杨立刚
特变电工新疆变压器厂 新疆昌吉 831100
摘要:当前电力系统逐步向高容量、抗电压的方向发展,如果产生故障很有可能会造成大面积停电,导致较大的经济损失,特别是变压器,需要深入了解变压器设备的使用情况,特别是在绝缘性能下降等问题,避免出现不必要的故障和损失。本文重点分析研究变压器油绝缘电阻下降的原因,并且阐述相应的处理方式,以供参考。
关键词:变压器油;绝缘电阻;原因;处理
1 变压器油绝缘电阻下降的一般原因分析
通常导致变压器有绝缘性能下降的原因在于变压器油当中具有一定的导电物质,比如说一些导电性纤维或者碳颗粒等,其次在变压器油当中的含水量较高,有在空气湿度较大或者在雨天条件下变压器的密封性不好等。在上述条件下,变压器油的电气性能测量非常重要,除了油介质偏高外,由工频耐压值都相对较低,与此同时测量数据较为稳定,这种油在通过过滤后符合要求就能够向变压器当中注入,在确保有没有二次污染的天气情况下,变压器有的介损在几年内都不会出现较大的变化,但是某些变压器油的性能无法达到要求,有可能会出现电阻下降,最终造成安全事故。
2 变压器绝缘试验
某变电站主变绝缘电阻相对偏低,在预试的过程中,绝缘电阻已下降一半,本体介质大幅度上升,尽管各参数依然在合理范围内,然而绝缘下降过快,说明该设备在实际应用过程中存在一定的隐患,因此需要多次反复跟踪该设备,并且获得相应的结果。
2.1 水分含量分析
对明显出现绝缘下降的变压器油进行微水实验,通过实验数据分析发现该变压器油微水试验符合要求,将这一原因排除。
2.2 微生物含量分析
对明显出现绝缘下降的变压器油进行微生物,分析结果发现该变压器油当中不含微生物,可以将这一原因排除。
2.3 金属含量分析
对这些变压器油铜离子含量进行检测,数据如表1所示。
具体分析表1当中的数据可以发现变压器油检测获得含有铜离子的变压器共有446台,通过数据分析发现2001年以及2002年生产的变压器油当中具有大量的铜离子,绝缘电阻下降的变压器也主要在这两年。由此可以发现,变压器油当中铜离子过高是导致变压器有绝缘性能下降的一个重要原因。
2.4 极性污染物含量分析
2.4.1 污染物成分分析
分析出现绝缘明显下降的主变压器油,使用光散热力度分析,发现污染物聚集体主要在100纳米到1000纳米。接着对该物质进行分离,从绝缘电阻下降的油当中分离出大量的高浓度氨类化合物。经过化学检定发现这种化合物为氨基比林。这种氨基比林在酸的环境中会生成盐,在电场当中具有带电的效果。盐类物质在非极限变压器油当中的溶解度有限,很容易造成一个带电微环境,导致变压器油的绝缘性能下降。
2.4.2 氨基比林含量普查
为了对氨基比林含量进行测试,相关电网公司分析了所有年份出厂主变的氨基比林含量。在普查过程中获得了相应的数据结果,具体如图1所示。在图1当中,1999年至2000年出厂的主变压器油当中都含有氨基比林类物质。这种物质的含量在每公斤50毫克以内。2001年到2002年出厂的主变油当中的氨基比林含量为每公斤100毫克左右,因此绝缘性能明显下降,在2003年出厂的变压器主变压油当中,氨基比林的含量又逐步降低。在2004年以后出厂的主变压器油当中没有出现氨基比林,由此可以发现造成绝缘性能下降的主要原因在于氨基比林以及铜离子含量过高,因此需要针对性地进行处理,以达到控制绝缘性的目的[1]。
3 消除变压器油中铜离子和氨基比林的技术
3.1 变压器油的传统处理方法
1)离心分离过滤法
对于污染较为严重的变压器油,首先可以通过离心分离机完成离心过滤工作,通过过滤的方式将压气油当中的灰尘和炭黑等机械杂质去除,接着通过水洗法将有机盐、可溶性酸等水溶性物质去除,在此过程中需要注意先在分离过滤前加热油脂到70~80摄氏度,在高真空的环境下进行。
2)真空雾化脱水法
变压器油在受潮之后,为了将水分去除,可以在真空罐当中进行减压或加热,这样可以使油在真空状态下逐步雾化将水分脱除。
3)浓硫酸酸洗法
浓硫酸酸洗法主要应对一些严重老化的变压器油,可以将油当中的树脂类物质有效去除,通过酸洗之后再通过碱性中和就可以达到较好的效果[2]。
3.2 高效吸附滤板吸附法
为了将变压器油当中的氨基比林和铜离子有效去除,可以使用硅藻泥及丝光棉相组合的方式进行高效吸附滤出,在实际操作过程中主要步骤如下。
首先将变压器当中的导线拆除,并且是使真空机、真空滤油器等安装到位。接着通过真空方式将钝化剂吸入,注入到变压器当中。而后设定温度在80℃,开两组加热器进行循环加热,然后进行散热,在一段时间之后升温至70摄氏度进行循环加热。
最后需要进行放油处理。在放油过程中先打开散热器的蝶阀,接着将变压器油倒出油罐,再逐步排油过程中需要注意有效地对排油的速度进行控制,油位下降到气体继电器后,将储油柜两端的排气塞关闭,全速排油。排油结束之后,需要在真空环境当中安放12小时。
通过多次高效吸附滤油,可以有效的排出杂质,在工作结束之后,取油要进行检测,了解变压器油的介质和体积电阻率等相关参数。对于出现故障的变压器有可以通过真空吸收法将溶于油当中的气体析出,并且对这些有当中的气体进行分析,可以有效地对变压器故障性质和原因进行判断[3]。
4 应用实例分析
本文所述的高效吸附滤板吸附过滤油方法在很多环境当中得到了广泛的应用,具有较好的效果。如一台sfz9—50000/110主变在厂内各项试验均合格,运到现场安装完成后,在做交接试验时,所测绝缘电阻值折算至厂内试验温度下的绝缘电阻值降低30以上。不符合dl/t572—95中变压器的安装、检修、试验和验收的规定。
4.1 现场处理工艺流程
在实践当中取油样进行检测,将变压器的相关部件拆下,对绝缘电阻进行测量。在设备就位之后进行相应的操作,循环升温并且将变压器油放置外置油罐进行变压器本体的真空浸放,最后吸附变压器油当中的一些杂质,完成测量工作,再符合要求之后再验收投运[4]。
4.2 设备和配方
在实际操作过程中,滤油设备主要使用的是真空滤油器,吸附设备主要指使用的是板式吸附器,在吸附过程中主要使用硅藻泥、钝化剂及丝光沸石等结合形成的滤板。
4.3 处理情况分析
在主变压器油再生处理过程中,合理地使用吸附滤板,可以明显改善变压器油的介损情况,在实践中具有较好的效果[5]。杂质粒子的胶粒是造成变压器油介损增加及绝缘电阻降低的主因,所以在交接试验时应先对变压器油做全面试验包括油介损。尤其对添加油更要严格把关。在安装过程中严格避免尘埃、杂质的污染,提高安装人员的责任心及认识,加强现场工艺管理意识,确保安装的设备稳定。
结束语
在电力系统中对变压器的绝缘控制进行优化具有很大的帮助,可以减少问题和隐患的出现,使运行的稳定性提升,确保供电企业的社会形象和居民群众的用电质量,因此需要重视加强数据汇总和管理,采取合理的方式分析变压器油介绝缘性,使变压器处于稳定运行的状态。
参考文献
[1] 钱晖, 胡旭, 申积良. 几台变压器油中铜含量异常的分析及处理[J]. 湖南电力, 2007(05):14-16.