變壓器油市場應用中常見問題與解決方案

何天宇，劉斌，馬利花，郝小紅，張新民

(1.中國石油潤滑油公司產(chǎn)品設計中心，上海 201800；2.中國石油蘭州潤滑油銷售分公司，甘肅 蘭州 730060)

0 引言

變壓器油廣泛用于變壓器、電抗器、互感器、套管、油開關等充油電氣設備，起到絕緣、冷卻、滅弧作用，是電力行業(yè)設備運行最主要配件之一[1]。相對其他油品質量投訴大多集中在售后應用環(huán)節(jié)而言，變壓器油質量投訴主要集中在新油入庫檢測對標階段，或初期投用時的質量判定階段；擊穿電壓或水含量超標是變壓器油在這一時期最常見的應用問題，因關系到客戶端現(xiàn)場開工及設備運行，故常表現(xiàn)為一種緊急投訴狀態(tài)，提高相關方對變壓器油常見問題分析與處理能力，有助于解決質量爭議和降低各方時效成本。對此，相關方需清楚變壓器油在市場流通與應用中的三種狀態(tài)：出廠油、裝機油、運行油；客戶端經(jīng)常按照裝機油或運行油的標準來檢貨，而供應商卻多以出廠標準來備貨，兼有現(xiàn)場檢測設備、測試方法等因素影響，問題呼之欲出。

1 常見問題

1.1 入廠檢測不達標

甘肅某電廠生產(chǎn)運行部就進廠KI25變壓器油擊穿電壓不合格事宜向供應商提出質量訴求。客戶端準備向750 kV變壓器油補油，按相關標準規(guī)定，該等級變壓器所用變壓器油擊穿電壓不低于60 kV，而客戶端多次檢測結果在50 kV左右；后經(jīng)雙方技術對標，最終確認該批產(chǎn)品符合雙方供貨技術協(xié)議標準(要求供應產(chǎn)品符合國標GB 2536-2011技術標準)。現(xiàn)場問題反映出客戶端內部缺乏有效溝通，各部門參考標準不統(tǒng)一；設備所需擊穿電壓不低于60 kV用油條件，需要客戶端對油品進行凈化處理，或重新協(xié)商供貨條件，委托供應商有償處理。擊穿電壓達不到客戶端使用標準，是變壓器油最常見的投訴問題。

1.2 技術協(xié)議問題

某經(jīng)銷商與青海某鋁業(yè)公司達成KI25變壓器油供應協(xié)議，因供應的產(chǎn)品擊穿電壓不達標而退貨，相關數(shù)據(jù)見表1。

表1 協(xié)議標準、相關方檢測數(shù)據(jù)及對應檢測單位

雙方技術協(xié)議簽署基礎一方面是客戶需要，另一方面是建立在經(jīng)銷商對供應方出廠數(shù)據(jù)多批次調查結果上，調查顯示該產(chǎn)品出廠擊穿電壓基本在60 kV以上，而供應批次產(chǎn)品擊穿電壓出廠數(shù)據(jù)為63 kV，故單方面改變了與客戶端交接標準，由于不了解不同測試方法對擊穿電壓檢測結果的影響，導致雙方產(chǎn)生較大分歧。

最終完成第三方檢測后，客戶端認可并重新接受該批產(chǎn)品。看似簡單，但期間退貨、第三方送檢、再次送貨驗貨，相關方反復溝通，延遲近一個月時間交貨，消耗了大量人力、時間成本。這類問題本質上依然是擊穿電壓不達標事件，但不同之處在于雙方引入了新的技術要求卻忽視了檢測環(huán)節(jié)存在的不確定性。

1.3 含水問題

雖然市場因變壓器油擊穿電壓引發(fā)的質量投訴較多，但很少因此造成真正的質量事故[2]；相反，變壓器油含水超標問題投訴數(shù)量并不突出，但間或發(fā)生的水分超標問題，如果處理不善，則有可能引發(fā)較大的經(jīng)濟損失。

西北某有色金屬公司投訴供應商提供的KI45號變壓器油因含水量超標導致其延遲開工，并提出損失賠償。據(jù)了解，客戶端為1臺35 kV變壓器補油，經(jīng)銷商按照用戶要求供應KI45變壓器油5桶，客戶端檢查合格證，外包裝無明顯變形、滲漏入庫。第二天現(xiàn)場人員對2桶備用的變壓器油光照檢查正常后補油，因數(shù)量不足又從庫房領用1桶，匆忙中未進行光檢便直接補加，后發(fā)現(xiàn)透明油管中油品顏色異常，立即關閉油泵及油枕與主油箱間的閥門，檢查發(fā)現(xiàn)正在啟用的油桶內銹蝕嚴重，有明顯水跡；其后對變壓器主油箱和油枕內油品進行檢測，主油箱油品合格，油枕內油品水含量明顯超標，擊穿電壓低于20 kV，后對油枕進行置換，最終設備送電運行時間比原定計劃推后3天，停工損失約20萬元。

據(jù)了解，這批產(chǎn)品先后出入地區(qū)中心庫、一級經(jīng)銷商庫、客戶端臨時庫，經(jīng)歷鐵路、公路聯(lián)運及短倒多次作業(yè)，任何一個環(huán)節(jié)失控，都有可能造成大桶密封失效與外部介質污染。

2 常見問題原因分析

2.1 標準不清

由于變壓器油涉及多個標準，有變壓器油出廠標準、運行中變壓器油質量標準、電力行業(yè)變壓器油選用導則等，期間不同環(huán)節(jié)對變壓器油擊穿電壓及水含量要求差異較大[3]，若不能有效溝通，就會給銷售與使用方帶來質量糾紛。不同標準對變壓器油擊穿電壓與水含量的要求見表2。

表2 不同標準對變壓器油擊穿電壓與水含量的要求

表2(續(xù))

2.2 檢測方法不統(tǒng)一

擊穿電壓又稱絕緣強度或介電強度，目前國內對擊穿電壓的檢測主要有以下兩種方法，GB/T 507-2002 絕緣油擊穿電壓測定法和DL/T 429.9-1991絕緣油介電強度測定法(電力行業(yè)標準)，兩種測試方法最大差異在于所用的電極形狀不同，分別采用球形電極和平板電極，由于兩種電場分布形態(tài)不同，測試結果存在較大差異。

參研兩種方法，DL/T 429.9-1991適用于驗收入場的新絕緣油和電壓在220 kV以下的電力設備內的油[8]；而GB/T 507-2002方法等效采用國際標準IEC 156：1995絕緣油擊穿電壓測定法，適用于測定40 ℃黏度不大于350 mm2/s的各種絕緣油、未使用過的絕緣油的交接試驗以及設備檢測和保養(yǎng)時對試樣狀態(tài)的評定[9]。測定絕緣油的擊穿電壓，實際上是衡量絕緣油中包括水分在內的雜質含量的多少，即判斷絕緣油被污染的程度。嚴格地講，在相同的操作條件下，兩種方法均能有效反映不同變壓器油相對絕緣強度的高低，相比之下，GB/T 507-2002方法適用范圍更廣，基本涵蓋了DL/T 429.9-1991方法檢測范圍。由于兩種方法檢測結果的差異性，給市場應用帶來了許多不便，對此，出現(xiàn)爭議時，可按照表2中相關標準規(guī)定實施，即對出廠未使用絕緣油的擊穿電壓統(tǒng)一按照GB 2536-2011與DL/T 1094-2018標準規(guī)定的GB/T 507-2002方法檢測，對凈化后的裝機油及運行油按GB/T 7595-2000與GB/T 14542-2005標準規(guī)定的方法檢測[10]，而非各執(zhí)己見，用不同的檢測方法進行比對。

就絕緣油水分含量檢測而言，現(xiàn)行方法主要有GB/T 7600-2014運行中變壓器油和汽輪機油水分含量測定法(庫侖法)和GB/T 7601-2008運行中變壓器油和汽輪機油水分含量測定法(氣相色譜法)，雖然兩者檢測原理不同，但檢測范圍與精度基本一致，目前業(yè)內多采用GB/T 7600-2014方法檢測，數(shù)據(jù)差異多源于不同檢測單元整體分析水平差異。

擊穿電壓是絕緣油在測試電壓逐漸升高時，電極發(fā)射的電子擊穿絕緣介質時的最低電壓，其檢測結果受到測試電極的面積、相對距離、絕緣油中的水分、顆粒物含量等因素的影響，所以，水分含量高低在一定程度上決定了油品絕緣強度。

2.3 不同實驗室檢測差異

首先，檢測水平相同的實驗室之間因為人和設備的不同而存在客觀的差異，這表現(xiàn)在不同檢測項目對重復性和一致性的明確規(guī)范上；其次是非標準實驗室或檢測單元由于各方面投入的缺失導致人員操作水平、設備維護校驗、檢測方法更新及執(zhí)行等不到位，致使最終的檢測結果與標準結果相差較大。

由于擊穿電壓的測試對試樣中微量水或其他雜質非常敏感，而微量水又與環(huán)境濕度、采樣器具清潔度等多種因素相關，故擊穿電壓的測試對采樣過程及器具要求很高[11]，需經(jīng)過培訓或有經(jīng)驗的人員完成，具體可參照GB/T 7597-2007電力用油(變壓器油、汽輪機油)取樣方法與GB/T 4756-2015石油液體手工取樣法。這里隱藏的一個不利因素是，沒有哪個單位或個人愿意承認自己的檢測水平不如別人，這需要充分有效的溝通，正常可通過雙方檢測人員對標，通過檢測方法、采樣方法、檢測過程控制的不同找出差異點；當然，在這個過程中，應該以具備國家實驗室資質的一方為主導，必要時可進行第三方送檢[12]。

2.4 物流與倉儲管理不到位

潤滑油品牌發(fā)展的最終的結果是產(chǎn)品質量的精益求精，任何知名品牌供應商都必須保證產(chǎn)品出廠合格率100%，包括外部包裝和內在質量，但在現(xiàn)場使用時，不時會發(fā)現(xiàn)部分包裝桶變形、滲漏及外部介質污染問題，其根源在于儲運過程管理不佳。筆者曾經(jīng)調查從烏魯木齊發(fā)往沈陽的一批變壓器油產(chǎn)品，客戶端反饋多個大桶發(fā)現(xiàn)明顯含水；事故現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)該批產(chǎn)品(310桶)有一半以上外包裝明顯變形，約六分之一變形嚴重，部分包裝桶存在漏油痕跡；通過對物流公司現(xiàn)場卸貨情況調查，由于現(xiàn)場作業(yè)叉車故障，卸車過程完全是人工作業(yè)。該批產(chǎn)品是鐵路篷車分三層裝運到站，物流公司現(xiàn)場人員僅利用兩只廢輪胎就完成卸貨，除最下層130只大桶完好外，其他包裝桶均存在不同程度損傷；時值雨季，在后續(xù)的運輸過程中，這批產(chǎn)品又經(jīng)歷了暴雨洗滌。

事件原因明確，物流單位未按合同要求接卸到站物資，未按要求在運輸過程中進行防護，野蠻卸車導致部分大桶變形、密封失效，運輸過程中未采取防護措施導致部分密封失效的包裝桶進水；實際上，在客戶端也存在防護問題，送到的油品雖然在雨棚下存放，但雨棚空間有限，外圍油桶頂部積滿了雨水。盡管供應方對此一再強調，但具體管理應用中，由于各種因素或條件所限，此類問題層出不窮。

3 變壓器油應用管理

針對市場反饋的變壓器油水分和擊穿電壓問題，一般情況下會影響產(chǎn)品驗收入庫，嚴重時影響開工生產(chǎn)，甚至造成重大質量事故[13]；對此，在變壓器油應用管理過程中，相關方必須對所負責環(huán)節(jié)存在的問題或隱患有清醒的認識，并制定相應的防范措施。

作為供應商，應就變壓器油常見問題做好圖文資料，以指導用戶正確對待產(chǎn)品入廠檢測階段或啟用階段可能出現(xiàn)的問題與分歧，對于新開發(fā)用戶，出現(xiàn)爭議時，更應該在第一時間做好現(xiàn)場服務，配合解決現(xiàn)場問題；大品牌供應商對此可以提供更佳的技術支持。

作為銷售人員，應清楚變壓器油出廠、裝機與運行標準，以及儲運管理中的注意事項，以指導經(jīng)銷商、服務商及終端用戶準確選油、用油。

作為經(jīng)銷商或服務商，應了解變壓器油在市場流通中的三種狀態(tài)與相關標準，清楚客戶端需求，及時有效為客戶端提供所需產(chǎn)品；同時，能夠根據(jù)區(qū)域市場需要搭建油液凈化平臺，建章立制、做好產(chǎn)品儲運防護，努力提升為終端用戶服務的能力。

對于終端用戶，應注意三方面問題，首先是充分表達現(xiàn)場設備用油技術需求，讓供應方清楚所需產(chǎn)品的關鍵所在；其次，做好現(xiàn)場交貨及儲存管理，保證入庫產(chǎn)品外包裝無明顯變形、標簽完好、生產(chǎn)批次清晰、桶面無水漬，產(chǎn)品質檢合格證、MSDS數(shù)據(jù)齊全，且后續(xù)儲存防護措施到位；第三，使用前檢查工作，逐一進行光照檢查，小動作，大功效；具體操作：打開包裝桶(本文涉及變壓器油包裝桶均指200 L大桶)上大、小桶蓋(大口為油孔，小口為通氣孔)，用強光手電從小口照射，從大口進行觀察，桶內油液清亮透明、桶內無可見雜質雜、銹跡為正常狀態(tài)，杜絕問題產(chǎn)品進入設備運行系統(tǒng)。

4 結語

市場對變壓器油的質量投訴主要集中在出廠新油擊穿電壓與用戶實際需求的矛盾上，兼有擊穿電壓現(xiàn)行兩種測試方法檢測結果存在較大差異，導致這一問題更加突出，認知變壓器油在市場流通與應用環(huán)節(jié)的不同狀態(tài)與對應技術要求，以及不同方法對檢測結果的影響，是解決這一矛盾的關鍵所在；而變壓器油水分異常多源于儲運環(huán)節(jié)管理與防護缺失，相關方應嚴把交接貨管理，使用前的檢查與防范有助于終端用戶避免重大經(jīng)濟損失。