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摘要：本文简单介绍了变压器油在运行中劣化的各种因素和对其性能的影响。
关键词：运行中；变压器油；性能；变化
一、油质劣化的基本因素
油质劣化的影响因素很多，但主要的是氧作用的结果。
（一）氧
氧主要是来源于变压器里的空气。在将新油注入设备时， 即使用高真空脱气法注油，也不能将油中全部的氧清除干净， 尽管变压器的密封性能再好，也仍然有一定量的氧存在。由于 氧在油中的溶解度（16%）高于氮的溶解度（7%），氧在油中溶解
气体中所占的组分比例比在空气中高（见下表）。
从上表可以看出：变压器油对氧有较强的亲和作用。同时， 设备中的绝缘材料之一的纸纤维素在热的作用下而发生的裂 解反应过程中也有氧的供给源，但是任何一个化学反应，如果 没有催化剂作用，此种反应是很缓慢的。遗憾的是在变压器内 部存在着这种对化学反应起促进作用的催化剂和加速剂，因此 油的劣化就是一个必然的过程。
（二）催化剂
所谓催化剂是能加快油劣化的化学反应速度，而其本身在 这一过程中不会消耗的主要物质。具体对油劣化起催化剂作用 的物质为：水分和铜、铁材料。
（1）水分。水分是油氧化作用的主要催化剂。它可以通过大 气中的湿气从设备外部侵入油中，同时纤维素所西服的水分而 浸入油中，或是纤维素的老化而形成的水分。（2）铜和铁材料的 存在。许多化学反应在铜、铁的存在下会加速其氧化过程，对于 变压器设备而言，其内部有大量的铜导线和铁芯及外壁铁材 料，这是无法避免的催化剂之一。
（三）加速剂影响
有些外界也会增加油氧化速度，这些因素被称之为“加速 因素”。它由下列诸因素构成：（1）热：绝大多数的化学反应，热
量或者说温度是一种主要的反应加速剂，而油与氧的化学反应
的速度却绝育变压器运行时工作温度（即油温）。例如：温度在
75℃时，大约需要 5 天油就能与氧反应，反之在油温 50℃时，此 种反应约需几个月时间。（2）震动与冲击：变压器的因磁致伸缩、电动机械等造成的震动或其内部收到突然地冲击也能加速油与氧的化学反应过程。上诉的每种因素都是油氧化过程的一 个构成部分，一旦氧化开始以后，就很难抑制，各种影响因素互 相影响、促进氧化反应，直至油质变坏为止。
二、油劣化的分解产物
油在劣化的早期，一旦生成了系列的过氧化物，这种不稳 定的化合物就开始了链的反应。一般都认为油的劣化过程经过
三个阶段（即诱导期阶段、反映期阶段和迟滞期阶段），其主要 的分解产物为：①过氧化物；②水溶性酸；③低分子酸（它能充
分地被纤维素吸附）；④脂肪酸；⑤水分；⑥醇类；⑦金属皂类
（包括环烷酸铜及环烷酸亚铁）；⑧醛类；⑨酮类；L 沥青稀油泥。 油劣化过程的终结阶段是生成油泥，油中有可见物就标志
着油的氧化过程已进行了很长时间，油泥是一种树脂状的部分 导电的物质，能适度地溶于油中。
三、油劣化的危害性
油品开始氧化后，油中含有一系列不稳定的过氧化物，变 压器内纤维素（纸）材料很容易与过氧化物反应，生成氧化纤维
素。这种化合物机械强度差，造成绝缘材料的脆化，它是经受不
住电压波所产生的冲击的。 随着油品氧化程度的加深，油中含有各种酸及酸性物质，
它们会提高油品的导电性，降低油的绝缘性能。在运行温度较 高（如 80℃以上）时，还会促使固体纤维质绝缘材料的老化，尤 其油中含有较多量的低分子水溶性酸，油中又有水时，就会降 低设备的电绝缘水平，缩短设备的使用寿命。
例如：某用户 3200KVA、35kV 主变压器进行周期性色谱 检查分析时发现，氢气含量较前次增加了十倍，而其余气体成 分无明显变化。经仔细检查发现，变压器防爆管玻璃安装存在 问题，内有大量水锈，并成为变压器油箱进水渠道，色谱分析数 据如下：
原因分析与检查：色谱分析中氢气含量明显增大，说明变 压器中有水分在电场作用下点解。
水 和 铁 发 生 化 学 反 应 ：3H2O+2Fe=Fe2O3+3H2 ↑ 释 放 出 氢气。因此判断，氢气大量上升的原因来源于水分的存在。 经油的耐压试验，油耐压已由上次的 48kV 下降到 27kV；
微水测定为 75ppm，说明油中有水分存在。所以对主变压器停
运进行油过滤，耐压回复到 45kV。 分析认为，由于该主变压器是一年前刚换人的合格新油
（酸值 0.008□ pH=5.4，耐压 50kV），经仔细检查，发现防爆管玻璃安装不严密，里面有大量水锈。主变压器在运行中，水分逐渐 溶解于油中，由于水是强极性物质，在电场的作用下易电离分 解，增加了变压器油的电导电流，导致变压器油的绝缘性能逐渐下降。
综上所述，运行中变压器油质量的好坏直接关系到充油电 气设备的安全运行和使用寿命，虽然油质的老化是不可避免
的，但是加强对油质的监督和维护，采取合理而有效的防劣措
施，是能够延缓油质的老化进程，延长油的使用寿命和保证设 备的健康运行。
参考文献：
[1]《电力用油（气）》国家电力公司热工研究所出版 [2]《变压器油中气体分析诊断与故障检查》中国电力出版社出 版
论文作者:陈雪玲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：变压器论文; 水分论文; 催化剂论文; 化学反应论文; 因素论文; 过程论文; 纤维素论文; 《电力设备》2017年第11期论文;