变压器油介损值超标的原因分析及对策探讨
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变压器油介损异常处理及分析摘要:某220kV变压器大修前变压器油介损值0.052%,大修后变压器油介损值增大至0.672%,且注入变压器油后,对该变压器进行大修后高压试验,主变绕组连同套管高中低-铁芯夹件及地介损值对比大修前数值增大一倍多。
同时主变绕组连同套管对地绝缘测试值,对比大修前数值降低很多。
初步判断为绝缘油的影响。
针对该问题,对绝缘油介损值影响因素依次进行相应的分析试验,根据各项数据对比得出该变压器油品为介损不稳定油,滤油用油管及油囊中带入杂质,使得变压器油品降低,形成带电胶体杂质,导致变压器油介损增大。
进而影响变压器绕组连同套管的介损及绝缘。
关键词:变压器;油介损tgδ(%);溶胶杂质变压器油并非理想的绝缘材料,由于少量自由电荷和极性分子的存在,在高场强的作用下,变压器油不仅通过电容电流,还通过电导电流和极化电流,消耗有功功率,及为变压器油的介质损耗tgδ(%)。
变压器油受到污染,老化程度加深,油中含有游离水或乳化水等都会使油的tgδ值升高。
而tgδ值升高的油,会导致变压器的整体损耗增大,绝缘电阻下降,影响变压器的安全运行。
因此,油tgδ值是判断油品好坏的重要指标。
本文通过以某变压器油的tgδ值大修前后的数据变化为例,介绍油t gδ值增大后的处理及分析过程。
1、缺陷概况某站2号主变(厂家:特变电工衡阳变压器有限公司,型号:SFPSZ9-150000/220,额定容量:150000/150000/75000 kVA,出厂日期: 2005年11月)停电大修,2021-11-23完成对该主变进行大修前的各项试验,试验数据合格。
大修过程中,主变排油至油囊内并滤油,待主变各零部件检查更换后,高压侧套管回装,并真空注油(滤油机边抽真空边注油:用滤油机的真空泵将主变器身抽至133Pa,在真空泵不停止的情况下,使用滤油机的油泵向主变本体注油,直至注满器身),主变本体滤油。
2021-12-01~2021-12-02对某站2号主变进行大修后的试验发现:主变油介损从大修前0.052%变为0.671%,大了10倍,而当时在做主变绕组连同套管介损,高中低-铁芯夹件及地介损值是0.67%比大修前0.256%大了1倍(反接法测试),当时也用正接法测试,但有些部位测试为负值,低-高中铁芯夹件及地为3500MΩ/min,同比大修前16000MΩ/min降低了很多,高中低-铁芯夹件及地5000MΩ/min,同比大修前15000MΩ/min也降低了,此时判断可能是油影响。
变压器检修后油介损异常原因分析及处理摘要:在对变压器检修过后,油介损异常是很容易出现的问题。
变压器油中含有可溶性极性物质,且经热油循环后因油温升高导致可溶性极性物质的溶解能力增强,油介损值增大。
基于此,本文对变压器检修后油介损异常原因,并且提出了解决措施,希望能够提供相关借鉴。
关键词:变压器;检修;油介损异常;原因分析引言介质损耗因数tanδ 是判断套管绝缘水平的一种有效手段,通过测量介损可以反映套管是否存在油质劣化、整体受潮及严重的局部缺陷,但对于局部受潮等集中性缺陷不一定能准确判别,应结合绝缘油色谱试验、微水试验、绝缘电阻试验等综合分析,必要时进行解体检查查明故障原因。
本文分析了一起 500 kV 变压器油介损异常事件,对介损超标以及返厂后介损进一步增大的原因进行了分析,并对产品后续的生产运行维护提出了几点建议,对今后碰到类似的问题如何处理有一定的参考意义。
1.变压器油介损概述在交变电场作用下,变压器油会产生一定的极化损失和电导损失,统称为油的介质损耗,简称为油介损。
油介损可以通过测量介质损耗因数,即介质损失角的正切值来表示,可准确灵活地反映出变压器绝缘性的好坏,以及在电场、氧化和高温等的作用下变压器油的老化程度,反映出油中极性杂质以及带电胶体的污染程度。
2.缺陷概况2019 年 5 月,在对某 500 kV 变电站进行例行停电试验时,发现 4 号主变中性点套管电容量初值差和变压器套管油介损tanδ均明显超标(电容量为467pF,与交接电容量偏差 35.2%,介损值为 3.944%),其中试验电压 10 kV,试验接线采用正接法,现场多次检测发现数据稳定。
高压套管和中压套管实测tanδ、电容量均未见异常。
该套管型号 BRDLW-72.5/2500-4,出厂日期2016 年11 月。
3.分析及处理情况3.1现场试验过程4 号主变绕组绝缘电阻见表1,数据未见明显异常。
现场检测时发现,当测量高、中对低及地和高、中、低对地绕组绝缘电阻时,绝缘电阻数值存在跳变,很不稳定,而当测量低对高中低及地的绝缘电阻时比较稳定。
变压器油介损超标的原因1. 变压器油的基本知识变压器油,顾名思义,就是用在变压器里的油。
它的主要功能是绝缘和散热,简直就像变压器的“血液”,没了它,变压器就可能面临“心脏病”!不过,这油可不是随便的油,而是经过特殊处理的矿物油,里面还有很多神奇的化学成分。
大家知道的,这玩意儿虽然看起来透明,但其实可复杂得很,有点像生活中的“冰山一角”。
1.1 介损是什么?介损,听起来有点高大上,其实就是油在电场中产生的能量损失。
这种损失在变压器工作的时候,就像是车子在路上开,多少有点摩擦,产生点热量。
可如果这个介损超标了,就意味着变压器的“工作效率”不高,像一辆拖拉机在高速公路上跑一样,费油还慢。
这就要引起注意了,毕竟谁都不想变压器出问题,对吧?2. 超标的原因2.1 杂质污染第一个原因,绝对是杂质污染。
想象一下,清水泡里放了些泥沙,那水还能清澈吗?变压器油也是一样,杂质一多,介损就会水涨船高。
常见的杂质包括水分、尘土和其它化学物质,这些东西就像是“内奸”,让油的绝缘性能下降。
尤其是在潮湿的环境中,水分的侵入更是让人心烦。
2.2 温度过高接下来,温度也是个大问题。
变压器在工作时,特别是负荷大的时候,温度就会直线上升。
想想炎热的夏天,太阳一照,汗水直流,变压器也是一样。
温度一高,油的分子运动加剧,导致介损增加,最终影响到变压器的使用寿命,真是“捡了芝麻,丢了西瓜”。
3. 如何应对3.1 定期检测那么,面对这些问题,我们该怎么办呢?首先,定期检测是必须的。
就像咱们人类要定期体检一样,变压器油也需要检查它的介损值。
如果发现超标,及时处理,绝对能避免更大的麻烦。
可以通过一些专业的检测仪器,轻松掌握油的状况,真是“心中有数”。
3.2 油的更换其次,油的更换也很重要。
经过一段时间的使用,变压器油就会逐渐老化,性能下降,介损自然会增加。
此时就需要把旧油换掉,换上新油,给变压器一个“清爽”的状态。
这就像给老爷车换机油一样,保养得当,才能跑得更久。
750kV主变压器油介损超标原因分析与处理发布时间:2023-03-20T07:37:43.456Z 来源:《科技新时代》2023年第1期作者:马晓慧[导读] 绝缘油介质损耗因数是变压器交接和预防性试验必须进行的项目马晓慧中煤能源新疆煤电化有限公司新疆昌吉州准东 831700摘要:绝缘油介质损耗因数是变压器交接和预防性试验必须进行的项目。
介质损耗因数大小直接决定了变压器油绝缘特性的优劣。
目前,我国出现过多例运行中或新投运的大型主变压器绝缘油介损超标的问题,其中不少因处理不当而停运换油,造成了巨大资源浪费和经济损失。
基于此,对750kV主变压器油介损超标原因分析与处理进行研究,以供参考。
关键词:750kV;主变压器;油介损;超标原因;处理引言在检测油害时,需要在检测环境损耗的同时获得变压器当前的绝缘性能,这有助于工作人员了解电场作用下变压器的高温、氧化和老化情况,反映出l的污染问题在变压器长期运行后。
此时,可以利用断油因素的分析和经验来了解变压器油的实际状态。
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,是变压器油的一个重要参数,取决于油中离子含量。
这是一种可以实现的广泛而精致的变压器油。
但它对各种污染物都很敏感,只要一根手指宽,就能大大增加污染。
变压器油是一种弱磁介质,在使用工作频率电压时,可以在不失去松弛的情况下进行自旋向下功能,从而导致导体导致材料损耗。
因此,电导率较低也可以说影响变压器油损耗的大小,变压器组成的导体可以分为机电导体和电气顺畅导体两个区域。
从化学角度来看,变压器油属于碳氢化合物,没有离子导体,而离子导体只由不同物质的混合物组成,最终导致等离子导体。
而变压器油分子吸收分子,形成比分子大的电解质,而电解质又构成电击危险,而电击危险通常不像电脉冲那么大。
2750KV变压器油介损值升高的原因主变压器油的介质损耗因数增加将使绝缘内部产生热量,介质损耗因数越大主变压器绝缘内部产生的热量越多,促使介损增大,如此恶性循环会使主变压器绝缘损坏,造成主变压器发生绝缘击穿事故,严重影响电力系统安全、可靠、稳定、经济运行。
《装备维修技术》2020年第2期(总第176期)doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.02.094变压器检修后油介质损耗异常原因分析及处理杨明江(甘肃电投大容电力有限责任公司,甘肃兰州 730000)摘要:在电厂系统中变压器是非常基础的装置,为了保障电厂稳定运作,为人们输送稳定、良好的电能就需要重视设备的管理工作。
油介质损耗是非常常见的情况,指的是在交变电场作用下发生的电导损失和极化损失。
本文将以变压器在检修以后出现的油介质损耗异常情况作为对象,分析异常原因与应对办法,希望能够改善这一问题。
关键词:变压器检修;油介质损耗;异常分析前言在检测油介损的时候主要就是在检测介质损耗情况的同时获取变压器当前的绝缘性能,能够帮助工作人员获知高温、氧化以及电场作用下变压器老化情况,其所反映的是变压器长时间运作后变压器油受温度、氧化等因素出现的污染问题。
此时可以用油介损因素分析与实验,获知变压器油实际状况。
1. 变压器油介损原因1.1 有杂质在变压器正式出厂前自身就已经携带了许多溶胶杂质,比如固体绝缘物体、残留油品等等。
在出厂试验阶段,假设工作人员没有能够第一时间检测,获知这种情况,或是在安装环节变压器内部又混入了一些这样的材料,那么运行过程中变压器内部就会出现很多交融杂质,加剧油介损严重程度。
从中可以看出,之所以会出现溶胶杂质就是因为在使用、安装以及生产环节没有保障监督力度、监督有效性。
变压器内部杂油、残油没有得到及时清理[1]。
在运行和安装试验检查阶段没有有效控制。
在变压器内部混入溶胶杂质以后此时的变压器将无法保障自己的电导系数足够稳定,变压器此时会出现很大的油介质损耗。
1.2 位置在电压、高温影响下,胶体杂质的沉积速度相对来说较慢,此时的胶体杂质处于分散状态,并不稳定。
水平面油浓度不够平衡[2]。
其中油的底部拥有更高的浓度,此时底部会有较大的油介质损耗。
而上部的浓度则相对较小,故上层的油介质损耗相对较低。
变压器介质损耗增大的处理方法及维护和修理保养变压器介质损耗增大的处理方法变压器油介损测试仪是指变压器油在交变电场作用下,引起的极化损失和电导损失的总和。
介质损耗因数能反映变压器绝缘特性的好坏,反映变压器油在电场、氧化和高温等作用下的老化程度,反映油中极性杂质和带电胶体等污染的程度。
在变压器长期使用过程中,通过介质损耗因数试验,可反映变压器油的运行情形。
引起介损超标原因分析:(1)杂质的影响。
变压器在安装过程中油品或固体绝缘材料中存在着尘埃等杂质,运行一段时间后,胶体杂质渐渐析出。
胶体粒子直径很小(一般为10—gin~10m),扩散慢,但有确定的活动能量。
粒子可自动聚结,由小变大,为粗分散系,处于非平衡的不稳定状态,当超出胶体范围时,因重力作用而沉积。
油中存在溶胶后,沉淀物超过0.02%时,便可能引起电导超过介质正常电导的几倍或几十倍,从而导致介损值增大。
(2)变压器结构的影响。
变压器油介损测试仪从变压器制造结构上分析,目前有的变压器制造厂家从变压器削减渗漏油角度考虑取消了净油器(热虹吸器),对变压器油介质损耗因数的增大有确定的影响。
假如变压器上装有净油器有利于绝缘油质量的稳定,可以在变压器运行过程中“吸出”绝缘内部水分,改善绝缘的电气性能,从而减缓了绝缘中水分的加添。
介质损耗增大的处理方法:解决变压器油介损超标接受的方法有两种:一种是更换不合格油,重新注入经电气试验和化学分析各项指标均合格的油;另一种是对超标油进行再生处理。
(1)更换不合格油。
更换不合格油可缩短系统停电时间,只需放净变压器内旧油,用合格油对变压器进行冲洗,再对变压器进行真空注油。
这种处理较适用于机组不容许长时间停电;机组运行了较长时间,油酸值较高,油呈深黄或褐色,显现游离水或油混浊现象,并全面降解的情况。
但简单的换油不如滤油对变压器的“冲洗”彻底,而且换油耗费大,不利于节能和环保,对超标油不宜换油处理。
(2)再生处理。
变压器油介损测试仪再生处理是指物理一化学或化学方法除去油中的有害物质,恢复或改善油的理化指标。
变压器绝缘油介质损耗升高的原因分析摘要:变压器属于电力系统中最为关键的一种设备,而绝缘油又是变压器绝缘的必备成分,在变压器运行过程中主要发挥着散热的作用,所以绝缘油品质的好坏对变压器运行过程的安全性具有决定性作用,这就要求我们对变压器绝缘油质量引起高度重视。
实际运行中,由于变压器绝缘油介质损耗会受到诸多方面因素的影响,加之现场条件有限,想要做出准确判断存在较大的难度,进一步影响问题的有效处理。
鉴于此,本文就变压器绝缘油介质损耗影响因素、损耗升高的原因和处理对策进行简要分析。
关键词:变压器;绝缘油;介质损耗;升高;原因1影响绝缘油介质损耗的因素日常生产过程中,经常会遇到这种情况:变压器绝缘油含水量和理化性能都合格,但是油介质损耗偏高,所以绝缘油定为不合格产品。
这主要是因为绝缘油当中含有一定的胶体杂质,其实就是一些悬浮在绝缘油中的细小颗粒杂质,而且呈不均匀分布状态。
研究发现,这些胶体杂质会对绝缘油介质损耗造成很大的影响,必须要采用分子净油机对绝缘油进行净化处理,或者采用中间夹有吸附剂的滤油纸,利用压力式滤油机实施循环式过滤,以达到去除杂质的作用。
一旦变压器绝缘油介质损耗增大,就会导致变压器内部热量增加,进一步造成油纸绝缘击穿,严重威胁着变压器的安全稳定运行,下面就变压器绝缘油介质损耗常见影响因素进行详细说明:1.1 极性物质变压器绝缘油当中的极性物质主要是指金属颗粒、胶体物质和微生物。
由于变压器安装或者检修操作时入侵了一些微生物细菌,随着变压器的运行,内部温度升高,此时微生物就作为充电胶体迅速繁殖,这就增加了绝缘油介质损耗。
除此之外,受高压和高温的影响,变压器中的油漆和其他部分有机杂质溶解形成固体颗粒混于绝缘油当中,同样也会增加介质损耗。
另外,若变压器组装过程中没有清洗干净金属颗粒,这些残留颗粒就会污染绝缘油,导致介质损耗增大。
总之,绝缘油中杂质越多,介质损耗就会越大[1]。
1.2 水分由于水分体现出较强的极性,所以在电场作用下很容易发生极化,增大绝缘油导电电流。
变压器油介损增高的原因及解决办法
变压器油介损增高的原因及解决办法如下:
一、变压器油介损增高的原因:
1. 污染状况:极端环境污染,例如飞灰、气象因素和污染物,都可以影响变压器油的性能,也会降低变压器对油的抗污染能力;
2. 温度状况:由于变压器的温度升高,油的黏度会降低,油的介电性也会降低,也就是使油介损增高的主要因素;
3. 水污染:水污染也是变压器油介损增高的重要原因之一,如果变压器油中含有较多的水分,相互抵消,会导致介损增大;
4. 化学反应:当变压器油中混合有污染物和量超过允许限度,可能会发生不可逆化学反应,造成油介损增高。
二、变压器油介损增高的解决办法:
1. 控制污染:对变压器装置采用一定的保护措施,限制混入污染物;
2. 防止水污染:采取必要的技术措施,在变压器及管路的接头处妥善
密封,以防止水污染;
3. 控制温度:采取必要的技术措施,控制变压器的散热能力,降低变压器的工作温度;
4.定期检查:对变压器油进行定期检查,及时发现污染物和水污染,及时处理变压器油介损增高的问题。
变压器油介损值超标的原因分析及对策探讨作者:胡湘娥
来源:《山东工业技术》2015年第09期
摘要:文章首先分析了可能导致变压器油介损超标的各类原因,接着提出防范措施,并就应对介损超标的处理办法进行概述,最后以某台110kV变压器为实例,详细阐述其油处理的过程和工艺。
文章的目的是希望为提升变压器运维水平而抛砖引玉。
关键词:变压器油;介损超标;对策
0 引言
变压器的主要绝缘介质是变压器油。
变压器油的优劣是通过介损因数来反映的。
运行中,我们应定期抽取油样进行介损测试或通过在线检测设备进行观察,当发现介损超标时,应及时进行综合分析,并采取合理、有效的方法来改善油质。
1 变压器油介损超标原因分析
介损指的是交变电场引起的泄漏电流的功率损耗。
造成介损超标的因素是多个层面的,既有外部因素,也有内部因素,下面分别予以阐述。
1.1 杂质层面
变压器内部除了变压器油之外,还有固体形式的绝缘材料(如绝缘纸)。
这些绝缘材料中含有胶体粒子状(直径在10-9m~10-7m之间)的杂质,随着运行时间的增加,胶体粒子会逐渐析出并发生聚结,进而在重力作用下形成沉淀。
虽然这个过程比较慢,但终究是一种非平衡、非稳定态。
据相关数据分析,当沉淀物的比例达到0.02%,介质电导会升高几十倍,从而使绝缘油的介损超标。
另外,变压器油在运输、加注过程中,难免会混入尘埃颗粒,这也是杂质的来源之一。
1.2 变压器结构层面
变压器器身是全密闭结构,为了减少潜在渗漏点,一些设备厂家取消了净油器(能产生虹吸)配置,这在一定程度上不利于变压器油的稳定。
原因是:变压器的绝缘部分或多或少会有水分存在,如配置有净油器,将能在运行中“吸走”这部分水分,从而保证变压器内部绝缘的良好;反之则绝缘能力会下降。
1.3 金属离子层面
变压器本体有不少铜质构件,在运行过程中不可避免地会发生磨损(如油泵轴或叶轮磨损),有的还会产生腐蚀(如裸露铜引线),这样就会有一定数量的铜离子进入到变压器油中。
另外,当变压器严重过载,其内部铜质绕组会异常发热,使铜离子熔融到绝缘油中。
以上两类情况均会引起变压器油介损升高。
1.4 微生物层面
在变压器安装和大修过程中,如有厌氧、厌光类微生物浸入,则当变压器全部密封后,这些微生物会在变压器油中生长、代谢和繁殖,进而形成微生物胶体。
由于这类胶体呈现电的非中性(或正或负),因此会增大油的电导值和电导损耗,也就是增大了介质损耗。
根据相关研究,微生物污染程度与油温(负载)有关,一般50℃~70℃范围为微生物的活跃区间。
所以,有些介损超标的变压器到了冬季又恢复正常了。
1.5 含水量层面
根据研究,当纯净绝缘油的含水量在40mg/L以下时,油的介损影响不大;当油的含水量超过60mg/L时,介质因数会迅速上升。
变压器绝缘油的水分来源:①绝缘材料深层所残留的水分(因经历干燥处理,所以量较少);②运输、安装过程中保护措施不到位,使绝缘材料再度受潮;③运行中硅胶更换不及时,致使潮气通过呼吸器渗入油面;④如油中存在溶解氧,则当绝缘油温度上升时(伴随负荷上升),会发生化学反应,使油热裂解为有机酸和水。
综上,有多种潜在可能会使变压器油的水分超标。
2 防范对策和处理措施概述
2.1 防范对策
管理层面:①加强变压器投运前的全过程(包括制造、试验、运输、安装等环节)油务监督,切实保证新油质量;②投运后严格按照运行规程更换硅胶,操作瓦斯继电器等。
技术层面:①大力推行油色谱在线监测,积极推动状态检修;②适时补加T501等抗氧化剂,以延缓油品老化。
2.2 应对介损增大的处理办法
(1)换油。
步骤依次为:1)放掉旧油;2)用合格油冲洗变压器内部;3)真空注油。
该方法节省停电时间,适用于已运行较长时间、油质已严重劣化的变压器。
该方法耗费相对较大,且对环保有消极影响,因此不推荐经常使用。
(2)真空滤油。
即利用真空滤油机对油进行加热循环。
该方法仅能去除油中的机械杂质、水分以及溶解气体,对有机杂质无能为力。
(3)再生处理。
分吸附剂法和硫酸/白土法两类。
其中,吸附剂法又细分为接触法和渗滤法。
接触法指在油中添加吸附剂,然后搅拌再生;渗透法指利用净化器(装有吸附剂)去渗滤油。
吸附剂法一般处理介损超标不严重的油。
硫酸/白土法是先用硫酸去除多种老化产物,再用白土去除残留,适用于介损超标严重的油。
3 基于110kV变压器的案例
某省1台110kV主变于2006年7月投产,2012年5月对变压器进行周期试验,情况为:击穿电压61.5kV,微水含量5.0mg/L,油色谱H2含量,介损8.233%。
可见,主要呈现的问题是介损明显超标(正常要求≤2%)。
原因排查过程:①在变压器套管、储油柜等处未发现进水迹象,说明变压器密封良好,可排除受潮可能。
②由油色谱分析可知,油的理化性能良好,说明油未老化。
③先后采用真空滤油机和压力式滤油机进行处理,油的介质变化不大,说明引起介损超标的不是机械杂质。
④对变压器吊罩,未发现内部脏污及异物。
由上,我们推断影响该台主变介损数值的主要是溶胶类杂质。
因此,选择“真空滤油”+“再生处理”相串联的方法来应对。
具体来说,就是选用白色粗孔硅胶作为再生剂,让变压器油先经硅胶渗滤,然后进入真空滤油环节。
相关参数设置:油温控制在62℃~67℃,真空度设定-0.08~-0.095MPa,再生-净化时间控制为70h。
治理结果:介损由8.233%下降为1.112%,水分由5.0mg/L下降为4.1mg/L,击穿电压由61.5kV上升到64.2kV,其他如界面张力、闪点、酸值、PH值等均有所改善。
变压器的绝缘由此得到全面恢复。
4 结语
针对变压器油介损超标,应首先分析具体原因,然后再采取针对性措施。
这样才能兼顾停电时间与处理质量,保证设备的长久安全运行。
参考文献:
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