变压器油常见问题与解决方案

变压器油常见质量问题及探讨1.为什么要控制绝缘油的密度(或相对密度)？密度(或相对密度)与油的成分和水的存在有关。对于绝缘油来说，控制其密度也在一定程度上控制了油中的水量，特别是为了防止在寒冷地区工作的变压器在冬季临时停机期间浮冰。如果绝缘油中有太多的水，当空气温度低时，冰晶会附着在电极上，但是当空气温度升高时，附着在电极上的冰晶会熔化，增加电导率，从而导致放电的危险。因此，绝缘油的密度一般要求在20时不超过895公斤/米。2.运动粘度对绝缘油的使用有什么影响？变压器油是变压器绝缘和传热的介质。要求选择合适的粘度以保证油在长期运行中的理想冷却效果，选择合理的低温粘度以保证变压器在停止和重新启动时的安全运行。因此，美国材料试验学会19487变压器油标准规定了0和100时的运动粘度要求，国际电工委员会发布的国际电工委员会296标准也规定了40、-15(或-30、-40)时的运动粘度要求。粘度过高会影响热传递，而工作安全性会降低。3.绝缘油的凝固点和倾点是多少？该指数如何影响绝缘油的性能？绝缘油的凝点是油位不动时的最高温度。绝缘油的倾点是试油流程的最低温度。绝缘油是由不同的碳氢化合物组成的混合物，各种碳氢化合物的凝点也不同。因此，当油冷却时，油不会立即凝固，而是经过增稠阶段，并在相当宽的温度范围内逐渐凝固。因此，当油失去流动性时，油的凝固点或倾点只是大约最高的温度。凝点和倾点在一定程度上反映了油品的低温。这一指标也可以由国外的生产和用户根据使用地点的温度、气候和环境进行协商。在添加降凝剂到附加开关油时，我国颁布的GB-7595运行中变压器油质量标准规定应增加凝点试验，并规定在温度低于-5的地区，油的凝点不应高于-10。在温度低于-10的地区，油的凝点不高于-25；在温度低于-25的地区，油品的凝点不得高于-45。如果在冰点以下的气候中使用，油将失去流动性，设备将无法启动和工作。4.闪点监测对“运行中的变压器油”有什么意义？闪点是绝缘油在储存和使用过程中的安全指标。特别是对运行中的变压器油的监测，闪点是一个不可缺少的项目。闪点的降低表明油中产生挥发性可燃物质。由于电气设备的局部故障导致过热，绝缘油在高温下发生热裂解时，通常会产生这些低分子碳氢化合物。因此，通过闪点可以及时发现电气设备是否存在过热故障。对于新带电的设备和检修后的油，测量闪点可以发现是否混入轻馏分油，闪点低会导致电气设备着火甚至爆炸。因此，各国变压器油新油标准中都有严格的闪点控制指标。一般情况下，闭闪点不低于140，开闪点不低于145。“工作油”的闪点也受到严格控制，每次测得的闪点下降值不得比上一次低5。5.测量酸值对绝缘油的使用有什么意义？绝缘油的酸值表示油中含有酸性物质，即有机酸和无机酸的总值。通常，酸中和1g绝缘油中的酸性物质所需的氢氧化钾mg的量被表示。对于尚未使用的新变压器油，它几乎不含酸性物质，其酸值相当小。然而，油品在长期储存后不可避免地会与空气中的氧气接触，尤其是充电电气设备投入运行后，油品容易老化。在氧化的初始阶段，主要生成低分子有机酸，进一步氧化生成高分子有机酸和酸产物。绝缘油中存在上述酸性物质后，油品的导电性会提高，油的绝缘性能会降低，还可能发生对金属的腐蚀。在较高的工作温度(80以上)条件下，促进了固体纤维纸绝缘材料的老化现象，从而缩短了设备的使用寿命。未使用变压器的油酸值一般为0.01毫克氢氧化钾/克，工作油的酸值控制在不超过0.1毫克氢氧化钾/克6.运行中测量绝缘油的-1值有什么意义？一般情况下，未使用(新)变压器油几乎不含酸性物质，酸值较低，酸碱度在6 7之间。酸碱度主要用来表示绝缘油的水溶性酸的指标。根据我国实验室老化试验结果的现场调查、模拟试验和油分析，当变压器油的总酸值大于0.1毫克氢氧化钾/克、酸碱度等于或小于4.0时，变压器工作油油泥沉淀的可能性增大。否则，变压器油基本上可以保证变压器良好可靠的运行。当酸值升至0.2毫克氢氧化钾/克以上或酸碱度低于3.8时，油的品质会显著恶化，并会产生更多的油泥。因此，工作油的规定酸碱值应大于4.2。7.绝缘油的击穿电压是多少？击穿电压也是评价绝缘油电气性能的一个指标，可用于判断绝缘油中水分和其他悬浮物的污染程度，并在注入设备前检查油的干燥和过滤程度。当逐渐增加的电压被施加到清洁和干燥的油上时，发射电子将在电压的负端发射。当电子有足够的能量时，油分子会轻微解离，因此整个解离过程会随着电压的增加而加强。当达到一定的电压时，会产生大量的传导电流形成电弧。这种现象称为击穿，击穿电压称为击穿电压。如果油中有水或固体物质，击穿电压会降低。这时，水和固体物质的导电性大于油。运行中油的低击穿电压是变压器运行危险的信号。国内外变压器油标准中规定的击穿电压一般为40 50kv，高压达到60kV以上。8.什么是介电常数？电容也称为介电常数(或相对介电常数)。它用于测量电容器的两个电极之间的电容与同一电极的真空电容之比，此时只有绝缘油填充在电极内部和周围。不同的绝缘油具有不同的介电常数，通常随温度和频率而变化。在实际使用中，要求电容器油的介电常数随温度和频率的变化越小越好。如果电容器的电容量变化很大，失去了安全感，应采取相应的措施。9.绝缘油的介电损耗因子是多少？绝缘油的介质损耗因子用介质损耗角正切值表示，介质损耗角是外加交流电压和流经它的电流之间的相角和剩余角。变压器油作为绝缘介质存在于变压器或类似设备中。在交流电路产生的可变电场的作用下，理论上只有微弱的电容电流会通过介质。它与外加电压的相位提前了90，所以是无功电流，只影响设备的功率因数，不产生功率损耗。然而，事实上，能量或多或少地存在于石油中。内部电荷是不平衡的或由于电场作用而产生的极性分子。它们可以作为导体产生电阻传导电流(或漏电流)。这个电流是同相的介质损耗因数是评价绝缘油电气性能的一个重要指标，尤其是油品变质或污染时，介质损耗因数变化更为明显。新油中极性物质较少，介电损耗因子一般在0.0001 0.001之间。如果工作油的介质损耗因数过大，必须采取处理措施。10.变压器油界面张力的变化意味着什么？(1)界面张力代表绝缘油和不混溶的水之间产生的张力；(2)油品使用后老化变质产生的氧化产物和油泥对界面张力有影响；(3)未使用的变压器油的界面张力一般可达40-50 mN/m。油老化后，由于形成各种有机酸(COOH)和醇(OH)等极性物质，油的界面张力逐渐降低。11.确定变压器油氧化稳定性的意义是什么？变压器油的氧化稳定性是将一定量的试验油放入恒温油浴中，在铜催化剂存在下通入氧气，连续氧化164小时，然后测量酸值和生成的沉淀物。氧化稳定性指数用于评估油品的使用寿命。由于变压器运行时变压器油的油温为60-80，在过载运行时油温较高。油品在长期使用过程中不可避免地会与氧气接触，因此油品会老化并产生酸性物质或油泥。然而，酸性物质会腐蚀设备中使用的铜、铁和其他金属材料，产生金属盐，这将进一步加速石油产品的老化。产生的油泥会粘在线圈和绝缘部件上，造成通道堵塞，加速固体绝缘材料的老化，严重影响散热，造成变压器线圈局部过热，从而引发事故。长期以来，人们一直用氧化安定性指数来预测油品的使用寿命，特别是变压器油，需要长期使用。因为大型变压器通常需要注入几十吨油。设备投入运行后，安全、正常、长期的工作直接影响到国民经济和生活的正常运行。如果油品具有良好的氧化稳定性，使用变化小，使用寿命长，不仅可以节省油料，减少设备维护所消耗的人力物力，还可以保证各部门的正常工作。因此，变压器油的稳定性指标备受关注。12.确定变压器油气体析出的目的和意义是什么？当变压器油在使用过程中受到强大的电应力时，会发生化学变化产生气体。大多数电气设备在绝缘油中工作。在高电压强度下，油由于瞬时放电或边缘放电而脱氢。一般来说，绝缘油本身不能吸收氢气，并且具有一定粘度的大容量绝缘油不会迅速将分离的氢气从油相中分离出来，从而在绝缘油中产生自由的氢气气泡，即气穴。这些气穴的存在严重影响了变压器的运行安全。绝缘油在电场和电离作用下的气体析出，用于评价绝缘油在电场(或离子场)作用下吸收或放出气体的趋势，电场(或离子场)的强度足以在油气界面引起放电。它是目前评价超高压变压器油性能的重要指标。天然气的析出与石油成分和加工技术有关。目前，我国确定的超高压变压器油标准明确规定析气指数不超过5ul/min。没有乙炔和氢气，总烃含量低于150PPM。13.水分对绝缘油的电气性能有什么不利影响？水分对绝缘介质的电气和物理化学性质有很大的危害。首先，水分会降低油品的击穿电压。据报道，当油中含水量为0.01%时，击穿电压约为15kV。当含水量增加到0.03%时，击穿电压下降到约6kV。同时，含水量对介电损耗因子也有明显的影响。随着油中含水量的增加，介电损耗因子增加此外，水还能促进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀，产生的皂化物会恶化油的介质损耗因子，增加油的吸湿性，并对油的氧化起到催化作用。一般认为，受潮油的老化速度比干性油快2-4倍，因此长期以来人们对绝缘油中水的存在十分关注。目前，国内外变压器油标准要求含水量控制在30PPM左右。14.绝缘油中水分的来源是什么？它以什么形式存在？在包装、运输和储存管理过程中，如果储存不当，绝缘油可能会受潮。此外，石油产品具有一定程度的吸水性，当与水接触时，可以吸收和溶解大气中的一些水。绝缘油的吸水能力与其组成和温度环境有关。一般来说，绝缘油在20时的溶水量约为4010”，通过工业脱水装置，变压器油的含水量可降至10100左右。此外，油的吸湿性随着空气相中的湿度和油温线性增加。例如，当油样在60以下，相对湿度为40%时，油中含水量为8010 。当相对湿度为80%时，油中的含水量达到20010 。不同化学成分的油品可吸收高达10英寸的水分。油中芳烃成分越多，油的吸湿性就越高。油中某些极性分子的存在也能增加油的吸湿性。水以三种方式存在于绝缘油中：(1)暂停。水以水滴的形式悬浮在油中。(2)漂浮。指极细的水滴均匀地分散在油中。溶解形态。水以溶解在油中的形式存在。15.哪些因素与绝缘油中所含(吸收)的水量有关？(1)它与油品的化学成分、温度、暴露于空气的时间和老化程度有关。(2)油中含水量随油温升高而增加，随油温降低而降低。(3)随着油中芳烃含量的增加，油的吸水能力也增加。16.中国目前的绝缘油标准是什么？这些产品的主要应用范围是什么？目前，我国已制定了GB 25362011电气绝缘油标准(变压器油标准)，主要用于330千伏及以下的变压器和有类似要求的电气设备。Sh0351-92 (1998)断路器油主要用于断路器。SH 0040-91 (1998)超高压变压器油主要用于500千伏变压器和有类似要求的电气设备。17.如何接受新的变压器油？新变压器油应按照GB 25362011变压器油标准或SH 0040-9L超高压变压器油标准进行验收。新油应按照以下指标验收：水溶性酸(酸碱度) 5.4酸值 0.01毫克氢氧化钾/克闪点(封闭)135(25，45 #油)无机械杂质游离碳水分30微克/克界面张力(25) 40mN/m介电损耗因数(90) 0.001击穿电压500千伏变压器和变压器套管60千伏330千伏变压器和变压器套管50千伏66 220 kv变压器及变压器套管40kV2025kV变压器及变压器套管35kV15kV变压器和变压器套管25kV气体含量：不含乙炔和氢气，总烃不超过2.0PPM18.如何给变压器和变压器套管加油和换油？由于充油变压器运行时间长(一般为20。30年)，机油补充和机油更换是不可避免的。但是，应遵循GB/T 14542运行中变压器油维护和管理导则，其要点如下：(1)最好添加相同油源、相同品牌、相同添加剂的新油。加油产品的各项特性指标不得低于设备中的油量。当补充金额低于5%时，通常没有问题。如果补充油量超过5%，应先进行混油试验，看是否有油泥。(2)不同等级的油原则上不应混合。混合时，应先进行倾点，然后根据DL/L 429.7 油泥析出测定法方法，提前进行混合油的老化试验。确认没有沉积物产生19.运行中的变压器油可以采取哪些防劣化措施？为了延长机油的使用寿命，应加强对运行中的机油的维护。有三种防变质措施。T 501抗氧化剂可以添加到油和热虹吸管过滤器(油净化器)可以安装。对于1000千伏以上的变压器。a、至少应采取下列抗劣化措施之一。(1)新油和再生油T 501含量不低于0.3% 0.5%，运行油不低于0.15%。当含量低于规定值时，应进行补充