摘要：在电力系统中，变压器是其中很重要的设备之一，无论从经济角度还是安全角度，其运维模式从传统计划检修转变为状态检修都是必然要求。目前，电气设备在线监测技术发展迅猛，变压器油色谱在线监测装置已经得到了大规模应用，但这种监测技术需要在一定量的故障溶解气体产生以后，通过监测装置采集，才能获得有效劣化判据。而变压器油中溶解气体的产生，标志着变压器内部绝缘可能已经发生了不可逆的损伤，这不利于提前研判变压器的内部绝缘性能，特别是降低内部缺陷对绝缘纸寿命的影响。变压器油介质损耗角可以在故障溶解气体产生之前，准确反映其内部绝缘隐患，从而更早实现变压器潜伏性故障和缺陷的预警，是实现变压器早期状态检修的重要参数。
关键词：变压器；油介损异常原因；处理措施
引言
变压器油由于绝缘强度高、冷却效果好，且可以很好地阻止以氧为主要因素的绝缘纸老化，从而延长变压器绝缘寿命，因此在大容量、高电压的变压器中，一般仍以变压器油作为主要的绝缘介质。上世纪90年代主要采用石蜡基油作为变压器油，这种变压器油凝点高、高温粘度大，易造成变压器出现联管冻结、散热能力差等问题。此外，石蜡基油由于直链烷烃对氧化产物溶解度低而容易产生沉淀，因此在对使用石蜡基油的变压器进行检修时，排油、注油过程需要特别注意，以免沉淀物等杂质污染变压器器身。
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变压器检修后油介损异常原因分析
2.1变压器油中混入溶胶杂质
变压器在出厂之前本身就存在残油、固体绝缘材料等溶胶杂质，如果在出厂试验时没有及时检测出来，加上在安装时又再次混入了溶胶材质，在运行中也可能会产生溶胶杂质。所以溶胶杂质是导致变压器油介损增大的主要原因。而溶胶杂质的产生主要和生产变压器、安装和使用变压器时没有做好有效的监督控制、没有及时回收变压器生产后产生的残油、没有做好安装前的试验检查和运行中的排查控制有关。一旦变压器油中混入或产生了溶胶杂质后，便会使电导系数超出正常电导，使变压器油介质损耗因数增大。
2.2微生物细菌感染
在变压器安装和维修的过程中，可能会混入苍蝇蚊子以及细菌类生物，这些生物本身就带有细菌病毒，当和变压器油中的水、空气、碳化物、有机会和微量元素等混合后，会助长这些细菌生物的生长繁殖。而且变压器长时间运行下其温度本身就高，微生物在合适的温度下疯狂滋生。一般来说冬季温度较低所以油介质损耗因数的变化比较稳定，而夏季本身环境温度较高，油温变化较大且高，油介质损耗相对来说较大。此外，微生物中含有蛋白质，所以其本身就属于胶体杂质污染，这些胶体而且还带有电荷，会使油的电导系数超出介质的正常电导，电导损耗也随之变大。
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2.3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。
3变压器检修后油介损异常处理措施
3.1氧化剂和干燥剂的使用
变压器在其运行中因为工作环境的原因，所以变压器油也会不断升高温度，当和空气或潮湿空气接触时，会使其金属元器件或铜线在催化剂的作用下快速氧化。即变压器油在使用中抗氧化剂的使用也会不断增加，必须及时补充抗氧化剂才能延缓变压器油介质老化的速度。此外，要及时更换干燥剂，避免变压器油在潮湿状态下发生变质。严格按照要求做好对变压器油的试验检验，及时发现不符合要求的地方并采取措施。
3.2及时更换
如果变压器中的油因为杂质、微生物等污染、以及氧化作用等发生了污染或变质，这些不各个的油将会影响变压器系统的运行，同时会增加系统停电的时间。所以需及时更换变压器油，必须放净内部旧油、冲洗干净以后才能装入新的符合质量要求的油。不过该方法只能用在机组不能长时间停电的情况下，因为更换变压器油一方面在冲洗时并不彻底，另一方面换油产生的成本较高，不满足节能环保的要求，所以当变压器油介损增加超标时要根据实际情况考虑是否要采用该方法，一般情况下如果还有别的方案可选则不宜采用本解决方案。
3.3再生处理
再生处理是解决变压器油介损异常的主要方法，是利用物理化学方法将旧油中的杂质、有害物质等去除，通过改善油的质量，使变压器油满足系统运行要求。常见的处理方法有吸附剂法和硫酸-白土法。其中吸附剂法用于处理劣化程度较低的油中，而硫酸-白土法则用在处理劣化程度较严重的油中。具体处理应用时，按照一定比例浸泡吸附剂，然后用真空滤油机将变压器油加热并送到含有吸附剂的油罐中浸泡，为避免吸附剂进入到变压器油中，最后要用压板式滤油机将浸泡以后的变压器油进行过滤后再注入到变压器中。硫酸-白土法在应用时，硫酸可有效去除油中的老化产物，而白土处理则是为了消除在经过硫酸处理后的油中的不良残留物。
结语
综上所述，变压器油介损出现异常情况时，要具体分析油品劣化的程度以及导致介损损耗出现异常的原因，然后采取针对性的防范措施和解决措施，使变压器油恢复到正常的理化状态，保证变压器的稳定运行。
参考文献
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论文作者:邵长春，杨自龙，李春锐
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
标签：变压器论文; 电导论文; 杂质论文; 介质论文; 溶胶论文; 离子论文; 吸附剂论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;