油浸配電變壓器運(yùn)維策略開(kāi)展的油化驗(yàn)技術(shù)研究論文
摘 要：供電設(shè)備的安全運(yùn)行一直我們廣大業(yè)主的焦點(diǎn)，然而，近年來(lái)，根據(jù)有關(guān)資料顯示報(bào)告：我國(guó)各地區(qū)供電設(shè)備的安全損壞也是廣泛存在的，特別是變壓器這方面，變壓器的數(shù)量日益增多,并且單臺(tái)容量日益增大。同時(shí)，變壓器油的性能變化對(duì)變壓器的影響和劣化油對(duì)變壓器的危害同樣造成威脅，如何保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行是保證供電的重要前提。文章指出了開(kāi)展油化驗(yàn)工作的重要性,同時(shí)論述了油務(wù)監(jiān)督的方法及變壓器油試驗(yàn)分析與變壓器油質(zhì)劣化問(wèn)題處理的方法，以供大家參考。
關(guān)鍵詞：配電變壓器 運(yùn)維策略 油化驗(yàn)
隨著我國(guó)電網(wǎng)不斷的改革，制度不斷完善，電力的建設(shè)也將是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，尤其突出的是電力系統(tǒng)變壓器的數(shù)量不斷增加，同時(shí)也給電力設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)了一定的影響，所以線檢測(cè)技術(shù)、故障診斷技術(shù)以及油中溶解氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前值得關(guān)注的焦點(diǎn)。油中溶解氣體分析與離線分析方法相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需停運(yùn)，可實(shí)時(shí)地反映變壓器運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏故障，避免重大事故的發(fā)生。
一、變壓器油情況簡(jiǎn)介
我國(guó)變壓器油標(biāo)準(zhǔn)GB2536,產(chǎn)品以凝固點(diǎn)高低來(lái)劃分牌號(hào)為三個(gè)牌號(hào),分別是10#、25#和45#變壓器油.通常用石蠟基油生產(chǎn)10#、中間基油生產(chǎn)25#、環(huán)烷基油生產(chǎn)25#和45#變壓器油.。
二、變壓器油的作用
變壓器油的作用內(nèi)容描述
絕緣變壓器油具有比空氣更高的絕緣強(qiáng)度,絕緣材料浸在油中,不僅可以提高絕緣強(qiáng)度,而且還可免受潮氣的侵蝕
散熱作用變壓器油的比熱大,常用作冷卻劑,變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞阻的油受熱膨脹上升,通過(guò)油的上下對(duì)流,熱量通過(guò)散熱器散出,保證變壓器正常運(yùn)行
消弧作用在油斷路和變壓器的有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)上,觸頭切換時(shí)會(huì)產(chǎn)出電弧,由于變壓器油導(dǎo)熱性能好,且在電弧的高溫作用下能分解出大量氣體,產(chǎn)生較大壓力,從而提高了介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度,使電弧很快熄滅.
三、變壓器油簡(jiǎn)化試驗(yàn)
1.機(jī)械雜質(zhì)。可以發(fā)現(xiàn)油中的不溶性油泥、纖維和臟物的存在。如果這些物質(zhì)堵塞油道或堆集在線圈某個(gè)部位會(huì)造成變壓器線圈局部過(guò)熱而燒毀。
2.游離炭。如果油中存在大量的游離炭,則可說(shuō)明變壓器內(nèi)部存在放電故障,必須及時(shí)采取相應(yīng)的措施及時(shí)處理。
3.水份。水份是影響設(shè)備絕緣老化的重要原因之一。變壓器油和絕緣材料的含水量增加直接導(dǎo)致絕緣性能下降,并會(huì)促使油老化,影響設(shè)備的可靠性和使用壽命。
4.酸值。油中所含酸性產(chǎn)物會(huì)使油的導(dǎo)電性增高、降低絕緣性能、在運(yùn)行溫度較高時(shí)(即80℃以上)還會(huì)促使固體絕緣材料老化,造成腐蝕,縮短使用壽命。
5.PH值。油在氧化初級(jí)階段一般易生成低分子有機(jī)酸,如甲酸、乙酸等,因?yàn)檫@些酸水溶性好,當(dāng)油中水溶含量增加,油中又有水份時(shí),會(huì)使固體絕緣材料和金屬產(chǎn)生腐蝕,并降低電氣的絕緣性能,縮短使用壽命。
6.閃點(diǎn)。閃點(diǎn)降低表示油中有揮發(fā)可燃性氣體產(chǎn)生,這些可燃性氣體往往是由于電氣設(shè)備局部過(guò)熱、電弧放電造成絕緣油在高溫下裂解而產(chǎn)生的。通過(guò)閃點(diǎn)測(cè)定,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障。
7.耐壓。絕緣油是充油電氣設(shè)備的`主要絕緣部分,油的擊穿電壓是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要條件,油的擊穿電壓下降,影響設(shè)備的良好絕緣,甚至擊穿設(shè)備造成事故
四、變壓器油好壞的簡(jiǎn)易鑒別方法
變壓油只有經(jīng)過(guò)耐壓試驗(yàn),才能鑒別其優(yōu)劣.但不合格的油,可以大致從外觀上鑒別出來(lái).第一：顏色 新油通常為淡黃色,長(zhǎng)期運(yùn)行后呈深黃色或淺紅色.如果油質(zhì)劣化,顏色就會(huì)變暗,并有不同的顏色;如果油質(zhì)發(fā)黑,則表明油炭化嚴(yán)重,不能使用。第二：透明度，將油盛在玻璃試管中觀察,在-5℃以上時(shí)應(yīng)當(dāng)是透明的,如透明度差,表示其中有游離碳和其它雜質(zhì).。
五、變壓器油的性能變化對(duì)變壓器的影響
變壓器油的性能變化能反應(yīng)出變壓器性能的優(yōu)劣,同時(shí)變壓油的性能優(yōu)劣變化必然影響到變壓器的安全運(yùn)行.變壓油的性能分為物理性能、化學(xué)性能和電氣性能。
1.物理性能。
1.1顏色變化。新變壓器油為淡黃色,隨著運(yùn)行時(shí)間的增加逐漸加深顏色,這時(shí)里面的氧化物等物質(zhì)不斷增多,變壓器油逐漸劣化威脅設(shè)備安全運(yùn)行。
1.2粘度變化。優(yōu)質(zhì)油的粘度應(yīng)小于1.8恩氏,隨著油的劣化粘度逐漸增大,影響到變壓器的散熱,嚴(yán)重降低設(shè)備的使用壽命.
1.3表面張力的變化。純凈的油表面張力可達(dá)到35mN/m,隨著運(yùn)行的劣化,這個(gè)反抗力逐漸減小.當(dāng)這個(gè)力小于19mN/m時(shí),油內(nèi)的氧化物、酮、醛等雜質(zhì)太多惡化,說(shuō)明該油已危及安全運(yùn)行.
2.化學(xué)性能變化。
2.1酸價(jià)的變化。酸價(jià)是油中有機(jī)酸與無(wú)機(jī)酸的總稱.油的酸價(jià)隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,對(duì)變壓器的危害也隨著增加.配電變壓器多無(wú)防劣化措施,尤其在超載運(yùn)行時(shí),酸價(jià)則會(huì)明顯增大.當(dāng)酸價(jià)大于0.1時(shí),變壓器就必須停止運(yùn)行.
2.2pH值的變化。油的pH值是隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而變小，純凈的新油pH大于。
5.3當(dāng)變壓器油的pH值小于4.0時(shí),變壓器就得退出運(yùn)行.油的氧化以及金屬對(duì)油品氧化的催化作用,使油產(chǎn)生酸性氧化物和油泥.不但腐蝕設(shè)備,同時(shí)還會(huì)提高油的導(dǎo)電性,降低油的絕緣性能,從而導(dǎo)致變壓器故障.
5.4電氣性能的變化。介質(zhì)損失變化:純凈的新油的介質(zhì)損失一般小于0.01.隨著運(yùn)行中氧化物、水份、雜質(zhì)的增加,介質(zhì)損失隨著變大,特別是水份含量超過(guò)0.002%時(shí),對(duì)油的介損影響猛增,當(dāng)油中含水量為0.01%,介質(zhì)損達(dá)到2.0;當(dāng)介損值達(dá)到0.3時(shí),變壓器應(yīng)進(jìn)行必要的處理.擊穿電壓的變化:隨著變壓器油中的含水量增加,擊穿電壓值明顯降低.當(dāng)油中含水量為0.02時(shí),擊穿電壓降到干燥油時(shí)的22%.當(dāng)達(dá)到一定值時(shí),油就得處理,否則威脅設(shè)備的安全運(yùn)行.
六、劣化油對(duì)變壓器的危害
變壓器油在運(yùn)行使用中由于外界雜質(zhì)的影響和空氣的接觸以及設(shè)備本身溫度較高使油的質(zhì)量逐漸劣化,給設(shè)備安全可靠地運(yùn)行帶來(lái)一定的危害.
1.溶解于油的劣化產(chǎn)物的危害。溶解于油的劣化產(chǎn)物主要有酸性氧化物,如核酸、羥酸、酚類等;深度氧化的低分子酸,如蟻酸、醋酸等.這些酸性物質(zhì)降低絕緣材料的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度,還增加油的介質(zhì)損.低分子有機(jī)酸對(duì)金屬有腐蝕作用并生成金屬皂化物,又進(jìn)一步加速油的劣化.
2.不溶解于油的劣化產(chǎn)物的危害。不溶解于油的劣化產(chǎn)物主要是油泥沉淀.油泥沉淀在變壓器箱壁上、散熱管內(nèi)、線圈和鐵芯上,影響油的循環(huán)對(duì)流和規(guī)律流動(dòng),不僅降低絕緣水平,而且影響散熱條件.如有炭等其它不溶性雜質(zhì)存在,甚至?xí)痖W絡(luò),嚴(yán)重威脅變壓器的安全運(yùn)行。
3.氧化油的危害。氧化油增加了變壓器油對(duì)空氣中水份的吸收能力,使油中水份增加.油中的空氣溶解水和化學(xué)結(jié)合水與油中的有機(jī)酸相結(jié)合,使油的電氣性能不斷惡化,甚至破壞絕緣,燒壞變壓器.
七、加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備的油務(wù)監(jiān)督
運(yùn)行中絕緣油的監(jiān)督手段有平時(shí)觀察,有正常與特殊取樣試驗(yàn),有防劣措施的實(shí)行.
1.平時(shí)觀察。時(shí)注油設(shè)備主要是觀察油位、油色和有無(wú)滲漏油現(xiàn)象.油位的過(guò)高或過(guò)低都不是正常的運(yùn)行狀態(tài),過(guò)高容易引起溢油,過(guò)低容易引起濕空氣和氧氣的滲入,削弱其絕緣強(qiáng)度和散熱功能.假如油位突高,常是內(nèi)部故障,應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理.油色的變化,能直接反映設(shè)備的運(yùn)行狀況.優(yōu)質(zhì)油的顏色應(yīng)是淡黃色或黃色,且透明;劣質(zhì)油的顏色常是棕色、棕紅色或褐色,且渾濁.
2.正常與特殊取樣試驗(yàn)。這是一個(gè)非常重要的監(jiān)督手段,一定要堅(jiān)持不懈.定期化驗(yàn),逐年對(duì)照,以使常規(guī)地分析油質(zhì)變化;特殊化驗(yàn),定量分析,以使確定設(shè)備是否停運(yùn)檢查.
3.采取防劣措施。抗氧化劑的測(cè)定與補(bǔ)充是油務(wù)監(jiān)督的主要內(nèi)容.抗氧化劑的正常含量為0.3%～0.5%,當(dāng)降至0.15%以下,就會(huì)失去作用.只有及時(shí)補(bǔ)充抗氧化劑在正常范圍內(nèi),才能有效地起到中斷油的氧化反應(yīng)鏈和延長(zhǎng)油的誘導(dǎo)期的作用.
八、結(jié)語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，推進(jìn)變壓器檢測(cè)技術(shù)、故障診斷技術(shù)以及油中溶解氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前變壓器故障診斷的最有效的方法。可實(shí)時(shí)地反映變壓器運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏故障，避免重大事故的發(fā)生。
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