一起变压器油年度检测异常项目解读与分析

王朗珠，晏偌峰

(1.重庆电力高等专科学校，重庆400053;2.上海电力学院，上海200090)

0 引言

为了加强变压器的运行监督，监测变压器的绝缘状况，电力公司每年一次将变压器油样进行全面分析检测。表1为某地区电力公司2010年外委一批500kV变压器试验报告中异常数据摘抄，检测报告数据显示有9台变压器油样水分偏高;5台变压器油样糠醛含量偏高。以下针对试验报告中几个异常项目检测结果和前一年检测数据做比对性的解读、分析，以正确分析变压器目前的运行状况，积累运行经验。

1 试验报告异常结果解读、分析

1.1 油介质损耗因数试验检测结果分析

油介质损耗因数值(以下简称介损)是表现油电气性能重要的指标值，同时也是最能反映运行油质量下降较敏感的指标值，对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。新油中所含极性杂质少，所以介损也甚微小，一般仅有0.0001～0.001数量级;但由于氧化或过热而引起油质老化时，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，介损也就会随之增加，在油的老化产物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介损就已能明显的分辨出来。因此介损的测定是变压器油检验监督的常用手段，具有特殊的意义。

国标GB-T7595-2008要求介损 tgδ≤0.02，送检变压器油介损最大值在0.0113(见表1)，介损无一超标。总体情况比2009年好，上年有5台变压器油介损超标。

东北片区变压器油的介损状况良好，测定值在0.0004～0.0089之间，与2009年同期相比较，一年中基本无增长。

东南片区变压器油的介损值也不高。2009年初对东南片区变压器普遍进行过油再生处理，介损被控制在0.0038～0.0113之间。介损增长率与前两年情况基本相同，本报告中介损增长速率最大的是东南11A#、东南11B#、东南11C#、东南302#四台变压器油，平均月增长率0.0012/月左右。

2006年11月至2009年11月，东南片区变压器中有5台(相)变压器油历经4次吸附再生处理，其余5台(相)也经历了3次吸附再生处理。从效果上讲成效显著，大大降低了油介损值，有效减缓了油介损的增长速度。但是，通过吸附再生处理的油与新油质量比较还是有区别的，再生处理油介损的增长速率仍然较大。

表1 2010年度变压器油试验报告异常数据摘抄

注释:①为了便于比较，本表将原报告中铜、铁含量单位mg/L近似转换为ppb表示。②国际大电网推荐标准，Cu≤10ppb;Fe≤20ppb。③经验总结，油中糠醛含量超过0.5mg/L认为纸绝缘聚合度降低40%以上。④新的油浸绝缘纸聚合度值约为1000，当下降至250时，则认为不能满足运行要求。⑤国内新油氧化安定性测试技术标准，酸值≤0.2mgKOH/g，沉淀物≤0.05%。

1.2 油中糠醛含量试验检测结果分析

油浸式变压器的绝缘材料主要采用的是绝缘油和纸板。变压器油中的糠醛是唯有在纸绝缘老化才生成的产物，故检测变压器油中糠醛的含量，可以敏感反应变压器纸绝缘的老化情况。

本年度试验报告结果显示，东南片区有5台(相)变压器油中糠醛含量均超过0.5mg/L，最高达1.39mg/L(见表1)，上年度这5台变压器油糠醛数据依次分别为 0.64、0.98、1.05、0.62 和 0.70，今年度数据均比上年度的试验结果高。况且，2009年初这5台变压器油都经历过再生处理，上年度原有的大部分糠醛可能已损失。但是本度年结果还是比上年度高，说明油中糠醛一直在增长。相比之下，东北15台变压器油中糠醛检测两年均无异常。

东南片区变压器油中糠醛含量偏高，反映变压器内部纸绝缘存在过度分解，表现纸绝缘强度下降。我国DL/T984-2005标准中对变压器绝缘纸的聚合度以及对已有相应运行年限的变压器油中糠醛含量的“注意值”分别做了规定。但是，这些指标的制定更多反映的是整体老化时的情况，主要依据实验室中对油纸绝缘进行加速老化实验的结果，现场应用中发现这些“注意值”可能过于宽松。另外，仅仅依靠某个参数值的大小或其增长速率判断变压器绝缘纸的老化程度还存在较大的不确定性，应用糠醛含量准确判断固体绝缘状况需要考虑的影响因素很多，还需进行更深入的研究。

1.3 油中金属含量试验检测结果分析

上年度的试验检测报告反映油中铜、铁含量整体水平异常高，个别变压器油铜含量高达560ppb，铁含量最高达2400ppb(国际大电网推荐标准:Cu≤10ppb，Fe≤20ppb)。本次试验报告结果与上年度比较，数值差别较大，铜含量的整体水平又有较大幅度提高，铁含量整体水平有较大幅度降低(见表2)。铜含量最高达890ppb，铁含量最高只有86 ppb(见表1)。2008年11月至2009年11月期间，东南片区变压器进行过油再生处理，东北11A#、11B#、11C#主变经历了大修中油脱气处理，油处理过程可能对铜、铁分析数据升降变化有一定影响，但东北12#及22#主变(三相组式变压器)，在2008年11月至2009年11月期间无任何油处理行动，主变12A#相油铜含量从上年的100ppb上升至890ppb，铁含量从400 ppb降至65 ppb;12B#相铁含量从1600 ppb降至65 ppb;渝东北22A#变铁含量从800 ppb降至0，因此，这一检测项目的准确性值得置疑。报告中铜铁含量数据置信度不高，需要进一步考察。

表2 变压器油中铜、铁含量检测数据对比

1.4 油中水分超标问题

水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。变压器油和绝缘材料中含水量增加，直接导致绝缘性能下降并会促使油老化，影响设备运行的可靠性和使用寿命。对水分进行严格的监督，是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。按照GB/T7595 2008标准判断(330kV及以上≤15mg/L;110kV及以下≤35mg/L)，试验报告中500kV主变水分指标都超标，超标率占总数的74.2%，单个值与标准比较超1～10mg/L，报告结论提出重点关注。水分是变压器油重要指标值，公司也有自己做的详细的监督检测记录，对照核查，没有发现超标现象。分析超标原因，可能与油样保存运输过程中的吸潮有关，送检油样传递运输过程需要一段时间，对样品难以做到绝对密封，样品吸潮难免。因此，报告中水分数据只作参考，不作依据。

1.5 氧化安定性超标问题

氧化安定性是变压器油抵抗大气或氧气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力。变压器油氧化安定性测定方法是在有铜催化剂存在的条件下，将25±0.1g油样置于110±0.5℃的热油浴中，通入氧气，连续氧化164h后，测定其生成沉淀物质量和酸值，并以沉淀物含量和酸值来表示油品的氧化安定性。氧化安定性佳，运行中或储存中氧化进程就慢，不进行再生处理的运行时间就会拉长，对于降低变压器产品的运行成本具有重要意义。变压器油的氧化安定性差，油品容易氧化而使绝缘强度下降，粘度增大，使冷却散热作用变差，而且产生沉淀物沉积在变压器的线圈表面，堵塞线圈冷却的通路，造成过热，甚至烧坏设备。

按照国内变压器油GB2536-90技术标准，氧化安定性为保证性项目，每年至少测定一次，质量指标:酸值≤0.2mgKOH/g;沉淀物≤0.05%。试验指标表1中，东南片区变压器的酸值和沉淀物普遍超标，渝东北片区变压器酸值都正常，个别变压器沉淀物有所超标。

自2006年11月至2009年11月，东南片区变压器油，其中有5台(相)历经4次吸附再生处理，其余5台(相)也经历了3次吸附再生处理。从油的氧化安定性试验结果看沉淀物和氧化酸的生成数据，表1表明，再生处理油与新油相比也存在差距。再次说明尽管吸附再生处理效果很好，但不可能彻底改变油的本质，只能维持在某一质量水平。

2 结论

从试验报告中几项重要指标判断:东北片区变压器油质量良好;东南片区油质量相对差一些，但通过一年一度的吸附再生处理，目前尚能维持符合国标运行油质量标准。另外，从东南片区变压器再生处理油的介损增长速率和氧化安定性试验结果表明，再生处理油与新油相比是存在差距的。尽管吸附再生处理效果很好，但不可能彻底改变油的本质，只能维持在某一质量水平。每次再生时更换进约10%新油，即使通过5次再生处理后，再生油中已被更换了约50%的新油，可能还是离不开再生处理。对于变压器油采用再生处理或全部更换，可从技术、安全、经济成本等方面进行综合性探讨，达到再提升运行油质量的目标。建议进一步开展东南片区变压器用油研究工作，通过专家咨询、综合分析，确定东南片区变压器油的长期处理方案，确保运行油质量。

此外，东南片区5台主变连年糠醛含量偏高，表明纸绝缘聚合度可能有较大幅度下降倾向。建议进一步关注这一指标。

［1］DL/T982-2005，油浸式变压器绝缘老化判断导则［S］.

［2］GB-T7595-2008，运行中变压器油质量［S］.

［3］王群芳，罗文贱，袁敏，等.变压器抗氧化性能的热分析评价［J］.广东电力，2004，(2).

［4］刘文山，何冰，郑晓光.变压器油中糠醛含量与固体绝缘老化研究［J］.广东电力，2006，(3).

［5］赵旺初.变压器油中的金属含量值得重视［J］.供用电，2003，(5).