引言
變壓器是電源系統中非常重要的部分,其正常使用可確保電源的安全運行。社會經濟的進步對家庭和工業用電的供電設備提出了更高的要求。變壓器作為電源的重要組成部分,必須升級和改進變壓器技術。同時,在電力運行過程中,有關人員應保障對變壓器的維護和檢查,尤其要注意變壓器油能技術試驗,并利用檢查結果來明確目前的運行情況。以數據的形式及時檢查變壓器的狀態,防止嚴重事故的發生。
1、變壓器油屬性簡介
從化學角度看,變壓器油是一種衍生自石油的產品,其主要化學成分是芳族不飽和烴和烷烴,可以用作優良的礦物油。變壓器油的密度非常低,因此可以有效分離以去除沉積物中的雜質,但是與密度相比,變壓器油通常在140℃以上具有很高的閃點。同時,為了滿足變壓器的日常運行條件,變壓器油的粘度必須適度,粘度太小會散熱不均,而粘度太大會降低閃點。在正常氧化條件下,正常運行中,變壓器油中的水溶性酸通常高于4.2。我國現行運行的變壓器油標準為GB/T 7595—2008,變壓器油的類型通常根據油的傾點進行分類。例如,所使用的變壓器油包括10號、25號和 45號。根據加油設備的類型,可以選擇IEC60296∶2003變壓器和開關礦物絕緣油等標準。無論選擇哪種標準,取決于電壓水平,新油的擊穿電壓必須大于35-60kV范圍內的相應值。
2、變壓器油性能變化對變壓器的影響
2.1、化學性質的變化
酸性物質,無論是改變pH值的酸性物質還是增加變壓器油中水分的酸性物質,都可能對設備造成重大影響,從而可能導致設備損壞。如果酸值超過0.1,則最好停止使用設備并進行系統維護,以減少對設備的損壞;如果pH值低于0.4,則變壓器油中可能會有很多不溶性雜質,安全效果也各不相同。
2.2、電氣性能的變化
通常情況下,大多數新的變壓器油純度高,介質損耗很小(小于0.01%)。隨著變壓器工作時間的不斷增加,由于各種因素(例如水分,雜質和中等程度的損壞),變壓器油的質量將逐漸提高。當變壓器油中的水分超過0.02%時,對介質的損害會進一步放大,而當介質的損害度達到0.3%時,則會嚴重威脅變壓器設備的運行,必須采取適當的措施。另外,由于擊穿電壓受變壓器的水分含量的影響,因此水分含量越高,擊穿電壓越低。當水分含量超過0.02%時,擊穿電壓會更低,當擊穿電壓降至規定值時,會影響變壓器的正常工作。
3、變壓器油試驗技術分析
3.1、發電廠變壓器油的色譜分析
隨著科學技術的進步,提高電廠的異常油色譜處理效果是電廠應注意的問題之一。使用智能軟件分析和處理變壓器油色譜圖中的異常現象可以大大提高變壓器故障排除的效率。如果變壓器的油色譜圖有問題,則首先要檢查的是潛水泵。由于長期高溫或快速加熱,潛水泵導致變壓器異常的可能性非常高。潛水泵對接觸的油和油裂有很大的影響。這時, 使用超聲波傳感技術可以及時確定具體位置和故障原因,并且在某些方面,使用超聲波裝置可以確保變壓器的可靠運行。實際上,潛水泵問題的常見原因是變壓器主體中的金屬渣顆粒。另外,如果潛水泵出了故障,則必須及時更換。如果更換后變壓器仍然不能正常工作,則需要進一步改進潛水泵。分析和測試。同時,變壓器油色譜圖中其他金屬元素的含量也可以確定變壓器故障的原因。在正常情況下,這種差異是由變壓器鐵芯中的硅鋼板短路引起的。
3.2、結構設計和零件選擇
由于天然酯的氧化穩定性比礦物油的氧化穩定性差,因此天然酯不能長時間與空氣直接接觸。因此,變壓器的儲油柜和有載分接開關必須采用完全密封的結構。將礦物油注入調壓開關的油室中時,可以照常選擇調壓開關和儲油柜的結構。選擇其他成分時,還應考慮與天然酯的相容性。對于帶有高溫絕緣系統的天然酯變壓器,所選組件還必須考慮其高溫電阻特性。
3.3、油紙絕緣浸漬工藝的調整
天然酯具有比礦物油更高的運動粘度,并且需要更長的時間才能完全浸入絕緣紙和其他絕緣零件中,因此應增加天然酯變壓器的浸入時間。根據現有數據,將普通絕緣材料浸入天然酯中的時間是礦物
油的2-3倍。在相同條件下,天然酯浸漬絕緣紙(紙板)所需的時間比礦物油要長。由于電壓等級、容量和固體絕緣材料不同,注油后天然酯變壓器的等待時間應適當延長,諸如熱油循環和增加工藝孔的方法可以改善浸漬效果。
3.4、頂空脫氣
頂空脫氣是基于分配定律,將載氣通入變壓器油中,設定恒溫恒壓的工況,經過一段時間的機械振蕩后,氣、液就會達到一種平衡狀態。載氣會置換出油中溶解性氣體,在載氣的吹動下進入色譜檢測室。
正常情況下,頂空脫氣中的載氣會在置換過程中溶解于變壓器油中,但不能保證百分之百溶解,絕大部分載氣會以溶解于油中的形式隨著循環油進入變壓器油中,也有可能以游離的形式進入變壓器油中。對于溶解于油中的載氣而言,少量的載氣溶解于油中對變壓器的安全影響小。若氣體大量溶解于油中,遇到溫度的下降情況(夜間或凌晨),油中氣體的溶解度會隨溫度的降低而降低,油中空氣將呈飽和狀態而逸出,成為游離氣體。游離氣體在高電場環境下會引起氣隙放電,降低變壓器油的擊穿電壓,大量聚集甚至可能引起瓦斯氣體繼電器動作,導致高壓變壓器跳閘,這將給高壓變壓器的安全運行帶來風險。
4、電氣性能變化對變壓器的影響
1)媒體損失的變化。新的變壓器油通常是相對純的,介質損耗相對較小,可以小于0.01。如果逐漸增加變壓器的工作時間,并且油質逐漸受到水分、氧化物或其他雜質的影響,則介質將受到更大的損害。隨著介質的增加,當油中的水分含量超過 0.002% 時,對介質的損害也會增加。
2)擊穿電壓的變化。擊穿電壓還受油中水分含量的影響,油中的水分含量越高,擊穿電壓越低。當油中的水分含量達到0.02%時,擊穿電壓將下降至擊穿電壓的22%。純油的電壓下降一定值會嚴重影響變壓器的運行,因此必須及時解決。
5、加強對操作設備的油品監督
5.1、正常觀察
通常改善顏色、透明度、油位以及是否存在泄漏等問題,可以保障設備的安全操作。顏色為高質量, 淡黃色或黃色,需要了解油位的觀察。不應太高或太低,高容易滲出,容易吸收空氣中的水分。觀察它的的外部以指示是否有漏油。如果遇到問題,則必須及時處理。
5.2、一般和特殊抽樣測試
常規和特殊取樣測試對于監督變壓器油的質量至關重要,因此可以確保設備的正常運行。有必要定期進行測試并記錄各種指標,以便與上一次進行比較,并且可以定量地進行特殊測試,這可以簡化設備的安全檢查和操作。
5.3、采取預防措施
在油品監測工作中,定期檢查和及時補充抗氧化劑非常重要,抗氧化劑含量為0.3%-0.5%時,抗氧化效果良好,而當抗氧化劑含量低于0.15%時,則無效果。員工必須定期檢查并及時補充抗氧化劑,以達到抗氧化作用的范圍,以改善油的質量并延長設備的使用壽命。
6、結語
通過對變壓器油進行簡化測試、質量鑒定,證明必須加強對變壓器油的監測,以提高變壓器油的高質量應用,促進變壓器設備的安全。變壓器油在電氣設備的應用中起著重要作用,在變壓器油檢測技術的應用中,有必要不斷優化變壓器油檢測技術,確保安全可靠運行。