變壓器絕緣油化驗技術分析及應用

柴慶麗

摘要：電力變壓器是一種電網、電廠中非常重要的電氣設備，它能夠改變電壓、改變電流，傳輸電能。在電網系統、工業生產中，電力變壓器是一種十分重要，且不可或缺的電氣設備。我們所使用的電（電能），是通過電網輸送到千家萬戶、廠房、車間的，在電能輸送的過程中，為盡量減少電能在輸送過程中能量的損失，需要經歷升壓、降壓的過程，這個過程就是通過電力變壓器來完成的。

關鍵詞：變壓器;絕緣油;化驗技術;分析

1導言

隨著經濟社會的快速發展，各行各業對電力的依賴程度也越來越高，尤其是在大功率、遠距離輸電站的陸續建成并投入使用，變壓器在保障電力安全和穩定方面發揮著重要作用。變壓器中的絕緣油發揮著散熱和絕緣作用，其性能直接影響到電力生產的安全，直接決定了變壓器的使用壽命。通過變壓器絕緣油試驗能夠分析出絕緣油的化學特性、物理特性以及電氣性能等，從而分析出變壓器產品是否合格，以及是否滿足生產作業需求。在實踐中，在取樣環節、化學特性、物理特性以及電氣性能試驗中變壓器絕緣油試驗結果常常會受到各種因素影響，及時掌握這些影響因素，并在試驗中予以解決對提高變壓器絕緣油試驗效果具有積極的現實意義。

2電力變壓器結構及工作原理

電力變壓器的結構主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、散熱器、套管、瓦斯、連接件、連接管路等組成。其中，最重要的部分是鐵芯和繞組，繞組由兩個或兩個以上的線圈組成。工作時，通過鐵芯和線圈的相互作用，實現電壓和電流的變化，從而獲得我們所需要的電壓和電流。電力變壓器的工作原理是利用電磁感應原理。基本的工作原理是：當變壓器在一側繞組加交流電壓時，就產生電流，進而產生交變的磁通，在其他繞組中就感應出交流電動勢。加的電壓與感應電動勢與繞組的匝數成比例關系。

3絕緣油簡化試驗

3.1機械雜質

試驗中如發現油中出現各類纖維、不溶性油泥等機械雜質，若它們將油道阻塞或在線圈周圍發生聚集，可導致變壓器線圈局部發生熱量超標，嚴重時甚至會燒毀變壓器。

3.2游離炭

在試驗中若發現變壓器油內有較多的游離炭存在，為避免其導致變壓器出現放電故障，應采取相應的對策進行處理。

3.3水分

變壓器油中水分含量過多，會導致絕緣材料老化，水分亦會導致絕緣材料絕緣性能大大下降，縮短變壓器的使用壽命，影響其正常運行。

3.4酸值

對于未使用過的新變壓器油幾乎不含酸性物質，其酸值相當小，但油品在長期儲存下，尤其是充入電器設備投入運行后，難免會與空氣中氧接觸，油品易被老化。氧化初期時主要生成低分子有機酸，進一步氧化產生高分子有機酸以及酸性產物，在絕緣油中存在上述各類酸性物質后，則會提高油品的導電性，降低油的絕緣性，還可能產生對金屬的腐蝕。在運行溫度較高（的情況下，促使固體纖維質絕緣材料發生老化現象，從而縮短設備使用壽命。

3.5?pH值

變壓器油內會出現酸性物質，比如甲酸導致油內的含水量不斷增加，絕緣材料等受到水分侵蝕，絕緣性能下降，縮短設備的使用壽命，影響其正常運行。

3.6擊穿電壓

擊穿電壓也是評定絕緣油電氣性能的一項指標，可用來判斷絕緣油含水和其他懸浮物污染的程度，以及對注入設備前油品干燥和過濾程度的檢驗。對清凈干燥的油施加一個逐漸升高的電壓時，在電壓的負極端會發射擊電子，當電子具有足夠能量時，可以使油分子微化離解，于是整個離解過程隨電壓升高而加強，當達到某一個電壓后，會產生大量傳導電流且形成電弧，這種現象被稱為擊穿。擊穿時的電壓被稱為擊穿電壓。若油中有水或固體物存在時，則會使擊穿電壓變小，這是由于水和固體物的導電性均比油大。運行中油的擊穿電壓低是變壓器工作危險的信號。

4做好變壓器絕緣油維護

影響變壓器絕緣油的性能因素眾多，在后期應用過程中要采取多種舉措，做好絕緣油的維護工作，保障變壓器運行的穩定性和安全性。具體來說，首先就是要定期做好絕緣油試驗，根據試驗結果形成客觀、準確的工作報告，發現絕緣油出現問題時要及時采取有效措施，如更換油品或再處理，只有達到原有標準性能時方可投入使用，嚴格將隱患消除在萌芽狀態。其次是要做好定期維護工作。鑒于影響變壓器絕緣油性能的因素較多，要定期做好維護，如凈化、去油泥或進行干燥處理，減少外界影響因素對絕緣油性能的破壞和影響。再次是做好變壓器絕緣材料的日常維護。當變壓器在實際應用中達到一定年限時，受到水分、氧氣以及熱量等因素的影響，絕緣材料會逐漸發生老化、變質現象。因此，要做好日常的維護，提升密封強度，保障絕緣器材運行的穩定性，降低安全風險。

5變壓器油性能變化對變壓器的影響

5.1物理變化

經過長時間的使用后，變壓器油的顏色會逐漸加深，進而產生氧化物等雜質，令油性劣化，影響變壓器的正常運行。另一方面在長時間的使用后，其粘度會越來越粘稠，進而引發散熱困難情況，對變壓器的使用壽命帶來影響。在這一過程中，油的表面張力也會下降，說明油的質量劣化，含有各種氧化物或其他雜質，此時電力設備運行的安全性相應的下降。

5.2化學變化

通過試驗可明確當前變壓器油的酸值、pH值等情況，設備運行的時間越長，酸值越高，對設備帶來的負面影響會越大。相關試驗數據表明，酸值達到一定數值時，應停止設備的運行，以規避故障發生。另一方面，設備在長時間的運行后，pH值將越來越小。當化驗分析得出這一數值達到4時，說明設備內的雜質、氧化物等有害物的數量較多。此時將對金屬設備造成極大的腐蝕、降低絕緣性，設備的安全運行將難以保證。

5.3電器性能的變化

正常情況下，新變壓器油大都具有較高的純度，很少有介質被損失，小于0.01。隨著變壓器運行的時間不斷增加，變壓器油質會受到各種因素的影響，比如水分、雜質，介質的損傷會逐漸增大。一旦變壓器油中的水分超過0.02%，介質的損傷會進一步擴大，如果介質損傷達到0.3，變壓器設備的運行將會受到嚴重的威脅，必須采取適宜的措施加以處理。此外，擊穿電壓也會受到變壓器內含水量的影響，具備越多的含水量，擊穿電壓就越低。如果其含水量已經超過0.02，擊穿電壓進一步降低，在降低到規定數值后，就會影響變壓器的正常運行。

6結論

電力系統的正常運行，為人們的正常生活、工業的生產提供了有效的保障。變壓器作為電力系統中的一個重要組成部分，其穩定運行同樣是至關重要的。對變壓器油進行化驗，可通過相應的結果對當前變壓器的運行情況進行判斷。借助變壓器油鑒別等方法，通過不同途徑采取適宜的措施有效解決變壓器運行過程中存在的各種問題，并動態監督、監測變壓器運行情況，提高油的整體質量，確保變壓器設備處于安全、穩定運行中，避免設備故障的頻繁發生，確保社會工業生產、生活的正常化運行。

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