1前言
介质损耗是指变压器油在交变电场作用下,引起的极化损失和电导损失的总和。介质损耗因数能反映变压器绝缘特性的好坏,反映变压器油在电场、氧化和高温等作用下的老化程度,反映油中极性杂质和带电胶体等污染的程度。在变压器长期使用过程中,通过介质损耗因数试验,可反映变压器油的运行状况。
2引起介损超标原因分析
(1)杂质的影响。变压器在安装过程中油品或固体绝缘材料中存在着尘埃等杂质,运行一段时间后,胶体杂质渐渐析出。胶体粒子直径很小(一般为10-gin~10m),扩散慢,但有一定的活动能量。粒子可自动聚结,由小变大,为粗分散系,处于非平衡的不稳定状态,当超出胶体范围时,因重力作用而沉积。油中存在溶胶后,沉淀物超过0.02%时,便可能引起电导超过介质正常电导的几倍或几十倍,从而导致介损值增大。
(2)变压器结构的影响。从变压器制造结构上分析,目前有的变压器制造厂家从变压器减少渗漏油角度考虑取消了净油器(热虹吸器),对变压器油介质损耗因数的增大有一定的影响。如果变压器上装有净油器有利于绝缘油质量的稳定,可以在变压器运行过程中“吸出”绝缘内部水分,改善绝缘的电气性能,从而减缓了绝缘中水分的增加。
(3)微生物污染的影响。微生物细菌感染主要是在安装和大修中细菌类生物浸入所造成的。由于污染所致,在油中含有水、空气、炭化物、有机物、各种矿物质及微量元素,因而构成了菌类生物生长、代谢和繁殖的基础条件。由于微生物都含有丰富的蛋白质其本身就有胶体性质,因此微生物对油的污染实际是一种微生物胶体的污染,而微生物胶体都带有电荷,使油的电导增大,所以电导损耗也增大。变压器油处在全密封、缺氧和无光的器身中,油中存在的微生物厌氧和厌光。对放置较长时间后进行介损测试,特别是在无色透明玻璃瓶中放置的,其介损值会变小。变压器在不同时期内所带负载不同、运行油温不同,微生物在不同温度下繁殖速度也不同,油温在50~C~70~C范围内运行,繁殖速度快,所以介损相对增加较快。故温度对油中微生物的生长及油的性能影响很大,一般冬季的介质损耗因数比较稳定。
(4)金属离子的影响。变压器本体铜金属构件的磨损或腐蚀(如油泵轴或叶轮磨损、裸露的铜引线腐蚀)、绕组铜导线严重过热或烧损等都会使铜离子溶入到油ff1,使变压器油中铜离子浓度增高,导致介损的升高。
(5)含水量的影响。变压器等电器设备的制造过程中绝缘材料虽经干燥处理,但其深层仍残留水分,如果在运输和安装过程中保护措施不当,会使绝缘材料再度受潮,运行中呼吸系统进潮气,并通过油面渗入油内。另外,固体绝缘材料和变压器在运行过程中,由于变压器油氧化热裂解而生成水分,绝缘油在运行温度下并有溶解氧存在时,其氧化作用会加快,产生有机酸和水,这都将导致油中水分超标。对于纯净的油来说,当油中含水量较低(如30mg/L-40mg/L)时,对油的介质损耗的影响不大,但当油中含水量大于60mg/L时,其介质损耗因数急剧增加。
3防范措施
(1)加强对变压器在制造、出厂试验、运输和安装过程的监督,特别要防止因杂质混入油中而带入主变压器内,导致变压器投运后短时间内出现变压器油介质损耗快速上升的现象。通过对大型变压器安装过程中的油务监督,在一定程度上可以减小因新油油质不良而引起变压器故障。
(2)由于变压器油在运行中可使温度达到60℃~80℃,变压器油在与空气或潮气接触时,在作为金属催化剂的变压器铁心和铜线的作用下,会加速氧化。油品在使用中,抗氧化剂会不断消耗,补加T501抗氧化剂可以延缓油品老化。
(3)变压器在运行过程中,对呼吸器中失效的干燥剂要及时更换,以避免油氧化变质。同时,要严格按预试规程对变压器油进行试验,当发现某项指标不合格时应及时采取处理措施。
4变压器油介质损耗增大的处理方法
解决变压器油介损超标采用的方法有两种:一种是更换不合格油,重新注入经电气试验和化学分析各项指标均合格的油;另一种是对超标油进行再生处理。
(1)更换不合格油。更换不合格油可缩短系统停电时间,只需放净变压器内旧油,用合格油对变压器进行冲洗,再对变压器进行真空注油。这种处理较适用于机组不容许长时间停电;机组运行了较长时间,油酸值较高,油呈深黄或褐色,出现游离水或油混浊现象,并全面降解的情况。但简单的换油不如滤油对变压器的“冲洗”彻底,而且换油耗费大,不利于节能和环保,对超标油不宜shou选换油处理。
(2)再生处理。再生处理是指物理一化学或化学方法除去油中的有害物质,恢复或改善油的理化指标。再生处理的常用方法有:吸附剂法和硫酸一白土法。吸附剂法适合于处理劣化程度较轻的油;硫酸一白土法适合于处理劣化程度较重的油。吸附剂法又可以分为接触法和渗滤法,接触法系采用粉状吸附剂(如白土、801吸附剂等)和油在搅拌接触方式下再生;而渗滤法即强迫油通过装有颗粒状吸附剂(如硅胶、颗粒白土和活化氧化铝等)的净化器,进行渗滤再生处理。对于劣化较严重的变压器油,可采用硫酸一白土法进行再生处理。硫酸处理能除去油中多种老化产物,白土处理能消除酸处理后残留在油中的不良物。在实际生产和运行中,常遇到油经真空、过滤和净化处理后,油的含水量很小,而油的介质损耗因数值较高的情况,这是因为油的介质损耗因数不仅与含水量有关,还与许多因数有关。从上述的分析中可以发现,大多数变压器油介质损耗因数增大的原因是油中可溶性极性物质(如溶胶等)增加所致。对于溶胶粒子,其直径在10-gm~10-Tm之间,能通过滤纸,所以经二级真空滤油机处理其介质损耗因数不能达到目的,因此处理由这种原因引起的油介质损耗因数增大问题,通‘常采用渗滤法再生处理可以得到良好的效果。
5结论
当发现变压器油介质损耗因数增大时,应具体分析油品劣化的程度及引起介损增大的原因,以便采取相应的措施进行处理,使变压器油达到正常性能,以保证设备的安全稳定运行。
油浸式试验变压器特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。
1.高压试验变压器按绝缘介质主要分为三大类
(1)油浸式:采用25#变压器油填充,绝缘冷却效果较佳
(2)干式:干式体积小重量最轻,但电压难以做高
(3)充气式:油浸式采用25#变压器油填充,绝缘冷却效果较佳;干式体积小重量最轻,但电压难以做高;充气式采用SF6气体填充。
2.根据使用设备的场合和条件,选择好变压器种类后,再根据所需电压、电流选择变压器的规格。
(1)波形:如对高压电压波形要求不严格,可以在试验变压器高压端加硅堆,可以让交流变为半波直流,如需要全波,也可以要求厂家制作电桥硅堆,得到全波直流。
(2)容量:试验变压器按试验时间长短也可以选择足容量或者差容量,1分钟耐压试验可以选择差容量来减少成本,1小时或者以上的耐压试验则必须选择足容量的变压器,通常情况下试验变压器可以在1.4倍最大电压下短时间工作。
油浸式高压试验变压器,是根据《试验变压器》标准在原同类产品基础上经过大量改进后,研制生产的系列试验变压器,该产品遵照DL/T848.2-2004《高压试验装置通用技术条件-第2部分:工频高压试验装置》,研制生产的一种新型产品。
变压器在运行过程中的常见故障及简单的修复方法。文中所列出的故障现象,有些是变压器共有的现象,有些只能出现在大容量的变压器,至于修复方法,也只能是对小故障的修复,如果是较故障,就只能在专业维修厂家有专业的工具有设备进行修理了。请根据实际情况进行识别。
维修处理的简单方法
1、引线部分故障
检测方法:三相直流电阻不平衡或某相电阻无穷大,根本不导通。
处理方法:确定故障部位,对接触不良的可以重新打磨压紧。对焊接不良的重新焊接。对焊接面不足的应增大。引线截面不足的应更换(增大)来满足需求。
2、线圈故障
检测方法:通常发生线圈故障多会闻到焦糊味。可测量绝缘电阻和直流电阻,绝缘电阻“零”,直流电阻增大并不稳定。
处理方法:确定故障情况。如果损坏轻微,可修复使用。如果故障严重,应考虑更换线圈。
3、绝缘下降
检测方法:变压器定期作绝缘电阻试验,如测量值变化大或低于《规程》要求可确定为变压器受潮或油绝缘电阻下降。
处理方法:变压器绝缘电阻下降应彻底干燥,油绝缘下降可换油或过滤,对变压器密封不严及吸潮器故障应进行修复。
4、铁芯故障
检测方法:测量穿芯螺杆绝缘电阻,如小于10兆欧应检修。处理方法:吊芯后抽出损坏的穿芯螺杆,更换绝缘。
5、对于层数成双的低压线圈,弯头处绝缘受伤,出现裂纹。
处理的方法:是将弯头处已击穿的旧绝缘清除掉,或更换整个低压线圈。
6、铁芯故障引起击穿。
铁芯故障有铁芯片间绝缘损坏、铁芯局部熔化、接地片断裂及夹件松动等。如损坏部分不大,在损坏处再涂一层绝缘漆即可。铁芯局部熔化通常是由于铁芯螺栓的绝缘损坏使铁芯片短路、片间绝缘严重损坏或铁芯接地不正确等造成。处理方法是,将烧熔部分刮净,再涂上绝缘漆。