摘要：隨著人們生活用電及工業(yè)用電等的不斷擴(kuò)展，供電變壓器應(yīng)用的數(shù)量也在不斷增加，同時(shí)也增大了變壓器單臺(tái)的承受容量，因而供電設(shè)備受損的情況越來(lái)越多。文章對(duì)變壓器油的化驗(yàn)技術(shù)、油好壞的鑒別、劣質(zhì)油的危害、變壓器油對(duì)變壓器的影響以及運(yùn)行中油務(wù)的監(jiān)督進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：變壓器油；化驗(yàn)技術(shù)；供電設(shè)備；油務(wù)監(jiān)督；劣化產(chǎn)物 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM403 文章編號(hào)：1009-2374（2016）01-0055-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.028

電力變壓器有無(wú)故障直接影響供電設(shè)備能否安全運(yùn)行。隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，供電設(shè)施不斷增加，變壓器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，而變壓器技術(shù)的應(yīng)用直接關(guān)系到供電設(shè)備的運(yùn)行情況，所以在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，必須加強(qiáng)變壓器的維護(hù)、檢修和巡查等工作。在變壓器發(fā)生的故障中，油的影響不可小覷，對(duì)變壓器油性能進(jìn)行化驗(yàn)，它不僅可以反映變壓器正常運(yùn)行的狀態(tài)，也可以映射出存在的問(wèn)題，所以變壓器油的化驗(yàn)技術(shù)對(duì)變壓器正常運(yùn)行有重要的警示作用，為預(yù)防不良事故的發(fā)生有重大幫助。我們將對(duì)變壓器油化驗(yàn)技術(shù)及油的性能變化對(duì)變壓器的影響進(jìn)行探析，具體內(nèi)容如下：

1 變壓器油情況簡(jiǎn)介

變壓器油是一種石油的分餾產(chǎn)物，我國(guó)的制定標(biāo)準(zhǔn)是GB 2536，對(duì)變壓器油牌號(hào)的分界是根據(jù)油凝固點(diǎn)的高低來(lái)界定的，分為10#、25#和45#三類，10#變壓器油是采用石蠟基油生產(chǎn)的，25#變壓器油是采用中間基油產(chǎn)或是采用環(huán)烷基油生產(chǎn)的，45#變壓器油是采用環(huán)烷基油生產(chǎn)的。

2 變壓器油的作用

2.1 絕緣作用

變壓器油的絕緣強(qiáng)度要比空氣中的高很多，用變壓器油浸絕緣材料，能夠大大增強(qiáng)絕緣材料的絕緣作用，還能夠使其避免遭到潮氣的腐蝕。

2.2 散熱作用

變壓器油具有比熱大的特點(diǎn)，是一種良好的冷卻劑。在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，其會(huì)產(chǎn)生很大熱量，造成臨近的鐵芯或繞組油因受到運(yùn)行熱量的影響出現(xiàn)膨脹升溫的情況，而變壓器油則可以利用上下對(duì)流作用，將熱量經(jīng)散熱器散出，確保變壓器運(yùn)行的正常。

2.3 消弧作用

在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)上，觸頭切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧。而變壓器油具有較好的導(dǎo)熱性，在觸頭切換產(chǎn)生電弧的高溫影響下，變壓器油可以分化大量氣體，形成比較大的壓力，增強(qiáng)介質(zhì)的滅弧作用，從而促使電弧迅速熄滅。

3 變壓器油簡(jiǎn)化試驗(yàn)

3.1 機(jī)械雜質(zhì)

試驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)油中出現(xiàn)各類纖維、不溶性油泥或其他異物等機(jī)械雜質(zhì)，它們?nèi)魧⒂偷雷枞蛟诰€圈周圍發(fā)生聚集，便可導(dǎo)致變壓器線圈局部發(fā)生熱量超標(biāo)致燒毀的狀況。

3.2 游離炭

在試驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)變壓器油內(nèi)有較多的游離炭存在，為避免其導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)放電故障，應(yīng)采取相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行處理。

3.3 水分

變壓器油中水分含量過(guò)多，會(huì)影響絕緣材料的使用壽命，并造成設(shè)備運(yùn)行存在潛在危機(jī)，水分可導(dǎo)致絕緣材料絕緣性能大大下降，加速其老化，促使變壓器油的老化。

3.4 酸值

變壓器油內(nèi)酸值較高，不僅會(huì)造成油的導(dǎo)電性增大，使其絕緣性下降，而且在超過(guò)80℃高溫以上，會(huì)導(dǎo)致絕緣材料較快老化和侵蝕，降低其使用年限。

3.5 pH值

變壓器油內(nèi)會(huì)出現(xiàn)乙酸或甲酸等酸性物質(zhì)，從而導(dǎo)致油內(nèi)含水量的增多，絕緣材料或金屬等受水分的侵蝕，會(huì)影響其絕緣性能，從而減少其應(yīng)用的時(shí)間。

3.6 閃點(diǎn)

對(duì)變壓器油進(jìn)行閃點(diǎn)試驗(yàn)，可以判斷油內(nèi)有無(wú)可燃性氣體存在，提高對(duì)設(shè)備故障的發(fā)現(xiàn)及處理效率。若發(fā)生閃點(diǎn)，說(shuō)明由于設(shè)備運(yùn)行熱量過(guò)大或電弧放電等導(dǎo)致絕緣油發(fā)生裂解而產(chǎn)生閃點(diǎn)。

3.7 耐壓

變壓器油的絕緣作用可確保設(shè)備運(yùn)行的安全，其具有較強(qiáng)的耐壓性，若油的擊穿電壓發(fā)生異常，則變電器設(shè)備的絕緣性會(huì)受影響，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生不良事故。

4 變壓器油好與壞的鑒別方法

變壓器油的好與壞通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行鑒別，但劣質(zhì)或不合格的變壓器油直接從外觀便可以分辨。

4.1 顏色

從顏色上觀察，正常新的變壓器油是淡黃色的，經(jīng)過(guò)運(yùn)行以后會(huì)變成深黃色或變成淺紅色，若出現(xiàn)各種不同顏色或呈深暗顏色，說(shuō)明油質(zhì)不合格，若顏色變成黑色，說(shuō)明油不僅被碳化，而且不能應(yīng)用。

4.2 透明度

從透明度上觀察，可將變壓器油裝入玻璃試管中，在-5℃以上進(jìn)行觀察，若透明度比較差，說(shuō)明油內(nèi)含有雜質(zhì)，不合格。

5 劣化油對(duì)變壓器的危害

變壓器油在日常應(yīng)用中，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，或與外界空氣接觸，或受不同雜質(zhì)影響，或受設(shè)備運(yùn)行熱量影響等，都會(huì)逐漸使油的質(zhì)量劣化，從而影響變壓器的正常運(yùn)行。

5.1 溶解于油的劣化產(chǎn)物的危害

酸性氧化物或深度氧化的低分子酸等物質(zhì)均易溶于變壓器油內(nèi)，包括核酸、酚類、醋酸等，均可以使絕緣材料逐漸降低絕緣性能，氧化其機(jī)械運(yùn)行強(qiáng)度，而低分子酸還可以腐蝕金屬器械，加重油的劣化和危害。

5.2 不溶解于油的劣化產(chǎn)物的危害

油泥沉淀是造成油劣化的不溶解產(chǎn)物，在變壓器的散熱管內(nèi)、鐵芯上、箱壁上或線圈中等都易出現(xiàn)油泥，它不僅會(huì)影響油的正常循環(huán)流動(dòng)、使其絕緣性能降低，還會(huì)阻滯散熱。其他不溶解物有炭等雜質(zhì)，可以導(dǎo)致閃絡(luò)發(fā)生，影響變壓器的正常運(yùn)行。

5.3 氧化油的危害

氧化油可加大對(duì)外界空氣水分的汲取，導(dǎo)致變壓器油中的水分含量不斷增多，使其與油內(nèi)的酸性產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，不僅加快油的劣質(zhì)速度，而且降低絕緣性能，增加變壓器運(yùn)行的危險(xiǎn)。

6 變壓器油的性能變化對(duì)變壓器的影響

6.1 物理性能變化對(duì)變壓器的影響

6.1.1 顏色的變化。新變壓器油顏色呈淡黃色，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間逐漸增長(zhǎng)，油的顏色會(huì)隨之加深，逐漸產(chǎn)生氧化物或雜質(zhì)，導(dǎo)致油不斷變成劣化油，影響變壓器運(yùn)行的安全。

6.1.2 粘度的變化。變壓器油的粘度小于1.8恩氏則表明是優(yōu)質(zhì)油，運(yùn)行時(shí)間不斷增加、油質(zhì)逐漸劣化，油的粘度會(huì)隨之越來(lái)越粘稠，不僅造成散熱困難，而且還會(huì)影響變壓器應(yīng)用的壽命。

6.1.3 表面張力的變化。變壓器油表面張力的標(biāo)準(zhǔn)為35mN/m，油經(jīng)過(guò)不斷運(yùn)行會(huì)逐漸劣化，當(dāng)油表面張力低于19mN/m時(shí)說(shuō)明油的劣化嚴(yán)重，含有各種氧化物或其他雜質(zhì)，嚴(yán)重威脅設(shè)備的運(yùn)行安全。

6.2 化學(xué)性能變化對(duì)變壓器的影響

6.2.1 酸價(jià)的變化。油的有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸總稱為酸價(jià)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間越久，酸價(jià)對(duì)設(shè)備的影響就越大，酸價(jià)值若超過(guò)0.1時(shí)，為避免發(fā)生事故，設(shè)備運(yùn)行需立即停止。

6.2.2 pH值的變化。變壓器油的pH值越大，說(shuō)明油質(zhì)越純，待設(shè)備運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，pH值會(huì)越來(lái)越小，當(dāng)pH值低于4.0時(shí)，說(shuō)明油內(nèi)的雜質(zhì)、氧化物、油泥等越多，不僅造成金屬設(shè)備被腐蝕、絕緣性能被氧化，而且會(huì)增加油的導(dǎo)電性，嚴(yán)重威脅變壓器設(shè)備的安全運(yùn)行，需立即停止運(yùn)行。

6.3 電氣性能變化對(duì)變壓器的影響

6.3.1 介質(zhì)損失的變化。新的變壓器油一般比較純，介質(zhì)損失會(huì)比較小，可低于0.01，當(dāng)變電器運(yùn)行時(shí)間逐漸增長(zhǎng)，油質(zhì)逐漸被水分、氧化物或其他雜質(zhì)影響而發(fā)生劣質(zhì)后，介質(zhì)的損傷也會(huì)越來(lái)越大，當(dāng)油內(nèi)水分大于0.002%以后，介質(zhì)的損傷會(huì)更大，當(dāng)水量達(dá)到0.01%時(shí)，則介質(zhì)損失至0.2，一旦介質(zhì)損失到0.3，其對(duì)變電器設(shè)備的運(yùn)行安全會(huì)造成影響，需及時(shí)采取措施進(jìn)行

處理。

6.3.2 擊穿電壓的變化。擊穿電壓同樣受油內(nèi)水含量的影響，油內(nèi)水含量越多，擊穿電壓會(huì)越低，如油內(nèi)水分含量達(dá)0.02時(shí)，擊穿電壓會(huì)下降至純油時(shí)擊穿電壓的22%，當(dāng)其下降一定值的情況下，會(huì)嚴(yán)重影響變壓器的運(yùn)行，需及時(shí)進(jìn)行解決。

7 加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備的油務(wù)監(jiān)督

7.1 平時(shí)觀察

平時(shí)加強(qiáng)油顏色、透明度、油位及有無(wú)漏油等情況，可提高設(shè)備的安全運(yùn)行情況。油色以淡黃色或黃色為優(yōu)質(zhì)，若暗紅或發(fā)黑則說(shuō)明是油劣化嚴(yán)重；透明度可確定其有無(wú)被雜質(zhì)污染或被氧化；油位的觀察，需了解不宜過(guò)高也不宜過(guò)低，高則易滲出，低則易吸收空氣中水分等；觀察設(shè)備外有無(wú)油膩情況說(shuō)明其有無(wú)漏油，一旦出現(xiàn)任何問(wèn)題需及時(shí)進(jìn)行處理。

7.2 正常與特殊取樣試驗(yàn)

正常與特殊取樣試驗(yàn)對(duì)變壓器油優(yōu)劣的監(jiān)督非常重要，可確保設(shè)備的正常運(yùn)行。正常試驗(yàn)需定期進(jìn)行，并記錄各項(xiàng)指標(biāo)，做好往年對(duì)比；特殊試驗(yàn)則可定量進(jìn)行，以此可促使設(shè)備的安檢及運(yùn)行。

7.3 采取防劣措施

油務(wù)監(jiān)督工作中抗氧化劑的定期檢查和及時(shí)補(bǔ)充非常關(guān)鍵，當(dāng)抗氧化劑為0.3%～0.5%時(shí)可起到良好的抗氧化作用，若小于0.15%則不會(huì)起到有效的抗氧化作用。工作人員需定期進(jìn)行檢查，及時(shí)補(bǔ)充使其達(dá)到抗氧化作用的范圍，從而提高油的質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行壽命。

8 結(jié)語(yǔ)

總之，變壓器油的簡(jiǎn)化試驗(yàn)、好壞鑒別、性能變化等，都能良好地反映變壓器運(yùn)行中存在的問(wèn)題，因此，應(yīng)加強(qiáng)變壓器油的監(jiān)督和監(jiān)測(cè)，提高油的優(yōu)質(zhì)應(yīng)用，促進(jìn)變壓器設(shè)備的安全運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：李紅衛(wèi)（1965-），女，吉林長(zhǎng)春人，長(zhǎng)春供電公司修試所工程師，研究方向：變壓器油務(wù)化驗(yàn)及色譜分析。

（責(zé)任編輯：陳 潔）