浅谈变压器油介质损耗及其管控措施

浅谈变压器油介质损耗及其管控措施

杜延彬

（天津市特变电工变压器有限公司天津市300308）

摘要：2015年三季度以来国网公司加大了产品的随机抽检力度，变压器油介质损耗试验是每次抽检过程中必检的项目，这就需要产品在出厂前油指标均满足国网要求。本文主要介绍了变压器油介质损耗超标原因、处理方法及其管控措施。

关键词：变压器油介质损耗管控措施

1.引言

变压器油在电场作用下引起的能量损耗，称为油的介质损耗，通常在规定的条件下测量变压器油的损耗，并以介质损失角正切tgδ表示。测量绝缘油的介质损失角正切，能灵敏地反映绝缘油在电场、氧化、日照、高温等因素作用下的老化程度，也能灵敏地发现绝缘油中含有水分、或混入其他杂质时，所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多等现象。因此，绝缘油的tgδ试验是一项重要的电气特性试验。

由于少量自由电荷和极性分子的存在，在高场强下，变压器油不仅通过电容电流，还通过电导电流和极化电流，消耗有功功率，这种现象被称为变压器有的介质损耗。从定义看以看出，变压器油受到污染，运行油老化程度加深，都会使油介损升高。

2.变压器油介质损耗超标原因

2.1杂质对介损的影响。

变压器在生产过程中因未能对产品进行有效防护，导致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，扩散慢，但有一定的活动能量。粒子可自动聚集，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。

2.2变压器结构对介损的影响。

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。

2.3金属离子对介损的影响。

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中，使变压器油中铜离子浓度增高，导致介损的升高。

2.4含水量对介损的影响。

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。

2.5油系统对介损的影响

目前行业内普遍采用的滤油系统图如下：包括原油罐两个、立罐两个、板式滤油机一台、真空滤油机一台、真空储油罐一个及各连接管路。

经对滤油系统进行排查，经检查发现，油系统存在问题，油管道脏、滤油机滤板、滤纸、滤芯被杂质污染，杂质直接影响油介损偏高。

3.降低变压器油介损的措施

3.1对滤油系统进行整体清理

a.对原油罐顶部进行密封，防止杂质进入。

b.板式滤油机：对板式滤油机滤板进行加工处理，清理滤油机内的杂质，同时多次更换滤纸。

c.真空滤油机：将各连接管路拆除，清除杂质后用原油反复清洗。

d.立罐：用原油从立罐顶部清洗立罐内壁，清洗次数不少于十次。

e.真空储油罐：用原油清洗真空储油罐内壁不少于十次。

f.各连接管道进行了全方位的拆卸，清理。用原油冲洗后连接管内壁，清洗后进行管路连接。

3.2正确使用变压器由检测设备

（1）对油试验设备定期校验检定，确保仪器在有效状态。

（2）在使用电极倍时必须保证电极杯清洁、干燥并用油样冲洗，同一油样第二次测量时也要进行冲洗。

（3）测量时油样注入电极杯时不得产生气泡。

（4）每季度选取两个油样，送往第三方检测机构进行检测，将检测结果与工厂内仪器的检测结果进行对比，确保检测仪器检测出的结果真是有效

3.3加大对原材料的质量管控工作

（1）下发专项管控通知，对原油进厂检验标准进行了修订，将油介损指标由原来的0.5%，降低到0.2%，要求自通知下发之日起供应商到货的原油严格按照新标准供货，后期对于到货原油指标达不到标准要求的将进行退货处理。

（2）加强油箱质量的管控

通过与油箱厂家共同研究，油箱的处理工艺方式上进行了工艺验证，油箱结构为波纹结构的油箱内、外部全部采用喷塑工艺方式，要求如下：

a.喷塑前保证除锈彻底；

b.喷塑保证波纹片内部全部喷塑覆盖，不允许出现裸铁现象。

防尘要求：以上油箱制作完工后保证清洁度，油箱出厂前用压缩空气将波纹片或片散内部灰尘清理干净，运输过程油箱装配箱盖后用保鲜膜进行包裹防护并且整车油箱要求用大布再整体进行覆盖。

（3）对每批次到厂的美纹胶带、无纬带、3M胶带、丁腈橡胶、3M胶水、白乳胶、点胶纸、纸板、502胶水、玻璃胶、透明胶带材料上分阶段进行浸油试验，对于泡油试验不合格的产品进行退货处理。

3.4加大生产过程的质量管控

（1）在生产前将油箱及器身进行彻底清理，确保产品清洁度。

（2）对于长期不适用的器身在使用前入炉进行烘烤，去除水分。

（3）加强对储油罐的密封管理，每天对储油罐介损进行检测，确保原有不受污染。

（4）对于新购置的原油必须验明品牌、油号，检验油样符合要求后方可注入油罐。

4.结束语

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。总而言之，很多细小环节的忽视都会引起变压器油介损指标超标。如原材料、生产过程、油系统、试验方法、库存油样管理等各方面因素的影响都会导致变压器清洁度降低。因此尽可能的掌握变压器油超标的原因，针对原因制定专项的纠正预防措施，以有效控制变压器油介损超标。

参考资料：

[1]变压器油介损值增大的原因分析及油的净化处理.2007.变压器杂志

[2].10kV变压器油介损超标的原因分析，2015现代制造技术与装备

作者简介：

杜延彬，男，天津市人，天津市特变电工变压器有限公司质量检验部检验主管，从事变压器质量检验工作。