变压器绝缘油化验技术分析及应用

柴庆丽

摘要：电力变压器是一种电网、电厂中非常重要的电气设备，它能够改变电压、改变电流，传输电能。在电网系统、工业生产中，电力变压器是一种十分重要，且不可或缺的电气设备。我们所使用的电（电能），是通过电网输送到千家万户、厂房、车间的，在电能输送的过程中，为尽量减少电能在输送过程中能量的损失，需要经历升压、降压的过程，这个过程就是通过电力变压器来完成的。

关键词：变压器;绝缘油;化验技术;分析

1导言

随着经济社会的快速发展，各行各业对电力的依赖程度也越来越高，尤其是在大功率、远距离输电站的陆续建成并投入使用，变压器在保障电力安全和稳定方面发挥着重要作用。变压器中的绝缘油发挥着散热和绝缘作用，其性能直接影响到电力生产的安全，直接决定了变压器的使用寿命。通过变压器绝缘油试验能够分析出绝缘油的化学特性、物理特性以及电气性能等，从而分析出变压器产品是否合格，以及是否满足生产作业需求。在实践中，在取样环节、化学特性、物理特性以及电气性能试验中变压器绝缘油试验结果常常会受到各种因素影响，及时掌握这些影响因素，并在试验中予以解决对提高变压器绝缘油试验效果具有积极的现实意义。

2电力变压器结构及工作原理

电力变压器的结构主要由铁芯、绕组、油箱、油枕、散热器、套管、瓦斯、连接件、连接管路等组成。其中，最重要的部分是铁芯和绕组，绕组由两个或两个以上的线圈组成。工作时，通过铁芯和线圈的相互作用，实现电压和电流的变化，从而获得我们所需要的电压和电流。电力变压器的工作原理是利用电磁感应原理。基本的工作原理是：当变压器在一侧绕组加交流电压时，就产生电流，进而产生交变的磁通，在其他绕组中就感应出交流电动势。加的电压与感应电动势与绕组的匝数成比例关系。

3绝缘油简化试验

3.1机械杂质

试验中如发现油中出现各类纤维、不溶性油泥等机械杂质，若它们将油道阻塞或在线圈周围发生聚集，可导致变压器线圈局部发生热量超标，严重时甚至会烧毁变压器。

3.2游离炭

在试验中若发现变压器油内有较多的游离炭存在，为避免其导致变压器出现放电故障，应采取相应的对策进行处理。

3.3水分

变压器油中水分含量过多，会导致绝缘材料老化，水分亦会导致绝缘材料绝缘性能大大下降，缩短变压器的使用寿命，影响其正常运行。

3.4酸值

对于未使用过的新变压器油几乎不含酸性物质，其酸值相当小，但油品在长期储存下，尤其是充入电器设备投入运行后，难免会与空气中氧接触，油品易被老化。氧化初期时主要生成低分子有机酸，进一步氧化产生高分子有机酸以及酸性产物，在绝缘油中存在上述各类酸性物质后，则会提高油品的导电性，降低油的绝缘性，还可能产生对金属的腐蚀。在运行温度较高（的情况下，促使固体纤维质绝缘材料发生老化现象，从而缩短设备使用寿命。

3.5 pH值

变压器油内会出现酸性物质，比如甲酸导致油内的含水量不断增加，绝缘材料等受到水分侵蚀，绝缘性能下降，缩短设备的使用寿命，影响其正常运行。

3.6击穿电压

击穿电压也是评定绝缘油电气性能的一项指标，可用来判断绝缘油含水和其他悬浮物污染的程度，以及对注入设备前油品干燥和过滤程度的检验。对清净干燥的油施加一个逐渐升高的电压时，在电压的负极端会发射击电子，当电子具有足够能量时，可以使油分子微化离解，于是整个离解过程随电压升高而加强，当达到某一个电压后，会产生大量传导电流且形成电弧，这种现象被称为击穿。击穿时的电压被称为击穿电压。若油中有水或固体物存在时，则会使击穿电压变小，这是由于水和固体物的导电性均比油大。运行中油的击穿电压低是变压器工作危险的信号。

4做好变压器绝缘油维护

影响变压器绝缘油的性能因素众多，在后期应用过程中要采取多种举措，做好绝缘油的维护工作，保障变压器运行的稳定性和安全性。具体来说，首先就是要定期做好绝缘油试验，根据试验结果形成客观、准确的工作报告，发现绝缘油出现问题时要及时采取有效措施，如更换油品或再处理，只有达到原有标准性能时方可投入使用，严格将隐患消除在萌芽状态。其次是要做好定期维护工作。鉴于影响变压器绝缘油性能的因素较多，要定期做好维护，如净化、去油泥或进行干燥处理，减少外界影响因素对绝缘油性能的破坏和影响。再次是做好变压器绝缘材料的日常维护。当变压器在实际应用中达到一定年限时，受到水分、氧气以及热量等因素的影响，绝缘材料会逐渐发生老化、变质现象。因此，要做好日常的维护，提升密封强度，保障绝缘器材运行的稳定性，降低安全风险。

5变压器油性能变化对变压器的影响

5.1物理变化

经过长时间的使用后，变压器油的颜色会逐渐加深，进而产生氧化物等杂质，令油性劣化，影响变压器的正常运行。另一方面在长时间的使用后，其粘度会越来越粘稠，进而引发散热困难情况，对变压器的使用寿命带来影响。在这一过程中，油的表面张力也会下降，说明油的质量劣化，含有各种氧化物或其他杂质，此时电力设备运行的安全性相应的下降。

5.2化学变化

通过试验可明确当前变压器油的酸值、pH值等情况，设备运行的时间越长，酸值越高，对设备带来的负面影响会越大。相关试验数据表明，酸值达到一定数值时，应停止设备的运行，以规避故障发生。另一方面，设备在长时间的运行后，pH值将越来越小。当化验分析得出这一数值达到4时，说明设备内的杂质、氧化物等有害物的数量较多。此时将对金属设备造成极大的腐蚀、降低绝缘性，设备的安全运行将难以保证。

5.3电器性能的变化

正常情况下，新变压器油大都具有较高的纯度，很少有介质被损失，小于0.01。随着变压器运行的时间不断增加，变压器油质会受到各种因素的影响，比如水分、杂质，介质的损伤会逐渐增大。一旦变压器油中的水分超过0.02%，介质的损伤会进一步扩大，如果介质损伤达到0.3，变压器设备的运行将会受到严重的威胁，必须采取适宜的措施加以处理。此外，击穿电压也会受到变压器内含水量的影响，具备越多的含水量，击穿电压就越低。如果其含水量已经超过0.02，击穿电压进一步降低，在降低到规定数值后，就会影响变压器的正常运行。

6结论

电力系统的正常运行，为人们的正常生活、工业的生产提供了有效的保障。变压器作为电力系统中的一个重要组成部分，其稳定运行同样是至关重要的。对变压器油进行化验，可通过相应的结果对当前变压器的运行情况进行判断。借助变压器油鉴别等方法，通过不同途径采取适宜的措施有效解决变压器运行过程中存在的各种问题，并动态监督、监测变压器运行情况，提高油的整体质量，确保变压器设备处于安全、稳定运行中，避免设备故障的频繁发生，确保社会工业生产、生活的正常化运行。

参考文献：

[1]周国梁.油浸式电力变压器绝缘故障分析和处理[J].通讯世界，2017（24）：197-198.

[2]李正之，李剑荣.高电压大容量变压器绝缘技术的应用[J].电子技术与软件工程，2017（24）：235.

[3]蔡胜伟，王飞鹏，陈程，范帆，陈江波，文刚，李剑，相晨萌，王吉.植物绝缘油击穿放电故障特征气体分析[J].重庆大学学报，2017，40（12）：52-58.

[4]刘云鹏，田源，姜烁，钟正，皮本熙，曹旭，聂德鑫，程林.光纤护套材料对变压器油热老化特性影响研究[J].绝缘材料，2017，50（12）：54-59.

[5]張静，柯友胜，马霄，马蕊燕，何军，张雪娇.现代分析技术在变压器油性能测试中的应用[J].绝缘材料，2017，50（12）：15-21.

[6]刘义德，卫永鹏，张鑫，张建军，孙世耀.油浸式电力变压器储油柜胶囊破损在线巡检装置的开发[J].电子世界，2017（23）：132-133.