變壓器油在線狀態處理綜述

摘要：本文綜述了采用狀態維護的方法，提出變壓器本體油狀態維護處理技術的先進性，及帶來的巨大經濟效益和社會效益是不容置疑的技術發展方向。

關鍵詞：變壓器油 狀態處理 綜述

1 概述

變壓器被看為輸配電系統中最關鍵的設備，但是變壓器在運行中長期經受電氣、機械、化學和環境的影響。變壓器油也同樣受到這些影響，這些綜合因素必然導致變壓器油的某些技術指標不能滿足變壓器安全運行要求。通常我們是在停電（離線）情況下對變壓器油作預防性試驗，對不能滿足變壓器安全運行要求的某些變壓器油指標，只能在離線情況下分別進行處理，使變壓器油不合格的一些指標恢復正常。雖然預防性試驗在我國電力系統中發揮了巨大作用，但是這種按時間表監測維護的方法具有一定缺陷，不僅設備的缺陷不能即時發現，既浪費人力和財力又不能完全達到預期的效果。首先是要停電，這就要安排停電計劃，不能即時處理；另外，主要缺陷是在停電情況下檢測出變壓器油的技術指標，不能真實反映帶電情況下變壓器油的技術指標。更不用說實時發現問題實時處理，以避免變壓器事故的發生。狀態（在線）監測和狀態（在線）處理就由此應運而生。

綜述全新的變壓器油維護方法是變壓器油的狀態處理方法，它能對變壓器油進行狀態監測和狀態處理，在對變壓器油進行狀態處理后，變壓器油的指標能迅速恢復達到新油的標準，把這類裝置長期安裝在變壓器上可延長變壓器的使用壽命，既能節約和降低供電管理和運行成本，又提高了變壓器的安全運行水平。

2 狀態維護的技術要求和方法

2.1 在線濾油過程中遇到的障礙和困難

一是由于增加的監測傳感器，額外電路系統和控制系統，與離線濾油相比電力系統會增加額外費用。但是，就大多數情況來說，由系統所增加的成本只等于維護成本和停電浪費成本的一小部分。

二是由于保護復雜性和所有監測系統的增多增加了實現在線狀態維護的困難。

三是一些在線濾油機在安裝時需要對變壓器作一些改動。由于在線濾油是新的領域，其結果需要時間才能顯示出它的魅力，在推廣應用過程中還會遇到傳統觀念的挑戰。

2.2 對變壓器在線濾油裝置的要求

2.2.1 工藝要求：適當的溫度和真空

變壓器油在線處理裝置采取的工藝都是對油進行真空加熱處理，使其達到我們所希望的目的。但是，若真空太高，在脫氣的同時也把油中有益的一些自然成份和人工放入的添加劑一起排出去，會造成對油永久的傷害；若真空度太低，又不能把油中有害氣體排出。另外，若加熱的溫度過高，會對油的特性產生永久性的破壞；若溫度太低，又不能把油中的水分排出。所以，我們應該在油處理工藝時采取適當的溫度和真空。

2.2.2 質量要求：處理的結果應能達到新油的標準

變壓器油在線處理就是脫氣、脫水和過濾，油中的氣體和雜質應當是盡量地排出去，它們的含量越少對變壓器越有利。

但是，對油中的水份就不能認為越低越好，因為變壓器的繞組不能過度干燥，若繞組過度干燥的話，繞組中的絕緣會收縮變脆，變壓器繞組上的夾件會因此失去夾緊力，這樣繞組在外應力的作用下，如：變壓器繞組受到短路時，短路應力會使繞組產生變形，這是我們不希望看到的結果。所以，油中的水量應保證不低于5ppm。

2.2.3 安全要求：保證變壓器的穩定和安全運行

在變壓器油處理過程中，油處理裝置絕對不能在本身的處理過程中產生有害的氣體。如甲烷、乙炔等，這樣是對變壓器很不利的，會對變壓器的安全運行帶來不利的后果。另外，油處理裝置的運行過程中更不能引起變壓器的所有保護發出信號，甚至引起跳閘，發生安全事故，這也是絕對不能允許的。

再者，油處理裝置運行中要保證油的流動不會在變壓器內產生油流帶電的結果。

2.2.4 油穩定性的要求：保持油的特性的穩定性

變壓器油經過在線裝置的處理后油的品質應該達到相對長期的穩定性。雖然高真空和高溫度的處理裝置能夠在短期內達到很好的效果，但是對變壓器油的特性造成了不可逆轉的傷害，所以很快油質又會變壞。為了保持油的特性的長期穩定性，油處理裝置要做很多工作，來達到這個要求。

3 變壓器油狀態處理過程中應保障安全的措施

一是在線濾油裝置必須有可靠的流量控制裝置，避免油局部流速過大而產生摩擦靜電等不安全因素。

二是濾油機出口應配置有出油閥或逆止閥，以防臨時緊急停機因虹吸作用發生跑油，影響儲油柜的正常油位。

三是濾油機出油管應連接至儲油柜處閥門，不應連接至箱體處閥門，以防氣泡一旦進入變壓器后，在通過變壓器內部高電場區域時產生局部放電，同時避免帶氣泡油流進入氣體繼電器，發出不必要的信號；將氣體繼電器由“跳閘”改投至信號位置，以防帶電過濾時產生氣體引起誤動。開始凈化時，如發現輕瓦斯保護動作信號，可放掉氣體繼電器內的氣體，不停止循環凈化。

四是變壓器油的真空脫氣處理比較徹底，而油液有較強的吸氣性能，導致儲油柜內油液吸氣量較平時正常運行大得多，為此，應臨時更換較大的呼吸器，以滿足變壓器帶電濾油時儲油柜吸氣量增加的需要。

五是濾油機啟停操作時，要根據變壓器儲油柜油位正確控制回油閥和進油閥，確保儲油柜、濾油機真空脫氣灌油位在正常運行位置。

4 變壓器油狀態（在線）處理維護方法

變壓器內的水分約99%存在于固體絕緣中，只有約1%的水分溶解在油中。但是，整個變壓器內部油-紙絕緣結構中各自的水分含量并非保持平衡，隨著溫度的變化，絕緣材料中水份和油中水量之間始終存在一個動態平衡過程。當油的溫度降低時，油中水分將被絕緣材料吸收，使絕緣材料中含水量增加；當油的溫度升高時，使絕緣材料中的水分將向油中轉移，此時進行油的脫水處理降低油中的水份含量，也就是達到降低絕緣材料中的水份含量，如此循環達到降低絕緣材料和變壓器油中水份含量的目的。這些處理過程編制成軟件可以由計算機程序控制處理裝置的運行方式，實現處理裝置的遙控和遙測。

5 應用狀態處理變壓器油維護方法所帶來的效益

5.1 社會效益

一是延長設備停電檢修周期，縮短停電檢修時間，提高設備可用系數和電網供電質量。

二是通過減少變壓器廢油排放量，創建綠色電網。

三是裝置的高度自動化和自治能力的應用能夠明顯減輕電力職工的勞動強度，促進和諧電網發展。

四是有效減少變電主設備事故發生率，從而避免大面積停電帶來對社會和人民生活影響。

5.2 經濟效益

由于變壓器油的狀態處理涉及方方面面，不能詳述其應用后的直接經濟效益和避免的經濟損失，僅以一臺500kV等級75萬容量變壓器停電濾油為例：

應用變壓器在線濾油技術，一相60噸油，按3倍油量180噸計算，濾油機工作效率8噸/小時，需要至少停電22.5小時。如包括倒閘操作和準備時間至少需要主變停電30小時。

電量損失：75萬千瓦時×30小時=2.25×103萬度電×0.1元=225萬元。

采用變壓器在線濾油技術的應用，與離線濾油相比處理一臺變壓器，人員費用、設備費用、車輛費用等維護費用至少也要節約幾萬元/臺，每年可以節約近百萬元。

5.3 隱形效益

狀態處理變壓器油可以達到延長變壓器的使用壽命，節省了投資，既降低了管理和運行成本；又保證了變壓器的安全運行。

狀態（在線）處理變壓器油明顯減輕維修作業勞動強度和工作時間。

推廣這項新的維護方法延長了變壓器油的使用年限，同時也減少廢變壓器油的排放，對節能減排，保護環境也有一定貢獻。

減少停電時間，對提高社會生產力和改善人民生活也有重大意義。

6 結論

變壓器油的狀態處理維護技術是一項比較穩定和成熟的先進技術，但還要經過多臺變壓器對不同油品進行處理后，再對試驗結果經較長時間考驗，才能做出全面正確評價，這是良好的開端，預示著狀態（在線）處理維護方法在我國有美好的應用前景。

參考文獻：

[1]錢旭耀編著.“變壓器油及相關故障診斷處理技術”，2008.

[2]“大型變壓器在線濾油處理的研究及應用”.湖南超高壓公司，2008.

[3]楊麗瓊.淺析變壓器油的運行與維護[J].價值工程，2012（30）.

作者簡介：

馮國青（1985-），男，山西保德人，2006年畢業于太原理工大學電力系統及自動化專業，學士學位。