解析变压器绝缘油颗粒度指标控制及影响

董仲明（国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都610072）

解析变压器绝缘油颗粒度指标控制及影响

董仲明（国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都610072）

绝缘油颗粒度指标的控制对绝缘油的电气性能具有重要的影响，其中金属颗粒物质的含量对绝缘油的绝缘性能的影响特别不容忽视。因此高压绝缘油和特高压绝缘油对颗粒度的指标要求也在不断的提高。本文主要针对变压器绝缘油颗粒度指标的控制进行了分析，并讨论了绝缘油中颗粒度对变电器绝缘强度的影响。

变压器；绝缘油颗粒度；指标控制；影响

引言

绝缘油对保证变压器的绝缘水平发挥着重要作用，其质量的好坏直接关系着变压设备和电网的运行安全，所以对绝缘油的质量要求很高，选择标准也极其严格。在进行绝缘油选择时主要依据绝缘油介电强度，油中水分含量和含气量以及油中颗粒度等参数条件进行，这些参数目前都已经接近油务处理设备的能力的极限值。随着变压器制造工艺的不断改进和发展，变压器内部的各个绝缘部件越来越精密，绝缘距离也越来越短，在变压器内部的绝缘强度也越来越受到人们的关注和重视，所以近几年来油中颗粒度质量指标和油中颗粒度的处理技术的研究得到了施工单位和生产厂家的广泛关注。

1　油中颗粒度指标对变压器绝缘的影响

有资料显示，法国在1980～1990年这十多年间有十几起变压器故障事件是由绝缘油颗粒度过高引起的，把经过精密过滤后的达标的绝缘油投运后再也没有发生任何事故。目前我们国家的特高压的电网发展速度较快，为了确保电网好电力稳定安全的运行，对特高压设备有了更为严格具体的要求，正是因为这个要求，绝缘油颗粒度越来越被重视。

2　变压器绝缘油净化处理技术和过程

变压器电压等级和容量的提高，对油的颗粒度提出了更加苛刻的要求。颗粒度与变压器油的生产及储存运输、变压器箱体内部清洗、过滤机精度及过滤机机体内部环境处理、油品取样前环节及取样方法等都有极为密切的关系，这些因素直接影响颗粒度检测数值大小，因此颗粒度检测是一项复杂而精细并需要对每个检测环节都十分重视的要求极高的工作。

现场主变油的净化处理主要根据国家有关试验标准来进行。一般情况下，首先对没有经过处理的油液进行粗略的过滤，然后进行二次过滤（精细的过滤），之后再对油液进行加热并采用真空滤油机来进行脱水脱气操作，在高真空的条件下降低油液中的水分的沸点可以快速有效的去除油液中掺杂的水分，并通过高精度的过滤滤芯来去除油液中残留的杂质，最终来实现净化油液质量的效果。

3　颗粒度取样的关键技术

3.1颗粒度取样瓶的清洁

对油中颗粒度的检测是一种十分精细的工作，每个检测环节都十分重要且要求极高。在进行检测的每个环节中都要做到没有任何杂质灰尘的污染，首先要对取样瓶的内部按照颗粒度NAS-0级的标准进行处理，在进行清洁的过程中必须带清洁手套和口罩，在清洁时，一般采用石油醚作为清洁的清洗液。清洗用的石油醚必须先进行2～3次过滤，然后用经过过滤的石油醚对取样瓶内部，瓶盖和塑料薄膜进行清洗，之后再垫上薄膜，盖紧瓶盖备用。

3.2现场的取样和取样方法

取样现场的气候条件和工作环境对绝缘油的颗粒度测定结果具有明显的影响，雾霾、干旱、暴雨、洪涝和低温等不同特点的气候条件使取样方法有所差异，施工现场取样时可能需要采取防灰防尘措施。比如在四川西部地区，雨季降雨量大并且集中，相关的施工人员需要在现场滤油机外部覆盖一层防雨防寒的保护板，并且自制小型的空气清洁装置 （如玻璃罩等）来阻断外界环境的影响，在封闭性的环境下进行作业，如此可以有效地隔绝外界低温环境和雨水天气对样品的影响，使其能够保证操作的稳定性。这类取样的方法不需要电源且可以自由的移动，大大的降低了环境因素对油样的污染。经过反复的研究和实践，我们发现取样地点的不同，取样容器的不同，油样的静止状态都会对检测的结果产生明显的影响，随后经过相关的单位进行讨论得出以下结果：变压器的绝缘油经过滤循环之后，油液须静置48h之后再进行取样，在进行取样时统一采用颗粒度专用的取样瓶从本体的出口阀处进行油液样品的提取，取样品样瓶的内部必须进行颗粒度NAS-0级的标准的清洁处理，在瓶身检测合格之后再进行取样工作，在取样的过程中要选用洁净塑料管来替代乳胶管，在取样时必须要佩戴橡胶手套和口罩，在取样完成之后要立即送往试验场所进行试验。根据标准每个样品要连续的进行5次试验，将前两次的试验结果剔除之后，采纳后3次的数据取3次数据的平均值作为此次试验的最终结果。

总的来说应该注意：取样应避免大风、雨天、湿度大灰尘多的气候环境。到达现场须带橡胶手套及佩戴口罩，倒掉取样瓶中保留的少量清洁液，用干净绸布沾取石油醚擦净取样阀口，再打开、关闭取样阀3～5次以冲洗取样阀，使用与阀口匹配的洁净塑料管，放出取样管路内存留的油约7.5L，同时反复用油清洁塑料管口。在不改变通过取样阀液体流量的情况下，移走污油桶，接入取样瓶，塑料取样管伸入瓶口2cm并不得触碰到瓶壁进行取样。现场建议采用小型空气清洁装置，通过排风机阻断外界环境干扰，进行全密封方式取样，清洁装置洁净效率达90%以上，如此操作即可大大降低环境因素对油样的污染。

4　绝缘油颗粒度对变压器绝缘强度的影响和分析

4.1绝缘油颗粒物对变压器绝缘强度的影响

变压器的油液击穿电压和颗粒度之间存在着紧密的联系，颗粒度会对不同的绝缘强度和结构产生不同的影响，颗粒物如果沉积在绝缘材料的表面也会对设备的绝缘强度产生一定的影响。电力变压器的低压绕组和高压绕组都有绝缘覆盖，此时油中的颗粒对变压器的绝缘的影响较小。在高电压产品中绝缘覆盖最容易受到损坏的部位主要是高电压的套管屏蔽处和高压的引线位置，一旦他们受到损坏，在油隙之间就没有绝缘覆盖，此时绝缘油的油中颗粒会对变压器的绝缘产生巨大的影响。根据实际的变压器的情况，可以判断出绝缘油的颗粒物污染程度是影响绝缘油电气性能的一个重要因素，其中高压绝缘油和特高压绝缘油对颗粒度的要求也在不断的提高，对金属颗粒物质的含量要求更加严格。

4.2绝缘油颗粒物对变压器绝缘强度的分析

颗粒种类的不同也会对绝缘强度产生不同的影响，金属颗粒对变压器的绝缘强度的影响大于非金属物质对变压器的绝缘强度的影响。实际工作中金属颗粒污染引起的变压器故障发生频率几乎为零，原因就是大金属颗粒物质沉积在变压器的箱底或者是在绝缘表面，一般都不会对绝缘强度产生重大影响，并且大金属颗粒物质的污染很容易发现并且处理的效果较好。在变压器中小金属颗粒物质的含量一般较小，少量存在的小金属颗粒物质会被抗氧化剂吸附而失去自身活性。在绝缘油中悬浮的金属颗粒常常会引起绝缘油介损的增高，从而被工作人员察觉异常，在变压器故障发生前工作人员会因此对绝缘油进行处理，避免故障的发生。油液中主要存在的就是非金属类颗粒杂质，非金属颗粒杂质本身不会对变压器绝缘产生较大的影响，但是有专家学者表示如果水分和杂质同时存在变压器中，就会对变压器的绝缘强度影响明显增加，所以油液中的颗粒度的检测要和微量水分含量同时进行时，以便于对绝缘性能进行综合性分析。颗粒的识别比颗粒计数更加重要，金属颗粒会比纤维杂质更加危险，所以在变压器设备出现故障时必须要及时正确的对颗粒物的种类进行识别，以便于尽快的分析故障发生原因来解决故障问题。

颗粒度在不同类型的电压下的对绝缘强度的影响也是不同的，杂质颗粒在直流电压的作用下更容易产生固定的运动，形成导电的电路桥，根据该类影响分析，变压器的油液中的杂质颗粒物质对设备的介电强度的影响在直流电流下比在交流电流下的影响要大，虽然大部分变电站没有直流电变压器，但是目前特高压变电站都在不同程度的进行高标准的建设。

5　结论

根据实际变压器的情况，针对环境因素来进行适当的防护措施，在颗粒度指标降不下来时要仔细检查试验的每个环节，还要对滤油机进行检查。在变压器的运行和维护中，要对颗粒物进行识别，在滤油循环的过程中要经过静置48小时后才能进行取样。通过对变压器绝缘油标准比较和分析得知，绝缘油的质量控制标准较多，试验的项目和质量指标的要求也不同，应根据实际情况选择执行正确的标准。

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[3]叶严军，崔淑芳.交流特高压变压器特点浅析[J].河南电力，2015（01）：21～22.

TM407

A

2095-2066（2016）31-0057-02

2016-10-23

董仲明（1965-），男，工程师，大学本科，主要从事电力用油分析工作。