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摘要:绝缘油对变压器稳定运行非常关键,当绝缘油质量出现问题,将会直接影响供电的稳定性和安全性,对电力企业造成很大麻烦,变压器发生故障概率增加,出现短路后烧毁构件,缩短变压器的使用寿命。针对这一情况,必须对变压器绝缘油试验的相关影响因素进行试验分析,掌握具体的问题,提出有效的处理措施,保证变压器正常的运行。
关键词:变压器;绝缘油试验;影响因素
我国经济的快速发展对电力的依赖非常明显,随着大功率、远距离输电站的建成,变压器在其中发挥的作用不言而喻。但电力生产的首要问题是安全性,变压器绝缘油起散热和绝缘的作用,其性能好坏直接决定了变压器的使用寿命,影响到工农业生产。变压器绝缘油试验能对绝缘油的化学特性、物理特性、电气性能等进行分析,确保产品合格,因而研究变压器绝缘油试验的相关影响因素具有积极的意义,本文将结合笔者的工作经验作简要阐述。
1变压器绝缘油试验的影响因素分析
绝缘油在变压器中起散热、绝缘以及信息载体的作用,安全性是最为关键的目标。为确保绝缘油的性能,需对其电气性能、化学和物理特性进行试验,以验证相关参数,这是保障变压器绝缘油质量的重要措施。
1.1取样过程的影响
变压器绝缘油的试验样品获取对试验结果有很大的影响,决定了结果是否接近真实性能,在取样过程中影响因素主要包含3个方面:①样本的选择。如选取的样本是否是能够代表设备本体油的油样,要避免在循环不充分的死角位置取样;取样过程是否全封闭;取样环境和保存措施也十分重要。②取样容器的选择。对于不同的试验项目,取样容器也有较大的差别,因而要针对试验项目选择合适的取样容器,一般采用密封性好、遮光效果佳的注射器或棕色瓶,而有特殊要求的则要区别对待。③取样方法是否正确。容器不同,则取样方法也有差别,取样时是否注重容器的清洁、是否产生气泡等会影响取样的准确性。
1.2化学特性试验中的影响因素
变压器绝缘油的化学特性试验包含多方面内容,如酸值、水分含量、水溶性酸等,这些因素很大程度上反映了变压器绝缘油的工作性能,也是安全操作中必须评估和参考的因素,不容忽视。绝缘油中的酸值包括无机酸和有机酸,是衡量油质的关键指标,体现了绝缘油的优劣。顾名思义,绝缘油酸值就是指绝缘油中酸性物质的含量,能评估绝缘油的老化程度。从已有的试验和应用研究上来看,绝缘油的酸性越强,则对设备的损坏越厉害,变压器的绝缘性能降低,导电性提升。但是在试验中,容器和仪器的清洁度对酸值的测定有很大影响,必须确保试验流程规范正确,否则对酸值的测定影响很大。水溶性酸指溶于水的酸,二氧化碳与空气中的水反应,可以产生碳酸,对酸值的测定有影响,因而在测定水溶性酸值时要排除空气中二氧化碳。如果变压器绝缘油中含有水分,也会产生干扰,因而在出厂前要确保绝缘油中没有水,运输和贮存的过程中也可能混入水分,需要采取保护措施。变压器绝缘油中水分存在形式有乳化状态、悬浮状态和溶解状态,在实际使用中,绝缘油中难免会有水分,如果含有饱和的水,变压器在运行时有可能被击穿,严重的还会导致安全事故,如电弧爆炸,因而在测定水分含量时要注意密封,避免空气中水分的影响,尽量取得最真实的数据。
1.3物理特性试验中的影响因素
变压器绝缘油的物理特性包含闪点、倾点、凝点、外观、颗粒度、界面张力、色谱和含气量等,而由于变压器的工作特性,绝缘油的安全性必须放在首位,故闪点是油品安全的主要监控指标,也是变压器绝缘油物理特性中重要的参考指标。闪点是在特定条件下加热样品,当样品达到某一温度时,其蒸汽和空气接触形成混合气体,接触到火焰时出现燃烧的情况,导致这一情况的最低温度即可定义为闪点。绝缘油的挥发性越大,则越容易与空气形成混合气体,闪点就越低,安全性也相应较低。在进行闪点试验时需要注意取样的量、火焰距离液面的高度和在液面上停留的时间。绝缘油的颗粒度对其导电性有很大影响,为准确测量出颗粒度,需避免外界颗粒进入,并维护好容器与仪器,避免形成干扰。凝点即指绝缘油在某一温度出现凝固现象,这种特性在低温地区或寒冷季节需要注意,绝缘油一旦凝固对变压器绝缘工作会有很大的影响,容易在一段时间内发生变化,导致绝缘油的性能降低。外观和色谱是绝缘油检查中的初步识别指标,有助于巡查人员快速判别出绝缘油所处的状态,因而在取样时要避免容器内出现杂质。含气量的测定同样重要,因为变压器长时间地工作,绝缘油中难免会混入水分,而如果液体中含有过多气体,其中的二氧化碳和水分会发生反应产生酸,降低绝缘性。
1.4电气性能试验中的影响因素
变压器绝缘油的两个重要作用是散热和绝缘,绝缘与电气性能有很大的关联,当绝缘油使用时间过长、维护也不到位时,就容易老化,绝缘性能降低,导致安全事故。绝缘油的电气特性和许多因素有关,如温度、杂质、水分、电场强度等,这些因素同样与物理特性和化学特性有关,如含气量、水分含量、酸值、浓度等会直接影响绝缘油的电气性能。
2变压器绝缘油的维护与再生
2.1变压器绝缘油的维护
从上述分析中可以发现,影响绝缘油性能的因素非常多,因而有效的维护措施可以避免许多于扰,使绝缘油处于高效状态,维持变压器运行的安全性。
变压器绝缘油的维护可以从多个方面着手:①加强监督,制定监督规范。要定期对绝缘油进行试验,并形成工作报告,以便及时发现问题,杜绝隐患。②发现绝缘油出现质量问题时必须及时维护。如有不合格油品,必须更换或再处理,使其达到原有性能。③采取净化、去油泥、干燥等措施处理绝缘油。净化可以提高油的击穿电压水平;去油泥应在油泥硬化之前进行,可预防后期事故;干燥采用一般的工艺,能减少水分。④变压器绝缘材料的维护。绝缘材料长期使用会发生化学变化,受水分、氧气、热量等影响,材料会变质,即出现老化现象,因而在设计制造的过程中要注意密封措施,确保绝缘材料的稳定性,降低材料发生化学反应对绝缘油带来影响的可能性。
2.2变压器绝缘油的再生
虽然经过长时间使用,绝缘油会有一定程度的变化,但并不是所有的变压器绝缘油都不能再用,如果简单地丢弃,不但会造成成本上升,而且还会破坏环境,不利于提升电站的经济效益,因而绝缘油的再生措施十分重要。一般绝缘油的再生处理包括两个方面:①油净化处理,虽然绝缘油的性能变差,但可以进行净化,如采取减少颗粒物、减少绝缘油中的水分、去除气体等措施,净化之后的绝缘油还能继续投入使用,避免了重新更换;②油再生处理,将变压器绝缘油进行回收提炼,其中的有效成分还能重新投入使用,这样既节省资源,又降低成本,具有积极的意义。
结语
变压器绝缘油试验可以研究其电气特性、物理性能与化学性能,为获得真实的油液参数打下基础,是绝缘油使用的重要依据,相关研究值得深入开展。
参考文献
[1]张靖文.变压器绝缘油的试验方法及质量控制体系[J].建筑遗产,2014.
[2]杨小涛,曾晓梅,李源,等.变压器绝缘油取样位置对色谱分析试验的影响[J].电工技术,2014(2):25-25.
作者简介
梁毅然(1985.01-),男,广东湛江人,长沙理工大学,单位:广东电网有限责任公司湛江供电局(广东,湛江),单位邮编:524000。