500kV变压器油介质损耗超标的处理

2015-06-09徐家擎华电国际邹县发电厂

科学中国人 2015年32期

关键词：药粉胶体吸附剂

徐家擎华电国际邹县发电厂

500kV变压器油介质损耗超标的处理

徐家擎
华电国际邹县发电厂

变压器油介质损耗增大的现象在邹县电厂机组运行中多次出现，本文对其原因进行了分析，并在此问题的处理方法上进行了一定的研究。总结制定出的经验与方法，使变压器油的介质损耗问题在短时间内得到了很好的解决，取得了可观的经济效益。

变压器油；介质损耗；药粉滤纸；串联利用

1 前言

邹县电厂500kV升压站出线邹鲁线（邹县—鲁中），在对其并联电抗器进行油化验时发现，油品的介质损耗因数超标，严重影响了安全运行。随后联系电抗器生产厂家前来处理，采用真空滤油机进行油过滤循环，但介损值无明显下降。由于当时线路不允许长时间停电，又迫于无法找到更好的解决办法，最后只能采取更换全部电抗器油的办法。

虽然更换新油解决了此项问题，但所花费成本巨大，并且废油的处理带来了大量资源浪费及环境污染。我们经多方面研究汇总，总结制定出一套新的高介损油处理方案。为验证新方案效果，遂决定对邹鲁线电抗器更换下来的高介损油品进行过滤处理试验。本文根据现场实际处理情况，浅谈一些自身的经验和方法。

2 介损升高的原因分析

介质损耗是指变压器油在交变电场作用下，引起的极化损失和电导损失的总和。油介质损耗是检测变压器油好坏的一种有效手段，介质损耗因数可以用下式表示：tgδ＝1.8×1012γ／εf；

式中γ—体积电导系数；ε—介质常数；f—电场频率。

由上式可知，油的介质损耗因数正比于电导系数γ，因此分析油介质损耗因数超标的原因，也应主要从分析绝缘油的电导系数γ入手。主要有以下几种：

（1）杂质的影响。变压器在安装过程中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，并由小变大，当超出胶体范围时因重力作用而沉积，从而导致介损值增大。

（2）微生物污染的影响。变压器微生物细菌感染主要是在安装和大修中细菌类生物浸入所造成的。由于微生物都含有丰富的蛋白质且其本身就有胶体性质，而微生变压器物胶体都带有电荷，所以电导损耗也增大。

（3）金属离子的影响。变压器本体铜金属构件的磨损或腐蚀、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。

（4）含水分的影响。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；另外，变压器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生成机酸和水，这都将导致油中水分超标。

电抗器生产厂家现场进行处理时，使用真空滤油机去除了其中的水分，而油介损并无明显变化，由此可见引起介损升高的原因是另外三类物质的增多。

这部分物质，其直径都在10-7m～10-9m之间，能通过普通过滤，因此处理由这种原因引起的油介损增大问题，我们采用了一种渗滤再生处理法。

3 处理过程及效果

本次我们采用真空滤油机和纸板式滤油机相串联、药粉滤油纸和纸板滤油机相结合的方式，同时将盛有废油的两油罐串入整个回路，其具体过程如图一。

过程①：油从油罐一出来，进入真空PALL滤油机，利用二级真空装置使油中的水分和气体分离出来，并将油温加热至70℃左右，使油介损表现得更加充分。同时为保证整个油过滤过程再无其他胶体进入，严禁在各连接部位使用橡胶管路，此次我们采用抗高温抗腐蚀的聚氯乙烯管有效的避免了此类问题的发生。

过程②：真空滤油机出来的油进出油罐二，油罐二对整个油的循环过程起到缓冲作用，有效控制了两种滤油机的油速，避免了不同油流对真空滤油机和纸板滤油机的冲击伤害。

过程③：进入渗滤再生处理阶段

此次我们利用药粉滤油纸进行渗滤处理，该滤油纸形状及大小与普通滤油纸相同，所不同之处就是滤油纸中间有一层皱纹纸，皱纹纸内有丝棉，丝棉掺夹着白色粉沫（一种新型高效吸附剂，对胶体微粒和金属离子有很好的吸附性能）。纸板滤油机中每次放32张，油温控制在70℃。开始时由于介损较大，杂质较多，每隔2 h更换一次药粉滤油纸，待油进行第二遍过滤时，更换滤油纸的时间间隔可延长至3h。随着过滤遍数的增多，换纸时间可逐渐延长。

过程④：油体再次流入油罐一，进入下一个循环，油在两罐之间进行反复过滤、吸附。

在处理油介损问题上，我们首次采用真空滤油机和纸板式滤油机相串联、药粉滤油纸和纸板滤油机相结合的方式。其两者相互促进，互补优缺，过滤的效果比两者单独进行时大大提高。经过近十天的过滤，惊喜的发现废弃油的介质损耗因数达到重新利用标准，说明此次过滤效果非常成功，证明过滤方案实用可行。