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教你電力變壓器油常見的38個疑難問題與解決方案

來源:博评网電氣   發布時間:2019-05-18 13:32

摘要:1 .電器絕緣油有哪些種類 電器絕緣油包括變壓(氣壓變量)器油、電容器油、電纜油和油開關油(斷路器油等)。這類油通常稱為電器用油或絕緣油。 2 .絕緣油的主要作用是什麽? 絕緣油在電器設備中主要起到絕緣和冷卻作用。如變壓器中鐵芯和線圈均浸在..

1.電器絕緣油有哪些種類?
電器絕緣油包括變壓器油、電容器油、電纜(Cable)油和油開關油(斷路器油等)。這類油通常稱為電器用油或絕緣油。
2絕緣油的主要作用(role)是什麽?
絕緣油在電器設備中主要起到絕緣和冷卻(cooling)作用。試驗變壓器本係列產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全、通用性強和使用方便等特點。是高壓試驗中必不可少的重要設備。如變壓器中鐵芯和線圈均浸在變壓器中,使其與空氣和潮氣隔絕,變壓器油能使變壓器線端之間,高壓線圈和低壓線圈之間,線圈和接地的鐵芯及油箱壁之間有良好絕緣,並能將熱量傳導出去。

  3. 絕緣油有哪些特性?
絕緣油的主要性能有3方麵:首先是絕緣性良好,即介電強度(或擊穿電壓)高,且介質損耗因數很小。高的介電強度(或擊穿電壓)確保導電體能得到良好絕緣,並可防止(fáng zhǐ)在使用普通絕緣油時,在電壓作用(role)下電極之間發生跳火的現象。低介質損耗因數可大大降低交流電改變極性時引起的能量損失。
其次是良好的傳熱性和流動性、油品具有較適宜粘度和低的凝點(或傾點)、確保變壓器芯和繞組能夠有效冷卻(cooling),使開關、斷路器、泵、調節(adjust)器、負載分接點變換器機構等能靈活動作。此外還應具有出色的氧化安定性,可大大減少儲存和使用期間產生的油泥和酸性物質。這些油泥和酸性物質都會對油品電氣性能和冷卻能力產生不良影響並縮短其使用壽命。

  4. 絕緣油中水分的來源有哪些?以何種形式存在?
絕緣油在包裝運輸和貯存管理過程(process)中,如保管不妥有可能進入水分,此外石油(petroleum)產品有一定程度 有吸水性,能從大氣中或與水接觸時,吸收和溶解一部分水,絕緣油的吸水能力與其組成以及所處溫度環境均有關。一般說來在於20℃時絕緣油溶解水能力為40PPm左右,通過工業脫水裝置可使變壓器油的含水量降到10PPm左右,此外油品的吸潮性隨空氣相時濕度和油溫呈線性增加。
如油樣在60℃下,相對濕度為40%時,油中含水量為80PPm,當相對濕度為80%時,油中含水量達200PPm。不 同化學組成的油品,其吸水性可達到數十個PPm之差,油內芳香烴成分愈多,相對說來油品的吸潮 性愈高,油內存在某些極性分子也均能增加油品的吸潮性。水在絕緣油中以3種方式存在:

  ①懸浮狀。水分以水滴形態懸浮於油中。

  ②浮化狀。指水分的極細小的水滴狀均勻分散於油中。

  ③溶解狀。水分以溶解於油之中形式存在。  

  5. 水分對絕緣(insulated)油電氣性能有哪些不利的影響?
水分對絕緣介質(起決定作用的物質)的電氣性能和理化性能都有極大的危害,首先水分會降低油品的擊穿電壓。據報道,當油中含水量為0.01%時,擊穿電壓約為15KV,當水含量增加到0.03%時,擊穿電壓降到6KV左右,同時水分對介質損耗因數也有明顯的影響。當油中水含量為0.02%時,介質損耗因數為1X10-2,當水含量增加15倍,即0.10%時,介質損耗因數增至為2.1X10-2。
此外,水分還能促進有機酸對銅、鐵等金屬的腐蝕(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等)作用(role),產生的皂化物會惡化油的介質損耗因數,增加油的吸潮性,並對油的氧(Oxygen)化起催化作用。一般認為受潮的油比幹燥的油老化速度要增加2-4倍,所以長期以來人們對絕緣油中的水的存在在給予極大的關注。目前國內外的變壓器標準中都對水分提出要求控製在40PPm左右。

  6. 對 ;運行中變壓器油 ;進行閃點監控有什麽意義?
閃點是絕緣油在儲存和使用過程中的一項安全指標。尤其是對運行中變壓器油的監控,閃點是一項不可缺少項目。閃點的下降表示油中有揮發性可燃物產生,這些低分子碳氫化合物往往是由於電器設備局部故障,造成過熱使絕緣油在高溫下熱裂解時產生的.
因此通過閃點可及時發現電器設備是否有過熱故障出現,對於新充入設備及檢修處理後的油來說,測量閃點可以發現是否有輕質餾分油品混入,閃點過低會導致電器設備發生火災,甚至爆炸。交直流試驗變壓器利用先進的生產設備,采用線圈繞組環氧真空澆注及CD型鐵芯的新工藝,和同類產品油浸式變壓器相比,明顯地降低重量,減少體積,在質量上提高了絕緣強度和抗濕程度,並有效地削弱了漏磁而大大加強了變壓器承受試驗短路電流的衝擊能力。因而在各國變壓(氣壓變量)器油的新油標準中均有嚴格的閃點控製指標,一般閉口閃點不低於135~140℃。對 ;運行油 ;的閃點也有嚴格控製,每次測得的閃點下降值不得比前次低5℃。
7.何謂絕緣油的凝點和傾點?此指標對絕緣油使用性能(xìng néng)有何影響?
絕緣油的凝點是油液麵不移動時的最高溫(high temperature)度。絕緣油的傾點是試油流動的最低溫度。
絕緣油是由不同烴類組成的混合物,各種烴類的凝點也是不相同的。因而當油品降溫時,油品並不立即凝固,要經過一個稠化階段,在相當寬的溫度範圍內逐漸凝固。因而油品的凝點或傾點僅僅是油品喪失流動性時近似的最高溫度。
凝點和傾點在一定程度上反映油品的低溫I生,此項指標在國外也可以根據使用場所及氣候和環境的溫度由生產和用戶協商。
在我國頒布的GB’7595運行中變壓(氣壓變量)器油質量標準中規定額外開關油添加降凝劑時,應增加凝點試驗,並具體規定氣溫不低於一5℃的地區,油品凝點不高於一10℃;氣溫不低於一20℃的地區,油品凝點不高於一25℃;氣溫低於一20℃的地區,油品凝點不高於一45℃。如在低於凝點的氣候下使用,油品失去流動,設備無法啟動和工作。

  8. 運動粘度對絕緣油使用中有什麽影響?
在變壓器中變壓器油作為絕緣和傳遞熱量的介質,要求選擇合適的粘度以保證油品在長期運行中起到理想的冷卻(cooling)作用,選擇合理的低溫(dī wēn)粘度以保證變壓器在停止運行再啟動時能安全工作。因而美國ASTM 19487變壓器油標準中規定0℃和100℃運動粘度的要求,在國際電工委員會頒布的IEC 296標準中也規定了40℃、-15℃(或-30℃、-40℃)運動粘度的要求。粘度過大影響傳熱,反之工作安全性降低。

  9. 為什麽要控製絕緣油的密度(或相對密度)?
密度(或相對密度)與油品的組成以及水的存在量均有關。對於絕緣油來說控製其密度在某種意義上也控製了油品中水的存在量,特別對於防止在寒冷地區工作的變壓器在冬季暫時停用期不出現浮冰的現象更有實際意義。如果絕緣油中水分過多,在氣溫低時會在電極上粘附冰結晶,但當氣溫升高時,粘附在電極上冰結晶會融化,增加導電性,從而會出現放電的危險(danger),為此對絕緣油控製密度,一般要求在20℃時密度不大於895kg/m3 。

  10. 測定酸值對絕緣油的使用(use)有何意義?
絕緣油的酸值是表明油品中含有酸性物質,即有機酸和無機酸的總值,一般酸中和1g絕緣油中酸性物質所需的氫氧化鉀mg數來表示。
對於未使用過的新變壓器油幾乎不含酸(Acerbity)性(acidity)物質,其酸值相當小,但油品在長期儲存下,尤其是充人電器設備投入運行(Windows)後,難免會與空氣中氧接觸,油品易被老化。氧化初期時主要生成低分子有機酸,進一步氧化產生高分子有機酸以及酸性產物,在絕緣油中存在上述各類酸性物質後,則會提高油品的導電性、降低(reduce)油的絕緣性能,還可能產生對金屬的腐蝕。
在運行溫度較高(80℃以上)的情況(Condition)下,促使固體纖維紙絕緣材料發生老化現象,從而縮短設備的使用壽命(lifetime)。充氣式試驗變壓器是電力設備檢測及預防性試驗所必備的試驗設備。隨著我國電力工業的發展,對試驗變壓器的電壓等級要求也越來越高,而傳統的油浸式試驗變壓器,無論在體積上和重量上還是在性能上都越來越不能滿足現場工作的要求。對於未使用過變壓器油酸(Acerbity)值一般在0.03mgKOH/g,對運行油控製酸值不大於0.1mgKOH/g。

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