变压器介质损失角正切值超标原因分析

段大军

摘 要：变压器的绝缘老化、受潮情况等都会影响介质损失角的正切值测量，本文通过对变压器介质损失角正切值的相关研究，主要分析了变压器套管介质损失角正切值超标的原因，并阐述了变压器油介质损失角正切值超标的原因和处理方式，最后总结了介质损失角正切值超标的处理结果，旨在对变压器介质损失角正切值的超标原因进行研究，积极寻找有效措施进行处理和解决，从而维护变压器的正常运行。

关键词：变压器；介质损失角正切值；超标原因

中图分类号：TV738 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0179-02

1 变压器套管介质损失角正切值超标分析

（1）变压器套管介质损失角正切值的试验方法。以某地区66kV变电站为例，其开关站有两台主变，其中主变2号的数据为：核定的电容值的172pF，出厂之前测试的介质损失角正切值为0.45%。

通常主变测量实质是测量套管的介质损耗，只能用反接法，绕组接地，从套管抽头加压测量，在测量过程中，要确保电桥外壳良好的接地情况，防止在试验操作过程中漏电的情况，保证操作人员在操作中的安全性。然后在通电之后，利用反接法，进行相应的试验和测试。反接法工作原理如图1。

（2）变压器套管介质损失角正切值试验的数据研究。根据变压器套管介质损失角正切值试验数据研究分析，当介质损失角正切值增大时，变压器的电容量会发生较突出的改变。当变压器的电容量越大，越容易受到外界的附加电阻的影响，并且影响极为严重，当变压器的电容量越小，越不容易受到外界的附加电阻的影响。当试验中的所接触的电阻都为1M欧姆或者超过了1M欧姆时，变压器的介质损失角正切值就会有明显的增大，甚至可能会增加到几十倍。因此需要严格观察试验中被测试的样品和接线的接触，然后仔细比较同类设备的运行，如果介质损失角正切值出现明显的增加，那么需要对其数据进行认真的解析，确保设备的正常运行。此外，通过数据和试验研究发现：套管表面出现大量的氧化，螺母出现生锈状况，附加电阻在螺母底部产生，并且这个附加电阻会随着螺母越来越严重的生锈情况而增大，从而导致等值电阻减小，介质损失角正切值增大。

2 变压器油介质损失角正切值超标分析

2.1 超标原因研究

变压器油介质损失角正切值超标的原因有许多，包括变压器的结构、含水量、微生物等因素，以下就这些因素对介质损失角正切值超标原因进行详细的分析。

（1）杂质的影响。变压器内的绝缘材料中含有胶状颗粒杂质，这些杂质在长期的过程中，从绝缘材料中析出，然后逐渐聚到一起，形成较大的杂质，沉淀下来。这个过程比较漫长，但是却始终保持一种不稳定的状态，给变压器的运行增加了不确定性。

（2）结构的影响。变压器的结构设计中，减少了净油器这一结构部分。净油器的作用是吸走多余水分，原本变压器油是处于完全密封的状态，在设计结构时，为了能够降低渗漏的风险，因此将净油器这个结构装置省去了，但是实际上变压器的绝缘层不可避免的存在水分，减少净油器之后，不能够把这部分的水分顺利的吸走，变压器的运行状况就存在一定的风险，绝缘性能大打折扣。

（3）金属离子的影响。金属离子的影响主要针对铜离子，变压器中的大部分部件是含铜物质的，在变压器运行时，各个部件之间时常产生摩擦，铜物质在摩擦下脱落，部分铜离子进入变压器油，影响变压器油的介质损失角。除此之外，如果变压器产生过载，那么变压器的绕组的温度会升高，绕组的材质是铜，部分因高温被熔的铜离子會进入绝缘油，从而影响介质损失角，使得变压器油的介质损失角正切值增大。

（4）微生物的影响。变压器的整体和安装中，可能会有部分微生物进入，如果没有在安装完毕后及时清理，那么这些微生物就会在变压器密封之后，在变压器油中繁殖生长，这些微生物会增加变压器油的电导消耗，从而增大变压器油的介质损失角正切值。

（5）含水量的影响。含水量对变压器油介质损失角的影响表现在，当每升绝缘油的含水量大于60毫克之后，变压器油介质损失角正切值会迅速增大，所以要严格控制油中的含水量，这些水分部分来自于绝缘材料中，部分是因为绝缘材料受潮，还有的水分来自变压器油中，部分溶解氧在上升的油温中产生了反应，生成了水。

2.2 超标防范和处理的对策研究

为了将变压器油的介质损失角正切值控制在合理范围内，要从防范和处理两方面着手，做好前期的预防工作和后期的处理工作，确保变压器油介质损失角正切值的正常。

（1）对变压器油介质损失角正切值超标的防范对策。第一，对变压器投入使用之前的各项环节进行严格的管理，包括变压器的制作、审核、运输、安装等，对变压器油的情况全面监督，确保变压器油的质量；第二，在投入使用之后，要按照相关的规定和要求，定时对硅胶进行更换和维护，其他设备部件的操作要按照规定进行；第三，对变压器油的情况进行全面动态监测，实时控制，从而便于及时的检修和保养；第四，为了避免变压器油的老化速度过快，增加一定的抗氧化的物质。

（2）对变压器油介质损失角正切值超标的处理对策。为了达到变压器油介质损失角正切值的正常范围，实现变压器的正常运行，需要制定相应的对策来处理变压器油介质损失角正切值超标的情况。

首先，在更换变压器油时，要严格遵循应有的过程，先将废旧的油排出，然后用符合要求的油对变压器的内部进行清洗和净化，在往变压器中注入新油时，要采用真空注入的方式。但是这种方法的耗费不少，因此不建议长期使用。

其次，在对变压器油进行过滤时，通常用真空滤油机加热，将油中的杂质进行清理、消除，吸收多余的水分，不足之处在于无法将有机杂质顺利清除。

最后，对变压器油的再生处理，中常常用到的方法是吸附剂法以及硫酸白土法，这两种办法的不同之处在于，吸附剂法主要是在变压器油中加入吸附剂，对变压器油进行搅拌，实现变压器油再生，或者将装了吸附剂的净化器放进去，将油过滤再生，直接添加吸附剂的是吸附剂法中的接触法，而装入净化器的是吸附剂法中的渗透法，这两种办法都能够将介质损失角正切值超标较小的变压器油进行有效处理。对于超标较为严重的变压器油，通常用到的方法是硫酸白土法，即先用硫酸将变压器油中的老化物质去除，然后用白土将剩下的残余清除干净。总而言之，这两种再生处理的方法都具有良好的实用性，能够对变压器油中的杂质、水分等进行处理，严格控制变压器油介质损失角正切值的超标。

3 结语

综上所述，变压器的绝缘性能和变压器的介质损失角正切值有关，因此介质损失角正切值的测量被当作变压器绝缘性能的判断依据，通过变压器的介质损失角正切值的相关数据分析和研究，能够反映变压器的运行是否正常，有无绝缘老化、受潮等情况。通过对比数据信息，找到变压器中的异常，然后进行异常原因的分析和研究，并寻找有效的措施进行处理和解决，并对问题进行跟踪研究，最终让问题得以解决。

参考文献

[1]刘秉捷.降低变压器介质损耗角正切值的方法[J].甘肃科技纵横，2014，43（10）：24-25.

[2]郑斯明.变压器介质损耗角正切值的测量与计算[J].城市建设理论研究：电子版，2013（22）.