項芳
摘要:當電力變壓器的油介質損耗超過一定范圍之后,就很可能導致變壓器的絕緣性下降,進而影響到整體變壓器的安全運行。因此,在發現變壓器油介質損耗超標或者消耗增長較快的時候,應當對其原因進行徹底分析,有針對性地采取處理措施。
關鍵詞:變壓器;油介質損耗;原因;對策
1 前言
絕緣油作為變壓器中的主要絕緣介質,在絕緣的同時起到了一定的散熱冷卻作用,因此變壓器油質量的好壞對其運行的安全性和使用壽命有著直接影響。油的介損tg δ能夠對油的受潮情況、精制程度和雜質含量做出靈敏反應,油的介損tg δ增大會導致變壓器整體的絕緣性下降,影響變壓器的絕緣特性。為了進一步確保變壓器的安全運行,應當對油介質損耗超標的變壓器給予及時處理。
2 油介質損耗超標的原因分析
2.1 氧化作用
變壓器在運行過程中,油介質會被溶解油中的氧所氧化,即使油本身是天然的抗氧化劑,但是在一定的催化劑和高溫作用下,油還是會被逐漸氧化。在油品的抗氧化能力比較低的時候,油品中氧化所產生的金屬皂盒有機酸類等極性物質在電廠作用下會進一步發生極化,從而在一定程度上增加了油的電導電流,最終使油的介損增大。
2.2 水分的影響
絕緣油一般都會有一定的吸水性,所以會溶解和吸收大氣中的水分,運行油在被氧化后也會產生一定的水分,還有就是變壓器本身的干燥效果不佳或者設計有缺陷,都會導致油中含有水分。由于水分具有很強的極性,在受到電場作用之后,就很容易發生極化,從而進一步增加油中的電導電流,促使油的介質損耗超標。
2.3 機械雜質的污染
固體絕緣材料中通常都會附有少量的塵埃,這有可能是在制造時管理不當導致絕緣材料表面附著有雜質,也可能是在變壓器運行中產生的金屬離子雜質。這些雜質中存在很多的溶膠粒子,在電泳現象下產生的導電系數有時候會超過介質正常電導的十幾倍,因此介質損耗會明顯超標。
2.4 微生物細菌感染
在制造、運輸、存儲和使用油品的過程中或多或少地會受到微生物的污染,這是由于在油中含有空氣、水、碳化物和各種微量元素以及礦物質,這些物質共同構成了菌類生長、繁殖和代謝的基礎環境,而且變壓器在運行中的溫度也非常適合這些微生物的生長。
2.5 橡膠和絕緣漆的污染
變壓器在運行過程中的溫度比較高,浸泡在油中的橡膠長期處于這種高溫環境中會逐漸發生老化,進而產生分解,影響變壓器油介質損耗。
3 處理措施分析
3.1 處理工藝
油處理一般有油再生處理工藝和油凈化處理工藝兩種方式。這兩種油處理工藝可以串聯同時進行,也可以分別進行。需要注意的是,不管采取哪種處理工藝,必須保證先進行油再生處理,再進行油凈化處理,更不能只進行油再生處理或者只進行油凈化處理。
3.2 油凈化處理
油凈化處理是電力變壓器設備一種高效的防護措施。具體措施就是在高真空條件下對油進行過濾操作,除去其中的空氣、水分、氧化物和機械雜質。理論上講,通過油凈化處理,可以將絕緣油的擊穿電壓提高到60kV以上,對于保障變壓器的絕緣性有著重要作用。
3.3 油再生處理
油再生處理指的是讓絕緣油在再生設備和變壓器之間實現閉路循環,按照國標要求,需要加熱油在60℃~70℃的條件下至少循環8~10次。絕緣油經過再生劑的時候,其中的一些有機酸、離子基因和極性分子會被吸附除去,通常用到的再生劑有801吸附劑、硅膠和氧化鋁等。油再生處理的過程可以理解為是對變壓器進行一次徹底的清洗,是一種對變壓器進行預防維護的重要手段。
4 油介質損耗超標的防范對策
(1)針對變壓器內部水分含量過高引起的油介質損耗超標,可以采取油再生處理措施,也就是采用真空濾油加熱變壓器油,從而脫去油中的水分,降低變壓器油介質的損耗。
(2)針對一些其他因素導致的油介質損耗超標問題,不能采用真空濾油和普通濾油紙的方法進行處理,最好采用吸附劑處理,并且在選用吸附劑的時候要根據影響因素合理進行選擇。對于極性溶質一般采用強極性吸附劑,例如細孔硅膠或者三氧化二鋁,這一類的吸附劑對于油中極性有著很強的吸附能力;對于膠體溶質則可以采用吸附濾板或者粗孔硅膠這一類新型凈化材料,它們比傳統的濾油紙凈化效果更好,對于一些大直徑的膠體和粒子可以很好地過濾掉,從而降低變壓器油的介損。
(3)對于一些油介損超標的變壓器,除了進行油處理之外,還可以采用更換變壓器的方法進行處理。這就要求我們在真空狀態下對變壓器芯體進行熱油噴淋,油的用量最少是總油量的1/10左右,這樣才能夠盡量置換絕緣質中的劣化油。具體實施的方法如下:首先,要放盡變壓器內部的劣化油;其次,合格變壓器油進行熱油循環噴淋,分別用兩臺真空濾油機和兩根淋管通過法蘭進入變壓器,并且將其固定在線圈的上部;最后,通過對合格油加溫的方式對變壓器整體進行全方位的循環噴淋。除了更換變壓器之外,也可以采用在線處理的方式,由于油介質損耗超標的處理措施一般都是在高溫下才能進行吸附的,而變壓器在運行中的溫度一般在60℃左右,對于一些專用的吸附劑來說溫度正合適,所以可以將變壓器吸附罐中的吸附劑替換成專用的油介損處理吸附劑。通常在運行3個月之后就需要更換吸附劑,與此同時可以開展油介損試驗,對吸附效果進行檢查,這樣反復更換幾次之后,變壓器油介質損耗即可降至合格。
5 結束語
電力變壓器油介質損耗超標對于電力系統的安全、穩定運行有著重大影響,必須加強帆帆和處理,而引起變壓器油介損增大或者超標的因素有很多,因此需要針對不同原因采取切實可行的方法進行處理。