浅谈变压器油在高温下介质损耗因数不稳定原因

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1、浅谈变压器油在高温下介质损耗因数不稳定原因　　内容摘要：本文从各方面分析了造成变压器油在高温下介质损耗因数不稳定的原因，认为不同季节取样、变压器所带的负荷不同或测量方法存在问题是导致变压器油在高温下介质损耗因数不稳定的主要原因。关键词：变压器油高温下介质损耗因数劣化污染中图分类号：TM411文献标识码：A文章编号：前言介质损耗因数的大小对判断变压器油的劣化与受污染程度很敏感，新油中极性杂质很少，介质损耗因数很微小。但当劣化和受到污染时，所生成的极性杂质和充电胶体逐渐增加，介质损耗因数随之增大，油老化产物甚微，当化学方法检测不出时，高温下的介质损耗因数（90℃时的tgδ）

2、却能明显地分辨出来。我们曾对局内一台220kV，容量为150000kVA的变压器油样在不同时期内进行取样跟踪试验，结果发现高温下介质损耗因数出现不稳定现象，有时甚至差异较大，本文对造成这种现象的原因进行了分析。变压器在安装时受到污染4变压器在安装时附有尘埃、杂质，投入运行一段时间后，胶体杂质渐渐析出。胶体粒子直径较小，一般仅在10-9～10-7m，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，因重力而沉积，但胶体的的稳定性大，沉积时间缓慢，且受温度、电压的影响。由于胶体自动凝结，处于非平衡的不稳定状态，使分散

3、系在各水平面上的浓度不等，一般认为：底部浓度及设备底部油的介质损耗因数较大，上层油的介质损耗因数较小，因此，取样部位的不同直接影响变压器油介质损耗因数的测定值。水在油与固体绝缘间的平衡交换在充油电气设备内，绝缘油和油浸绝缘材料中水的来源有两种，即外部侵入和内部自生。2.1外部侵入。首先是在变压器等电气设备的制造过程中，绝缘材料虽经干燥处理，但其深层仍含有残余水分；其次在运输、安装过程中保护措施不当会使绝缘材料再度受潮；如果运行中呼吸系统进入潮气，通过油面也可渗入油内。2.2内部自生。设备内部产生水分是指固体绝缘材料和变压器油在运行过程中，由于氧化热裂解而生产水分，绝缘油

4、在运行温度下并有溶解氧存在时，其氧化作用加快，产生有机酸并同时生成水分。水在纤维——空气与纤维——油中于一定温度下达到分布平衡，油和纸中所含的水份可相互转换，当温度较高时，油中含水率4降低，纸中水分向油中扩散；当温度降低时，纸中含水率增高，而油中含水率降低，绝缘纸将从油中吸收水分，运行变压器油中含水量随油温、季节（气温）的变化由此而产生。油中含水量存在夏季高、冬季低的现象。但油和纸之间水分的平衡过程不能在短期内完成，对大型变压器在运行温度较为稳定的情况下，这种平衡要几个月才能达到，因此，绝缘油在高温下的介质损耗因数在不同季节测定时会发生变化。微生物的污染由于油中含有水、

5、空气、碳化有机物、各种矿物质，形成了微生物生长的基本条件，微生物在这种特殊的环境条件下生存并繁殖。油在高温下介质损耗因数的测定对油中微生物极为敏感，主变在不同时期内所带负荷不同，运行油温及微生物在不同温度下繁殖速度也不同，所以，油在高温下测得的介质损耗因数不稳定。此外，变压器油处在全密封、缺氧和无光的器身中，油中的微生物厌氧和厌光。对放置较长时间后进行介损测试，特别是在无光透明玻璃瓶中放置的，其介损值会变小。不同试验设备的测量差异4用不同型号、制造厂家的油介损测试设备进行同一油样试验时，存在随机和操作误差。当高压标准电容器的损耗值较大、电桥的准确读达不到要求或温控装置加

6、热过快、过慢时，是影响油介损测量的直接原因。当用同一台设备进行重复试验时，两次测量差值不应超过0.01%，由于充电导体对绝缘油的介质损耗因数影响十分强烈，因此，对绝缘油的取样容器应注意防止污染，试验前必须彻底清洗测量电极（油杯），保证空杯的介损值小于5×10-5，并在湿度小的清洁的试验室内进行，将绝缘油试样注入测量电极，加热到终点温度后立即测量。在试验中发现即使不加压其损耗因数也可能会随时间而变化。一般认为：温度平衡时的初始试验值代表油样的真实数据，最好在达到温度平衡后立即测量。结束语综上所述，我们对同一台变压器油样进行取样跟踪试验过程中，发现了高温下介质损耗因数不稳定

7、的现象，对于品质良好和未运行中未受到污染的绝缘油，不会出现此现象，如试验数据差异较大，又出现整体绝缘下降的情况，应对绝缘油进行吸附滤油处理。参考文献1胶体化学基础周祖康等北京大学出版社1987年2微生物对变压器油的深度污染邬家义变压器1994年4