变压器油化验技术分析及影响龚静

变压器油化验技术分析及影响龚静

龚静

（中国能源建设集团华南电力试验研究院有限公司510663）

摘要：随着人们生活和扩大工业用电，电力供应环节变压器的应用也在增加，供电设备的安全运行越来越重要。分析变压器油化验技术、油质、劣质油的危害、变压器油对变压器的影响以及对油运行的监督。

关键词：变压器油；化验技术；供电设备；油务监督；劣化产物

随着时代的不断发展，用电需求的持续增加，我国的电力行业进入了一个新的阶段。在持续发展中，供电设施不断增加，变压器设备的应用范围也在扩大。而变压器油在保障变压器设备正常运行是起了很大作用。变压器油的品质是变压器正常运行的重要条件，因此根据不同的要求，需对变压器油进行油品质的不同项目的检测和分析判断，当油值出现问题时，应尽早采取相应的处理措施以确保变压器安全运行。

1分析变压器油及其性能

1.1变压器油及其作用

变压器油是石油的分馏产物，由烷烃、环烷烃饱和烃、芳族不饱和烃和其他化合物组成。是一种透明的淡黄色液体，相对密度为0.895，冰点小于45℃。变压器油对变压器的正常运行起着重要的作用。变压器油绝缘强度较高，材料经过变压器油浸可增强其绝缘效果；变压器油有很好的冷却效果，当变压器正常工作时，会产生大量的热量，危害变压器的安全运行,而变压器油能充分辐射热量，确保变压器部件的温度正常；变压器油具有导热性，接触开关产生电弧，通过变压器油对气体的分异作用，迅速促进电弧的熄灭。

1.2变压器油发生物理变化后对于变压器的影响

经过长时间使用后，变压器油的颜色会逐渐加深，然后产生像氧化物这样的杂质，从而降低油的含量，从而影响到变压器的安全运行。另一方面，在长时间使用后，粘度会变得越来越高，这将导致散热的发生，从而影响变压器的使用寿命。在此过程中，油的表面张力会降低，电气设备的安全性也会相应降低。

1.3变压器油发生化学变化后对于变压器的影响

通过试验验证了当前变压器油的酸值和PH值，酸价对设备正常运行的影响是很大的。设备运行时间越长，酸价对设备的负面影响就越大。相关试验数据表明，当酸价达到某一值时，应停止设备的运行，以避免出现故障。另一方面，经过长时间的运行，PH值会越来越小。分析结果时，设备中杂质、氧化物和其他有害物质的含量较高。在此期间，将大大增大金属设备的腐蚀，减少绝缘，变压器的安全运行将难以保证。

2变压器油化验项目

2.1外观检测。对油的外观检验规定采取目测，纯净的变压器油应是淡黄而略带微蓝色，清澈、透明、无可见的悬浮物和机械杂质等任何异物。油中如存在弥散状态水分时，将失去应有的透明度，颜色也会由黄变白。油中产生老化物时，随老化程度不同，油色逐渐变深、变暗，逐渐失去透明，以致出现絮状物和油泥。

2.2几种常检测的油化验分析项目

酸值与水溶性酸检测：一般新油几乎不含酸性物质，其酸值常为0,PH值在6-7范围内。

酸性物质会提高油的导电性，降低油的绝缘性能，在高温运行条件下还会促使纤维绝缘材料老化，缩短变压器的使用寿命。

闪点检测：闪点降低表示油中有挥发性可燃物质产生，这些低分子碳氢化合物，一般是由局部放电等故障造成过热，使油在高温下裂解生成的。测定油的闪点，还可发现是否混入轻质馏份的油品。但运行中的油闪点已不作为常规检验项目。

水份：变压器油有一定亲水性，会从空气中吸收水分，而油中水分含量是影响绝缘性能的重要因素。

油击穿电压：检测油击穿电压值是判断油的净化程度的尺度。对于运行中的变压器，不同的电压等级对油击穿电压有不同要求,进行油击穿电压试验时，油耐压仪器的电极形式，不论油样的击穿电压高低都以球型电极的击穿电压值为最高，球盖形次之，而平板形相对较低。

油介损值tg：tg值的大小可灵敏反映出油质劣化和受污染的程度。新油中的极性杂质少，所以tg值很小，一般为0.01-0.1%之间；但当油氧化，过热劣化或混入其他杂质被污染时，生成的极性杂质和带电的胶体物质逐渐增多，tg就会随之增大。因tg值随温度升高而增大，因此预试规程规定测定温度为90度。

界面张力：油、水之间界面张力是检查油中含有因老化而产生可溶性极性杂质的一种间接有效的方法。当油在运行中因氧化而产生有机酸及醇等极性杂质时，由于这些杂质分子含有极性基，它们是亲水的，在油、水界面上这些分子的极性基向极性相（水）转移。而憎水的碳氢链则转向非极性相（油）。由于这些活性物在两相交界面上定向排列，改变了原界面上分子排列的状况，促使界面张力明显下降。

3变压器油色谱化验方法

3.1原理及意义

油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度而变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度升高，产气率最大的气体依次为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔。这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。

油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关。在设备运行过程中，定期测量溶解于油中的气体成分和含量，对于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性故障有非常重要的意义和现实的成效。

3.2化验项目及分析判断

进行变压器油色谱化验分析是主要检测气体含量变化，氢气、乙炔、甲烷和乙烯、一氧化碳和二氧化碳及各气体成分变化。并分析气体含量比值判断，原理是基于油和固体绝缘材料在不同的温度、不同的放电形式下产生的气体也不同。当总烃含量超过正常值时：

3.3三比值法

三比法是基于罗杰斯比法的。通过检测变压器油中三对气体的比例，三对气体分别为C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6。由于其自身的编码系统，根据测试结果计算得出编码，并把三对比值换算成对应的编码组，然后查表对应得出故障类型和故障的性质。变压器油中的主要气体是空气中的氧气和氮气，但该法所给编码组并不全，给实际分析工作带来诸多不便。如通过对变压器故障案例分析得出所有编码组与设备故障的对应关系，按三比值法，0、0、0编码属设备正常老化，没有故障。而实际案例的编码“0、0、0”属低温故障范畴，同时，当多种故障一起发生时，三比值法也难以区分。当气体含量或产气速率尚未达注意值时应注意不宜应用三比值法进行判断。

结论

总而言之，运用变压器油化验技术对变压器油进行分析，对变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，能有效促进变压器设备安全运行。

参考文献：

[1]蔡铭杰．油浸配电变压器运维策略开展的油化验技术研究[J]．经营管理者，2014，（1）．

[2]林永平．变压器油色谱分析技术的发展及最新动态[J]．广东电力，2000，（3）．

[3]袁泉，胡舰，周天春，等．温度对变压器用油纸绝缘老化的频域介质响应的试验研究[J]．高压电器，2013，（2）