1高志建 2吴振锋 2吴群燕
1浙江置电非晶电气股份有限公司 ； 2衢州杭甬变压器有限公司
摘要：当前，在社会快速发展过程中，对于电能的需求不断增加，使得电力设备运行压力增加，因此需要进行有效维护。对此，本文结合变压器的油带电问题，介绍了油带电测量装置以及过滤装置，同时对其应用情况进行了分析，希望能够为相关企业与人员提供参考，提高油带电过滤效果，为电力设备稳定运行提供保障。
关键词：变压器油带电；处理装置；应用分析
前言：现阶段，我国电路系统主要采用油浸式变压器，其中，变压器油具有绝缘与冷却作用。而变压器流经由绝缘纸板和变压器油形成的油道过程中，油界面与绝缘纸表面会出现电荷分离现象，在纸界面与油界面电荷持续迁移、积累以及分离过程中，变压器箱体极易出现静电放电现象，进而导致设备故障问题，此种现象就是油带电[1]。
1 油带电测量装置
1.1过滤式测量装置
现阶段，过滤式电荷分离装置是应用最为广泛的油带电测量手段，主要原理就是基于一定压力条件，让油样流经一定孔径的滤纸，借助对过滤过程中纸间与油间形成的分离电荷，就能够对油样带电度进行有效测量。比如，微经典测量仪就是由该技术发展而来，该系统主要在纸界面与油界面间静电带电趋势进行分析，测定数据则进行带电趋势标定。该仪器主要优点为： 具有良好重复性、油量少、测试快速、操作便捷，最终ECT值能够作为油样带电相对指标度量依据。然而其缺点在于，基于变压器工作状态，纸界面、油界面电荷分析模拟过程，与管道式测量技术相比较差。
1.2管道式测量装置
该装置是由油控阀门、松弛箱、泵、测试仪表、纸管模型以及电荷收集箱构成。管道中油样循环流动过程中，管道内壁油界面、纸界面出现电荷分离现象，进而实现变压器油通过油道过程中电荷分离形成过程。主要涵盖小型管道与大型管道两种形式。其中，小型测试装置特点就是绝缘材料更换便捷、用油量少，在试验室开展少量油样带电测量工作时具有良好应用效果。主要缺点为：电荷分离无法长时间保持，和大型变压器实际情况存在一定差异。对于大型测量装置，能够对变压器油表面电位、电荷密度以及其他参数进行测量，同时可以借助管道外壁进行交直流电场施加，进而同时研究外施电场、温度以及温度等参数在油带电方面的影响，缺点在于：管道出口位置与入口位置的端口效应较为严重，同时实际工作中含油量较大，无法有效开展现场采集样研究以及老化样测量工作[2]。
2 带电滤油装置
2.1装置构成
该装置主要涵盖正空泵、加热器、排油泵、精密滤罐等装置。油处理罐主要选择多层滤芯形式，有效过滤杂质与水分，同时可以过滤铜离子以及其他有害物质。精密罐主要选择金属滤网开展二级过滤工作，滤芯精细性得到有效提升，能够对更微小颗粒进行过滤，能够充分强化绝缘油的质量，同时避免油处理罐的芯片发生损坏之后杂物流进变压器。排油泵选择变频一部电机进行驱动，能够有效控制流量，并从慢至快地启动，能够充分避免变压器出现油流涌动问题。加热器选择可控硅进行控制，进而有效控制绝缘油加热的无级功率。变压器工作时，温度较高，通常无需进行加热处理，然而环境温度较低情况下，变压器负荷会降低，若是变压器油温在50℃以下时，应该对绝缘油进行加热，以提高油处理效果与效率。
真空泵一般在带电滤油机完成油路管道连接之后的应用较为广泛，排除各种罐体、设备和管道中空气，进而保证滤油时变压器中不会流入空气。压力与流速监测装置主要有处理罐进出油口、排油泵进出油口以及其他重要部位油压力、流速等展开测量，对滤油机工作情况展开监测。
若是油流压力与速度存在矛盾，则进行加热器断电与排油泵停机动作，为设备提供有力保障[3]。
气体报警装置主要涵盖气体报警腔与分离器两种位置。分离器下部位置仅有，中部以上位置出油，同时选择导向迂回模式设计油路，促使油气分离器中油的流动时间得到有效提升，进而为气体上浮到集气盒中提供时间保障。报警腔及分离器的集气盒，选择浮子带动方式进行设置，若是分离器中装满了绝缘油，则浮子上浮。若是气体报警腔充满气体，则浮子下降，将带动报警点动作，进而实现告警目的，若是继续下降则跳闸节点会发生动作，将加热器与排油泵电源断开，有效提高滤油安全性。
2.2装置性能
该装置具有良好安全性。首先，能够避免形成悬浮空气。第一，工作前借助真空泵抽出管道与滤油装置中空气，避免空气流进变压器。第二，借助绝缘油自动进油以及排油泵加压手段，促使滤油工作中不会出现负压区，同时对进油口压力展开实时监测，充分避免空气流进管道。通过油气分离器以及气体报警装置等，为变压器避免气体进入提供最后一道保障，能够及时发现漏气隐患问题。
其次，避免绝缘油涌动。通过变频一部电机对油泵进行驱动处理，启动排油泵过程中，均是由低频进行启动，缓慢达到指定速度。在停机过程中，采用减速形式，防止油泵突然停机或是启动出现涌流现象。将止回阀安装到排油泵前端，避免出现突然断电问题以及驱动力突然消失问题等，有效避免绝缘油导流。
3 实际应用情况
该装置在停电110kv变压器中开展功能检验工作，对其过滤效果以及安全性展开检查。运行时间危机5d，带电滤油机工作状态较为稳定，变压器中没有混入气体杂质。在工作过程中将电源突然断开，之后及时进行送电测试，次数为10次，变压器没有出现油涌动现象，同时并未对瓦斯传动装置造成影响，没有出现抖动以及动作等现象。主变油的介损值从4.77%下降到0.5%，主变变高1min，绝缘电阻值从3555欧姆上升到14565欧姆，变低1min，绝缘电阻从3760欧姆增加到6623欧姆。因为该主变进油口与出油口设置在一侧，同时主变处于停电状态，并且绕组中绝缘油无法顺畅流动，因此，外层变高套组的绝缘恢复情况比变低绕组更加突出。绝缘油循环有死区。主变工作90d之后，采集油样开展复测工作，变压器的介损值增加到2.1%[4]。
之后在110kV变压器中进行试点应用，同时借助公共数据网，并设置远程监视装置，对外接油管以及滤油机控制工作进行远程监控，滤油工作中没有安排工作人员现场监视。在2周的滤油时间中，滤油设备始终稳定工作，未发生议程问题。为了对损耗进行充分控制，并未有安装加热器，只是通过变压器工作形成的热量开展过滤工作，变压器的介损值从2.6%下降到0.35%，有效满足预期目标。并进行90d带电滤油处理，之后进行复测，介损值增加到0.43%，该水平符合要求，未出现明显反弹问题，具有良好应用效果。
结语：
综上所述，对于变压器以及其他油浸式设备来讲，在电压容量与等级不断增加过程中，在绝缘介质方面的性能也不断提升，需要保证冷却效果得到充分满足，因此绝缘油流量与流速会随之上升，最终引发油带电问题。对此，相关人员应该积极进行带电检测以及过滤工作，对于检测装置与过滤装置进行科学应用，为电力设备安全运行提供保障。
参考文献：
[1]杨剑峰,周素平.变压器油循环外部分流装置在油流带电研究中的应用[J].电气时代,2017(06):73-74.
[2]王海飞,祁炯,苏镇西,马凤翔,韩慧慧,宋玉梅,袁小芳.变压器油中溶解气体检测装置检验系统的研究及应用[J].智能电网,2015,3(10):915-921.
[3]董玉坤, 沈胜楠, 路欣,等. 基于压力传感器的变压器油位检测和带电补油装置[J]. 电子测量与仪器学报, 2020(05):37-42.
[4]曹玲燕,杨志勇,赵琴.变压器油在线监测预处理控制系统研究与应用[J].现代制造技术与装备,2019(07):105+107.