变压器油介损值升高原因及处理探讨

王伟行

摘 要：在电力变压器中，会产生变压器油介损值升高的现象，本文针对这一现象的产生原因进行分析，并介绍变压器油介损值升高的处理措施。

关键词：变压器油;介损值升高;处理方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.060

0 引言

变压器油做为变压器绝缘和冷却的介质，其绝缘性能的好坏直接影响变压器本身的整体绝缘。变压器油介质损耗因数（介质损耗角正切tanδ，简称介损）是一项重要的指标，它反应油中泄漏电流所引起的功率损耗，此参数可以判断变压器油的劣化及污染程度。对此参数进行有效控制，是保持变压器安全、稳定、经济运行的一项重要手段。

1 变压器油介损的含义

介质损耗角正切（tanδ），也叫介质损耗因数，简称介损，是变压器油的一个重要参数，它取决于油中的离子含量。普遍精炼的变压器油，这一指标可以达到。但它对各类污染物非常敏感，只要一点点，就可以使介损增加很多。变压器油属于弱极性介质，当使用工频电压作用于它时，分子可以实现转向功能，不会引发松弛损耗的现象，导致介质出现损耗情况的原因在于电导，所以也可以说电导率值的高低影响着变压器油介损值的大小，组成变压器的电导可分为两个方面，其一为离子电导，再者是电泳电导。从化学上看，变压器油属于烃类混合物，自身不存在离子电导，只含有多种物质混杂形成的杂质分子，通过离解最终形成离子电导。同时变压器油分子将离子吸附过来从而形成体积大于分子的带电胶体，而这种胶体形成电泳电导，通常来说离子电导没有电泳电导体积大。

2 变压器油介损值升高的原因

（1）油老化。油老化现象是指受到外界环境影响，变压器油的组成成分将出现较多的化学变化，随着油层的颜色加深，其富含的有机酸变多，增加了油的离子电导性能，从而使得变压器的油介损值升高。由于现在我们国家的变压器油都通过炼油厂的仔细制取获得，油中富含少量的T501抗氧化剂，基于此，油老化的速度降低，使得油的介损值升高的速率相应地受到影响。当变压器老化的时间增加，变压器的油量先进行一个短暂的增加，然后再慢慢地下降，最后又继续增大，产生这一现象的原因经过分析可知是由于油在氧化的初期生成了低分子有机酸和过氧化物，受到电场的影响电离最终生成带电荷的离子，使得油介损值升高;伴随着氧化作用的加剧，产生了聚合、缩合反应，由导电性能较好的低分子物质转化成导电性能较差的高分子物质的过程中，变压器油的介损值下降，但在增加了氧化时间后，油里的极性物质变多，从而其介损值又会上升，当油中发现油泥的存在，此时变压器的油介损值达到最大，这一现象的产生极大地影响了变压器的稳定运行。另一种情况是变压器在运行不久后介损快速升高，在进行了换油、过滤吸附等措施后，介损降低但很快出现反弹，再进行几次过滤、吸附操作最终使介损达到稳定状态。将滤纸上的棕黑色颗粒使用核磁共振谱、红外光谱、色谱、质谱的方法分析得知，其主要成分为醇酸树脂，其来源为变压器内部的绝缘漆。为了防止油漆对变压器油介损产生影响，在变压器生产过程中，凡是与变压器油接触的油漆，均需进行变压器油相容性实验，只有相容性没有问题的油漆才可以使用到产品中。

（2）混油。不同的油质不能混合使用，采用不同工艺获取得的相同油质也不能混合使用，当两种及以上油质混合后，变压器油介损会升高。在变压器油中掺杂机械油、润滑油等会对介损产生非常大的影响，混油实验见表1。作业过程中，如果需要混油，必须先进行混油实验，根据结果决定是否混合。

（3）污染。变压器油中混入杂质、金属离子、极性化合物后，将和油质分子形成胶质物，增加电导性，使变压器油介损升高，但其他物理、化学指标无明显改变。这种现象在变压器生产、安装、维护等过程中容易出现。常用金属零件直接浸泡在变压器油中会导致其介损升高超标，同样的零件经表面脱脂除锈磷化处理后浸泡在变压器油中会导致其介损升高但不会超标。在实际作业中，应避免不干净的零件直接接触变压器油。

3 处理方法

（1）真空过滤法。采用真空滤油机去除变压器油中的水分、气体、机械杂质等具有良好效果，可有效降低变压器油介损，提高其综合性能。

（2）吸附过滤法。吸附过滤法使用固体吸附材料吸附变压器油中的导电离子、胶体等物质，可以有效降低变压器油介损值，常见的固体吸附剂为硅胶、活性氧化铝、活性白土、分子筛等。选择吸附剂时应注意选择吸附性能较好、表面积较大、透孔率较好、极性物质的选择性能良好的材料。

（3）吸附滤板法。吸附滤板不仅具备吸附的功能，还能进行过滤，可与压滤机搭配使用，使用活性白土作为脱色剂，利用粉末状的活性氧化铝制成吸附剂，在吸附剂的那一层两边使用多层滤油紙累加进行过滤操作，能同时满足吸附和过滤功能。先烘干滤油纸和吸附滤板，在两张滤油纸中间夹一张吸附滤板，再用压滤机压紧。

4 结语

综上所述，各种杂质均会影响变压器油介损，在生产、安装等各个过程要防止杂质混入变压器油中。当变压器油介损值升高后，应使用真空过滤法、吸附过滤法、带吸附剂的吸附滤板法等方法使变压器油介损值恢复到合格范围。

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