浅析变压器油的运行

［摘要］必须定期对变压器本体内的油取样，测定其抗氧化剂的浓度。当一旦发现其浓度降低到某一限值以下时，必须及时添加，以始终保持其抗氧化的能力。

［关键词］变压器  绝缘

    变压器的绝缘介质，使各绕组之间以及绕组与接地的铁芯和箱壳之间有良好的绝缘；另一方面它又是散热的媒介，将铁芯和绕组运行中散发出来的热量传递给冷却装置。由于它的绝缘作用，根据变压器电压等级的不同，绝缘油必须具有一定电气绝缘强度，并要求始终处于允许状态，但由于变压器油在运行中有可能与空气接触；安装在户外的变压器，在保护不良的情况下，很有可能渗入雨水；变压器在较高的温度下运行，上层油温可能会高达95℃左右等，这些情况都会使变压器的油质变劣，电气绝缘强度降低，对新安装与大修后的变压器，除处理好变压器的散热、防潮及防劣化三个问题外，还应定期地取油样试验，以了解油质在运行中的状态，如发现问题应及时解决。

    1变压器油的试验
    新的和运行中的变压器油都要作试验，按照变压器运行规程，变压器油每年都要取样试验，一般情况下，可不作全部项目试验，仅作简化试验，简化试验包括以下项目：

    （1） 闪光点。它是油加热时产生的蒸汽与空气混合后，近火焰即发生闪燃时的油温值。
    （2） 机械混合物。它是指油中存在的固体绝缘纤维及其它纤维组织，油中的不饱和烃类分解出来的氧化物、可溶性树脂、油泥及游离碳等物质。
    （3） 电气绝缘强度。它是指油试验器两电极间油层击穿时的最小电压。
    （4） 游离碳。最好是没有，即使有少量县浮碳存在，也说明变压器油己有过热现象。
    （5） 酸价。它表示油中有机酸的数量，它是油中烃类化合物氧化的产物，以及油中的氧化物、杂质在一定温度作用下产生的分解物。
    （6） 酸碱度。它是由绝缘油的氧化及皂化（因油中的高分子有机洲离脂肪酸的存在）而导致的，是绝缘油的重要性质之一。
    （7） 水分。它是由空气中的潮气浸入和设备内部有机物质（包括绝缘油因温度过高而争解出来）形成的。

变压器油通过上述简化实验后，若不符合有关标准，即认为不合格，必须进行相应处理。如电气绝缘强度不合格时，需进行过滤，若某此化学性能不合格时，需进行再生处理等。

    2变压器油质量的简易判断
    由于对变压器油质量的要求很高，严格地讲，不经简化试验很难断定油的质量是否合格，但不合格的油有时也可以从外观上进行初步判断。

    （1） 油的颜色。新油一般为浅黄色，氧化后颜色变深。新油若为深暗色是不合格的。运行中油的颜色变暗迅速，表明油质劣化。

    （2） 透明度。新油在玻璃瓶中透明且带有紫色的荧光。如果失去荧光或透明度降低，说明含有机械混合物和游离碳。

    （3） 气味。新油略带一点煤油味，如有其它气味，说明油质变坏。如有烧焦味说明油有过热；有酸味说明油严重老化；乙炔味表明油内产生过电弧；其它味随容器产生。

    3变压器油的运行要求
    变压器油在运行中，如果与空气接角处便会受潮，这样不公降低击穿电压增加介损，而且增强对金属的腐蚀催化作用，引起油中沉淀物的生成。一般认为劣化后的油比新油易受潮，而且劣化速度要快2-4倍。如发现大部分硅胶由原来的蓝色变为红色或紫红色时，则说明干燥剂己失效，应更换经干燥处理的硅胶。

  既然变压器油在运行中，由于受到空气、阳光、湿度和温度等的影响会使其逐渐老化，因此就需要主动地采取积极的措施，使其尽量保持在良好状态，以处长其使用寿命。目前在实际生产中采用的，大致有以下几种措施。

    一充氧保护
    利用惰性的氮气，充满变压器储油柜上部的空间，使油始终保持与氮气相接触，于是变压器油与空气就被隔绝了，可防止油的过早老化。

    二投用净油器
    净油器是一个充有吸附剂（除酸硅胶或活性氧化铝）的金属容器，变压器油流经吸附剂时，油中水分、游离酸和加速绝缘油老化的氧化物等，都被吸附剂所吸收，使油连续地得到再生，油质能长时间地保持合格状态。根据油在净油器内徨流通不同的方式，可分为两大类。温差环流法净油器和强制环流法净油器

    (1)吸附剂的选择和用量
    吸附剂应具有多孔、活性能力强、吸酸力强等特性，才能吸附油中的水分、过氧化合物、有机酸、羰基等对变压器及对油有害的物质。通常使用的效果较好而又廉价的只有除酸硅胶（粗、细孔硅胶）和活性氧化铝两种，它们是球状和棒状不规则的多孔性固体物质，对它们的性能有以下一些要求：
    ①吸水率20%
    ②吸酸量5mg(KOH)/g（硅胶）；
    ③含水分0.5%；
    ④外状呈乳白色。
    所以吸附剂在加入到净油器之前，应先经过干燥、筛净处理。
    吸附剂的用量，按油的总质量来确定。当使用除酸硅胶时约为油总质量的0.75%～1.25%，较小容量的变压器用大的数字；大容量变压器用小的数字。当使用活性氧化铝时约为油总质量的0.5%。

    (2)净油器在运行中的管理
    为了能及时地掌握吸附剂失效的时间，需要对净油器内的油，定期作取样试验，通常彩的方法为将净油器关闭，隔离一昼夜，然后对变压器本体和净油器同时取油样，作酸值测定，如果接近失效，则两者的酸值相差不多；如果还没有失效，则净油器内的酸值比变压器本体内的低得多。

    三油中添加抗氧化剂
    油中加入抗氧化剂后，可以防止和延缓油的劣化。目前通常所加的抗氧化剂为2.6一二叔丁基对甲基酚。它是基于抗氧化剂的分子和自由基互相作用，使氧化瓜链中断，以抑制油的氧化。

    氧化剂的添加量约为油的总质量的0.3%～0.5%。但抗氧化剂必须在油处在初期氧化阶段，或在此阶段之前加入油中，才能有效地阻止油的氧化。当油己经深度氧化时，再加入抗氧化剂，其效果甚微。但是，目前都已经在新油出厂时便加入抗氧化剂。

    随着变压器运行时间长了以后，油中搞氧化剂被逐渐消耗掉，抗氧化剂的含量渐渐降低，于是搞氧化能力也渐渐减弱。只有在油中抗氧化剂的浓度保持在某一数值范围时，例如0.3%左右，才能起到掏油的氧化作用。因此，必须定期对变压器本体内的油取样，测定其抗氧化剂的浓度。当一旦发现其浓度降低到某一限值以下时，必须及时添加，以始终保持其抗氧化的能力。