變壓器絕緣油化驗技術分析及應用

盧雨鑫

摘 要：隨著經濟和社會發展，人民生活水平提高，人類生活和生產所需能源急劇增加。變壓器在整個電力過程中起著不可或缺的作用，因為高低電壓主要是變電站轉換的。因此，大型變壓器的故障檢測是電力公司的一項重要日常任務，絕緣油化驗分析規則是變壓器故障檢測的常用方法。為了提高變壓器的運行穩定性，必須定期測試變壓器。通過測量變壓器絕緣油值，可以分析變壓器的運行狀態，推導出故障位置。

關鍵詞：變壓器絕緣油化驗技術

絕緣油氣相色譜是檢測和分析變壓器故障的簡便有效的方法。近年來，隨著在線監測技術的開發和應用，在線油色譜已廣泛應用于溶解變壓器中的氣體檢測。油色譜在線監測提供了快速、重復的優點。但是，其廠家多，在線色譜脫氣也各不相同。由于脫氣裝置出現故障，色譜載氣有可能進入變壓器，對變壓器的安全運行構成嚴重風險。

一、絕緣油簡化試驗

1.機械雜質。如果在試驗過程中發現油中有織物或不可溶污泥等機械污染，線圈周圍的油道會堵塞或聚集，變壓器線圈的熱量可能超過標準，即使變壓器在嚴重下燒毀。

2.游離炭。如果在實驗過程中檢測到油內更多的游離炭，應采取適當措施避免變壓器放電干擾。

3.水分。油中過多水分可導致絕緣材料老化，水分可大幅降低絕緣材料的性能，縮短變壓器壽命，并影響正常運行。

4.酸值。未使用的新型變壓器油幾乎不含酸產生物，酸值低。但是，油品在較長期的貯存中，特別是在充入和投入時，油不可避免地會與空氣中的氧氣結合并老化。氧化初期主要產生低分子，而有機酸和酸性基因產品中較高的分子具有較高的氧效應。當這些酸載體存在于絕緣油中時，油的電導率增加，油的絕緣降低，金屬可能會腐蝕。在較高的工作溫度（超過80 c）下，固體纖維刺激老化，從而縮短了設備的壽命。

5.PH.變壓器油可含有甲酸，導致油中含水量增加、絕緣減少、性能下降、設備壽命縮短以及對設備正常運行的影響。

6.閃點。閃點減少表明油中有揮發性和易燃氣體。這些氣體通常是由于加熱電子設備過熱和放電引起的高溫絕緣油油造成的。通過測量閃點，我們能夠及時檢測到設備故障。

7.電壓擊穿。是對絕緣油電性能的測量，可用于確定絕緣中其他懸浮物的絕緣油含水和污染程度，以及油品進入設備前干燥和過濾的程度。當清潔干燥油的應力逐漸增大時，發射擊電子在應力的負端發生。當電子有足夠的能量時，分子很容易微化離解。因此，隨著緊張程度的增加，整個離解過程將得到加強。當達到電壓時，會產生大量導電流且形成電弧。這種現象叫做擊穿，稱為擊穿電壓。當油中含有水或固體時，由于水和固體的導電性比油高，因此擊穿電壓會降低是其運行的危險信號。

二、變壓器油性能變化對變壓器的影響

1.化學性質。化學性能測試也是變壓器油測試發展的重要組成部分。變壓器化學特性的變化只有在調試時才能及時檢測到，以便對變壓器的性能監測作出反應，從而應用石油。使用變壓器油時，有關油的酸度可能會因溫度升高而改變，這對確保整個變壓器油的使用至關重要。相應區域酸度的增加可以改變油墨部分的整體應用性能，對變壓器油的應用性能性能有重要影響。因此，有必要及時監測變壓器油相應化學特性的影響，確保變壓器安全使用的整體性能監測。因此，在確定變壓器的化學特性時，必須及時監測相應化學特性變化的影響，以確保變壓器在控制中得到更好的應用。

2.物理特性的變化。由于變壓器油在使用過程中的影響較大，因此可以通過分析變壓器油的物理特性來確定變壓器油在使用過程中是否存在故障。通常，使用變壓器油時，油的初始顏色隨著變壓器的應用而更改為淺黃色。變壓器壽命變化及變壓器應用中相應油老化時，顏色會增加，導致CO2和氣體損耗，從而降低變壓器伙伴油的整體利用率，影響變壓器最終用途的效率。因此，在變壓器油試驗過程中，相應的試驗劑應根據變壓器試驗物理性能的變化及時處理對物理性能的影響。

3.改變電器性能。正常情況下，大多數新型變壓器油是純的，環境損耗低于0.01。變壓器運行時間越長，變壓器油的質量受到水分、污染等各種因素的影響，環境退化也在逐漸加劇。變壓器水分超過0.02%時，環境危害進一步加劇，環境損害為0.3%時，變壓器設備相應地得受到威脅。此外，變壓器的含水量可能會影響擊穿電壓。含水量越高擊穿電壓越低。如果含水量大于0.02，擊穿電壓會進一步降低，變頻器會在達到規定值后影響運行。

三、變壓器絕緣油化驗技術分析及應用

1.絕緣油油進樣自動預處理裝置的總體設計。主要包括離心機、機械臂、進樣、抓取裝置、帶有離心支架的振蕩器、油樣架、瓶架進樣、PLC控制系統和整體柜。研制的絕緣油預處理自動進樣裝置一次可對1～16個油樣進行預處理;機械手有6個自由度，定位精度高≥0.5mm。可進行的測試包括自動定量取樣、甲醇定量添加、振動、離心和將提取物引入進樣瓶。

2.改變高壓變壓器主循環油道結構。（1）在油道主要循環管路上安裝了常規油色譜脫氣裝置。作為子檢測電路與主循環油電路分離，可有效地防止部分載氣進入主循環油電路。（2）真空濾油脫氣裝置和異常壓力閉鎖報警裝置應安裝在脫氣裝置的后部。真空濾油裝置安裝在脫氣裝置后面的油管路上。真空濾油原理與真空脫氣原理相似。該裝置主要適用于溶解于油中的氣體，在高溫下機械振蕩，析出于油中的溶解氣體和脫氣。濾油裝置后應安裝高靈敏度的壓力閉鎖保護裝置，主要用于游離氣體。根據機油管道壓力的氣壓和液壓對差異，當油中存在游離氣體時，壓力傳感器檢測壓力下降，使用安裝在油管道主循環管路上的電磁控制閥鎖定主循環油回路，并向后臺發送報警信息，避免變壓器油游離氣體進入。

3.變壓器故障診斷方法的創新。變壓器油故障色譜分析是大多數電廠使用的檢測方法，但這種方法也存在許多缺陷，在嚴重時可能導致判斷錯誤。

4.低溫冷啟動試驗。天然酯配電變壓器在完全凍結至-30℃后，在變壓器內部沒有過熱的情況下，可以額定負載100%正常工作。大型天然酯變壓器溫起動程序與礦物油變壓器相同。在低溫環境中，天然酯變壓器可參考礦物油變壓器方案冷起動，除非調壓分接和油泵不宜運行。

變壓器作為電力系統重要組成部分的穩定運行也非常重要。測試變壓器油，并根據相應結果判斷變壓器當前運行情況。采用變壓器油識別等方法，通過各種途徑采取相應措施，有效解決變壓器運行中存在的所有問題，積極監測變壓器運行情況，提高整體油品質量，確保變壓器設備安全穩定地運行。

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