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电力工程师评职范文变压器油的试验方法分析

时间:2013年06月06日 分类:推荐论文 次数:

摘 要:本文主要对变压器油的试验方法、质量判断、取样检验以及运行要求进行了简单阐述,以期对业内人士提供参考。

  摘 要:本文主要对变压器油的试验方法、质量判断、取样检验以及运行要求进行了简单阐述,以期对业内人士提供参考。

  关键词:变压器油,试验方法,质量判断,取样检验,运行要求

  前言

  变压器的绝缘介质,使各绕组之间以及绕组与接地的铁芯和箱壳之间有良好的绝缘;另一方面它又是散热的媒介,将铁芯和绕组运行中散发出来的热量传递给冷却装置。由于它的绝缘作用,根据变压器电压等级的不同,绝缘油必须具有一定电气绝缘强度,并要求始终处于允许状态,但由于变压器油在运行中有可能与空气接触;安装在户外的变压器,在保护不良的情况下,很有可能渗入雨水;变压器在较高的温度下运行,上层油温可能会高达95℃左右等,这些情况都会使变压器的油质变劣,电气绝缘强度降低,对新安装与大修后的变压器,除处理好变压器的散热、防潮及防劣化三个问题外,还应定期地取油样试验,以了解油质在运行中的状态,如发现问题应及时解决。

  1、变压器油的试验内容

  新的和运行中的变压器油都要作试验,按照变压器运行规程,变压器油每年都要取样试验,一般情况下,可不作全部项目试验,仅作简化试验,简化试验包括以下项目:

  1.1 闪光点。它是油加热时产生的蒸汽与空气混合后,近火焰即发生闪燃时的油温值。

  1.2 机械混合物。它是指油中存在的固体绝缘纤维及其它纤维组织,油中的不饱和烃类分解出来的氧化物、可溶性树脂、油泥及游离碳等物质。

  1.3 电气绝缘强度。它是指油试验器两电极间油层击穿时的最小电压。

  1.4 游离碳。最好是没有,即使有少量县浮碳存在,也说明变压器油己有过热现象。

  1.5 酸价。它表示油中有机酸的数量,它是油中烃类化合物氧化的产物,以及油中的氧化物、杂质在一定温度作用下产生的分解物。

  1.6 酸碱度。它是由绝缘油的氧化及皂化(因油中的高分子有机洲离脂肪酸的存在)而导致的,是绝缘油的重要性质之一。

  1.7 水分。它是由空气中的潮气浸入和设备内部有机物质(包括绝缘油因温度过高而争解出来)形成的。

  变压器油通过上述简化实验后,若不符合有关标准,即认为不合格,必须进行相应处理。如电气绝缘强度不合格时,需进行过滤,若某些化学性能不合格时,需进行再生处理等。

  2、变压器油质量的判断方法

  由于对变压器油质量的要求很高,严格地讲,不经简化试验很难断定油的质量是否合格,但不合格的油有时也可以从外观上进行初步判断。

  2.1 油的颜色。新油一般为浅黄色,氧化后颜色变深。新油若为深暗色是不合格的。运行中油的颜色变暗迅速,表明油质劣化。

  2.2 透明度。新油在玻璃瓶中透明且带有紫色的荧光。如果失去荧光或透明度降低,说明含有机械混合物和游离碳。

  2.3 气味。新油略带一点煤油味,如有其它气味,说明油质变坏。如有烧焦味说明油有过热;有酸味说明油严重老化;乙炔味表明油内产生过电弧;其它味随容器产生。

  3、变压器油的取样注意事项

  变压器油的取样工作对油样是否检验合格至关重要。在滤油过程中,一般是两个油罐互相串联之后,充分混合过滤。油样的检验结果往往是一个合格,一个不合格,问题多数出在油样而不是油本身。

  3.1 取样阀不干净。由于取样阀内部难于清理,取样时冲洗效果不好,影响油样质量。

  3.2 真空滤油要求加热至50~60℃下进行,以提高过滤效果。取样前,如果油罐温度下降,造成内部压力过低,使取样阀无法取油,反而吸入大量外部空气,必然降低油样质量。

  3.3 取样方法不当,器具不洁,环境湿度大等因素。变压器相应位置上配置有油取样装置,操作前要仔细清理取样装置周围的污物和取样用的工具(如油瓶、乳胶管、注射器等)。详细记录取样位置、变压器编号(或油罐/油桶编号)、取样日期、环境温湿度、天气情况、取样人员等信息。并在取样瓶(或注射器)上贴上标签,予以标识。在条件允许情况下,应当尽量选择空气相对湿度较低的晴天进行油取样工作。

  滤油过程中,经常监视滤油机侧真空表指示,便于判断油过滤脱气情况。如果该真空表指针常指真空度最高点,已基本不动,说明油内含气量已能达到标准,可取样送检,避免无谓工作。

  4、变压器油的运行要求

  变压器油在运行中,如果与空气接角处便会受潮,这样不公降低击穿电压增加介损,而且增强对金属的腐蚀催化作用,引起油中沉淀物的生成。一般认为劣化后的油比新油易受潮,而且劣化速度要快2-4倍。如发现大部分硅胶由原来的蓝色变为红色或紫红色时,则说明干燥剂己失效,应更换经干燥处理的硅胶。

  既然变压器油在运行中,由于受到空气、阳光、湿度和温度等的影响会使其逐渐老化,因此就需要主动地采取积极的措施,使其尽量保持在良好状态,以处长其使用寿命。目前在实际生产中采用的,大致有以下几种措施。

  4.1 充氧保护。利用惰性的氮气,充满变压器储油柜上部的空间,使油始终保持与氮气相接触,于是变压器油与空气就被隔绝了,可防止油的过早老化。

  4.2 投用净油器。净油器是一个充有吸附剂(除酸硅胶或活性氧化铝)的金属容器,变压器油流经吸附剂时,油中水分、游离酸和加速绝缘油老化的氧化物等,都被吸附剂所吸收,使油连续地得到再生,油质能长时间地保持合格状态。根据油在净油器内徨流通不同的方式,可分为两大类。温差环流法净油器和强制环流法净油器

  4.2.1 吸附剂的选择和用量。吸附剂应具有多孔、活性能力强、吸酸力强等特性,才能吸附油中的水分、过氧化合物、有机酸、羰基等对变压器及对油有害的物质。通常使用的效果较好而又廉价的只有除酸硅胶(粗、细孔硅胶)和活性氧化铝两种,它们是球状和棒状不规则的多孔性固体物质,对它们的性能有以下一些要求:

  ①吸水率>20%;②吸酸量>5mg(KOH)/g(硅胶);③含水分<0.5%;④外状呈乳白色。

  所以吸附剂在加入到净油器之前,应先经过干燥、筛净处理。吸附剂的用量,按油的总质量来确定。当使用除酸硅胶时约为油总质量的0.75%~1.25%,较小容量的变压器用大的数字;大容量变压器用小的数字。当使用活性氧化铝时约为油总质量的0.5%。

  4.2.2 净油器在运行中的管理

  为了能及时地掌握吸附剂失效的时间,需要对净油器内的油,定期作取样试验,通常彩的方法为将净油器关闭,隔离一昼夜,然后对变压器本体和净油器同时取油样,作酸值测定,如果接近失效,则两者的酸值相差不多;如果还没有失效,则净油器内的酸值比变压器本体内的低得多。

  4.3 油中添加抗氧化剂。油中加入抗氧化剂后,可以防止和延缓油的劣化。目前通常所加的抗氧化剂为2.6一二叔丁基对甲基酚。它是基于抗氧化剂的分子和自由基互相作用,使氧化瓜链中断,以抑制油的氧化。

  氧化剂的添加量约为油的总质量的0.3%~0.5%。但抗氧化剂必须在油处在初期氧化阶段,或在此阶段之前加入油中,才能有效地阻止油的氧化。当油己经深度氧化时,再加入抗氧化剂,其效果甚微。但是,目前都已经在新油出厂时便加入抗氧化剂。

  5、结束语

  随着变压器运行时间长了以后,油中搞氧化剂被逐渐消耗掉,抗氧化剂的含量渐渐降低,于是搞氧化能力也渐渐减弱。只有在油中抗氧化剂的浓度保持在某一数值范围时,例如0.3%左右,才能起到掏油的氧化作用。因此,必须定期对变压器本体内的油取样,测定其抗氧化剂的浓度。当一旦发现其浓度降低到某一限值以下时,必须及时添加,以始终保持其抗氧化的能力。