变压器油介质损耗因数变化的原因分析

变压器油介质损耗因数变化的原因分析

李硕

天津电力机车有限公司天津300452

摘要：介质损耗因数是变压器油的重要性能之一。当介质损耗因数升高到一定程度时，会使变压器油绝缘性能下降，影响变压器的安全运行。本文分析了引起变压器油介质损耗因数波动的原因，并提出了相应的解决措施。

关键词：变压器油；介质损耗因数；处理方法

1实例及分析

1.1变压器油指标检测

对4台机车运行过程中45#变压器油进行击穿电压、水溶性酸、酸值、水分和介质损耗因数检测，检测结果见表1。

表14台机车运行过程中45#变压器油指标检测结果

由表1可见：4台机车运行过程中45#变压器油的击穿电压、水溶性酸、酸值、水分技术指标都合格；由于4台机车中变压器油水分含量都不到20mg/L，对变压器油的介质损耗因数影响不明显[1，2]，因此可排除因水分影响导致介质损耗因数不合格的可能性。

1.2特定条件下，变压器油介质损耗因数检测

分别对这4台机车45#变压器油在室温，阳光照射条件下定时取样进行介质损耗因数检测，检测结果见表2。

表24台机车45#变压器油定时取样介质损耗因数检测结果

图14台机车45#变压器油定时取样介质损耗因数变化图

由表2和图1可知：4台机车45#变压器油在室温条件下，随着阳光照射时间的增加，介质损耗因数都呈现下降的趋势，影响介质损耗因数下降的原因可能是沉降时间的延长或者微生物数量的减少。

通过200多台机车45#变压器油介质损耗因数的统计结果来看，夏季取样介质损耗因数数值偏高，冬季取样数值则较稳定，可见变压器油介质损耗因数与取样季节也有关联。

2影响变压器油介质损耗因数波动的原因分析

除了沉降时间和取样季节，影响介质损耗因数波动的原因还有很多，如：水分、杂质、微生物等。

2.1水分影响

水分的影响可以通过检测变压器油中的微水含量来判断。一般大型变压器，油中的微水不超过15μL/L，主要由水分引起的油介质损耗因数升高不多。但变压器油进水受潮后，水分溶解在油中，在电场作用下形成电导电流，微量的溶解水分可以使油介质损耗因数显著升高。

2.2杂质影响

变压器出厂前的残油；油循环时循环回路、储油罐内不洁净或储油罐内有被污染的残油；固体材料中存在的溶胶杂质等这些杂质都会使油受到一定的污染，从而提高油的介质损耗因数。

2.3微生物影响

油中含有水、空气、碳化有机物以及各种矿物质等，这形成了微生物生长的基本条件，微生物在这种特殊的环境条件下生存并繁殖。油在高温下检测的介质损耗因数不稳定，是因为高温下介质损耗因数的检测对油中微生物极为敏感，主变在不同时期内所带负荷不同，运行油温和不同温度下微生物的繁殖速度都在变化。此外，变压器油处在全密封、缺氧和无光的器身中，油中的微生物厌氧和厌光。放置较长时间后进行油的介损检测，特别是放置在无光透明玻璃瓶中，其介损数值会变小。

3变压器油介质损耗因数增大的处理方法

对于变压器油介质损耗因数增大的处理：首先应分析引起介质损耗因数增大的原因，抓住主要因素，采取相应措施。

（1）对于水分含量高引起的变压器油介质损耗超标，可以采用真空滤油机加热变压器油来脱去水分，降低介损数值。

（2）由于其他原因造成油介质损耗因数升高，不能采用普通滤油纸和真空滤油的方法来处理，可采用吸附的方法。针对不同的原因采用不同吸附剂。对于极性溶质一般采用强极性吸附剂如三氧化二铝或细孔硅胶，它们对油中极性物质有很强的吸附能力；对于胶体溶质可用粗孔硅胶，也可采用吸附滤板等新型净化材料，用它来代替普通的滤油纸，可以滤掉半径较大的粒子和胶体，减小变压器油的介损。另外，真空滤油机、吸附罐、压力式滤油机等循环过滤处理设备的应用，也能有效降低变压器油介损。

对油进行处理时，需要注意的问题：1）吸附剂使用量为处理油量的1%，吸附剂处理要连续进行，并且最好24h～48h换一次吸附剂；2）一定要使用真空滤油机加热，一是脱除水；二是升温提高吸附效果。3）油处理系统应使用尼龙或聚乙烯管，不能使用橡胶管。4）及时取样实验，若滤油合格即可结束工作，过深精滤也会影响油质。

（3）介损超标的变压器油也可采用更换变压器油的方法。但一定要注意不能把故障油抽出后，立即换上合格变压器油（曾经有过换油后，很快出现新油油介损上升，一年后介损再次变为不合格的案例），需要对变压器芯体在真空状态下，用不少于总油量10%的合格变压器油热油喷淋，以尽量置换绝缘纸中的劣化油。具体方法是：首先放尽劣化的变压器油，热油循环喷淋时，分别用两台真空滤油机和两根淋管通过法兰进入主变压器固定在线圈上部，用合格油加温对变压器的器身自上而下进行循环喷淋。

热油喷淋时，进、出油口的温度分别为90℃和75℃，本体温度表显示温度为60℃左右，本体的真空度为﹣0.025MPa左右，持续12h，停止热油喷淋。本体抽真空，真空度为-0.1MPa，8h后用高纯空气破真空至常压（或﹣0.025MPa），时间为2h，如此为一个循环。进行二次循环后，对变压器油进行检测，如果油介损合格即可换上合格变压器油。如不合格需再换上新油并再次进行上述工作直至合格。这样可保证新换上变压器油运行正常。

4结论

影响变压器油介质损耗因数变化的原因有水分、杂质、微生物、沉降时间和取样季节等。由于水分引起的变压器油介质损耗超标，可采用真空滤油机加热变压器油脱水，降低介损数值。由于其他原因造成变压器油介质损耗因数升高，可采用吸附的方法，原因不同选用的吸附剂也不同。除此之外，介损超标的变压器油也可采用更换变压器油的方法来进行处理。

参考文献：

[1]王英俊.变压器油介质损耗异常原因及处理.科技[J].2008，21（9）：81.

[2]杜伟跃．利用真空过滤改善变压器油的电气性能[J].石油商技，2009，27（2）：28-31.