变压器油介质损耗因数异常及处理方法

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　　摘要：变压器油介质损耗因数tgδ的异常不仅影响施工进度，造成人力和物力的浪费，还会对变压器的安全运行带来一定隐患。然而，引起tgδ异常的原因也是多方面的，故笔者结合实践，对tgδ各种异常现象及异常的原因进行了深入的分析，并总结了处理的方法和注意事项，以供参考。
　　关键词：变压器 油介质损耗因数 异常现象 原因分析 处理方法
　　前言:电力变压器在安装和运行过程中，多次发现变压器油介质损耗因数tgδ异常，它不仅影响施工进度，造成人力和物力的浪费，而且也影响变压器的安全运行，这是当前变压器的一个突出问题。因此，一旦发现油介质损耗因数tgδ有异常时，必须给予足够重视，认真总结分析其产生的原因，并采取相应的处理措施排除之。
　　1.异常现象
　　1.1 油介质损耗因数tgδ增大
　　例如，某变压器投入运行后，满负荷运行，油色谱跟踪试验一切正常，变压器油的tgδ值为0.98%，也满足运行要求。但是，在几个月后停电预防性试验时，发现变压器绝缘电阻下降，变压器的tgδ值高达9.77%。
　　1.2 油介质损耗因数tgδ值分散性大
　　例如，某台主变，多次测量其油的介质损耗因数tgδ，测量结果分散性较大。
　　1.3 油介质损耗因数tgδ值超标、分层
　　 例如，某台电力变压器，由于在安装过程中多次放油，使变压器绕组表面受潮，引起整体绝缘性下降。因此，对该变压器进行真空热循环干燥处理。在处理过程中，当热油循环的油温上升到30℃以上时，变压器油的介质损耗因数tgδ明显上升；油温升到80～85 ℃时，油的tgδ达到规定值的10倍以上，而且油箱上部油的tgδ较大（静放时为15.146%），油箱下部油的tgδ较小小（静放时为0.102%）。
　　2.产生异常的原因分析
　　2.1 油中浸入溶胶杂质
　　 变压器在出厂前残油或固体绝缘材料中存在着溶胶杂质，注油后使油受到一定的污染；在进行热油循环干燥过程中，循环回路、储油罐内不洁净或储油罐内有被污染的残油，都能使循环油受到污染，导致油中再次侵入溶胶杂质。
　　2.2 微生物细菌感染
　　变压器油中的微生物细菌感染问题，是目前变压器油研究的关注点之一。通常认为，微生物细菌感染主要是在安装和大修中苍蝇、蚊虫和细菌类的侵入所造成。在吊罩检查时发现有一些蚊虫附着在绕组的表面上，它们也有滤过的特性，大致可分为微小虫类、细菌类、霉菌类等，它们大多生活在油的下部沉积层中。由于污染所致，在油中含有水、空气、碳化物有机物、各种矿物质及微量元素，因而构成了菌类生长、代谢、繁殖的基础条件。变压器油在运行时的温度也是微生物生长的重要条件，故温度对油中微生物的生长及油的性能有一定影响，试验发现冬季的tgδ值较稳定。
　　2.3 热油循环使油的带电倾向增加，导致tgδ值升高
　　 大型变压器安装结束之后，要进行热油循环干燥。一般情况下，制造厂供应的新油，其带电倾向很小，但当注入变压器以后，有些仍具有新油的低带电倾向，有些带电倾向则增大了。经过热油循环之后，将使所有油的带电倾向均有不同程度的增加。油的带电倾向与变压器内所用的绝缘材料、油品及油的流速、温度等因素有关，所以在处理油的过程中，要特别考虑影响带电倾向增加的因素。
　　2.4 铜、铝和铁金属元素含量较高
　　由于油浸电器多为金属组合体，油中难免含有某些金属元素。有人根据其试验结果提出，铜、铝和铁等金属元素含量较高是油介质损耗因数增大的主要原因。这是因为这些金属元素对变压器油的氧化起催化作用，使油产生酸性氧化物和油泥。酸性氧化物腐蚀金属，又使油中的金属含量增加，加速油的氧化，导致其介质损耗因数增大。
　　2.5 补充油的介质损耗因数高
　　 某变压器，补充2.5t（约占总油量的10%）油后，测量其介质损耗因数，结果显示：在70℃时为5.29 %，超过《规程》要求值。为查找原因，测试补充油的介质损耗因数，其结果是：在32℃时为5.75%；70℃时仪表指示超过量程无法读数。
　　 《规程》规定，补充油的介质损耗因数不大于原设备内油的介质损耗因数，否则会使原设备中油的介质损耗因数增大。这是因为两种油混合后会导致油中迅速析出油泥，使油的绝缘电阻下降，而介质损耗因数增高。
　　2.6 油的粘度偏低使电泳电导增加，导致tgδ值升高
　　新疆生产的45号油与25号油相比，切割馏分较窄（干点与初馏点温度之差），为72～82 ℃，而石油七厂和兰州炼油厂生产的25号油，分别为108 ℃和127～167 ℃，所以油的平均分子量较低，粘度、比重、闪点虽然均在合格范围之内，但比较来说是偏低的。因此，在同一情况下，就更容易受到污染，这是因为粘度低很容易将接触到的固体材料中的尘埃迁移出来，使油单位体积中的溶胶粒子数n 增加。由上所述，增加、粘度η减小，均使电泳电导rc 增加，从而导致总的电导系数，增加，即总介质损耗因数增加，分散性也明显增加。
　　3.油介质损耗增大的处理方法
　　 通过对油的介质损耗因数增大原因的分析并结合现场的处理经验，可采用新材料、新工艺以真空滤油机串接吸附罐的方法进行带电处理。对油进行处理时，需要注意的问题有：①吸附剂的使用量可取为处理油量的1%；②吸附剂处理要连续进行，并且最好24～48h 换一次吸附剂；③换吸附剂的同时取油样，测量tgδ、火花放电电压值和含水量，若在合格范围内，吸附处理变压器油的工作即可结束；④取出的油样一定要避光保存，最好用茶色瓶取样，对取出的油样要及时进行测试，对同一油样要进行重复测试时，必须更换油样，以反映真实情况；⑤油处理系统的油路连接不能用橡胶管，因橡胶在高温作用下能分解出胶体微粒，影响油的tgδ，所以应采用尼龙管等。
　　参考文献：
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　　[2]施首健,廖国文.《变压器油介质损耗因数升高的原因分析及处理》.浙江电力,2006
　　[3]林永平,周杰华,何冰等.《大型变压器油介质损耗因数异常的原因分析》.中国电力,2000
　　[4]宋爱华.《浅谈变压器油介损超标原因和防范处理》.变压器,2007
　　

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