器的压力值等，当压力过大时要及时更换过滤器滤芯。做好取样油介损试验和记录后，将变压器内的油注入到油坦克中，同时注入干燥的氮气，在抽完所有油之后再对变压器内的压力值进行测试，保证这时的压力值在0.02MPa左右。对于油介损的处理，采用的是取样油做介损试验，在介损值降低到规定值以后再次循环试验。

结语

如同本文所述，变压器油介损是非常常见的现象。解决这一问题需要充分考虑实际状况，用针对性方法和处理办法，让油恢复到正常状态，保障变压器可以更稳定的运行。

参考文献

[1]蔺晓康,张海洪,李虎.变压器油介质损耗因数影响因素及处理方法[J].山东化工,2017,46(21):122-123.

[2]窦鹏.影响变压器油介损升高的因素分析[J].电气时代,2017(09):71-73.

[3]陈方东,于文博,赵淑珍.一种新型油介质损耗测试系统研究[J].山东工业技术,2017(11):214-215.

[4]郑志曜,李志,劳增江,等.一种配电变压器温升自动测量系统的研制[J].浙江电力,2018，37(2):16-21.