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变压器油介质损耗因数主要异常现象及原因

发布于：2015-06-23 11:34:23 来自：电气工程/变压器 [复制转发]

电力设备绝缘检测是保证安全发、配电，及时发现事故隐患、提高供电可靠性的重要技术手段。随着电力事业的迅速发展以及对电力系统运行可靠性要求的进一步提高，电气设备在线检测技术的发展日益得到重视。高压电容型设备在变电站中占有相当大的比例，而介质损耗因数(tanδ)是反映其绝缘状况的重要参数。因此，研究电容型设备的tanδ在线检测技术具有十分重要的意义。
近几年来，大型电力变压器在安装和运行过程中，多次发现变压器油介质损耗因数tgδ的异常现象，它不仅影响施工进度，造成人力和物力的浪费，而且也影响变压器的安全运行。所以是当前变压器的一个突出问题。分析产生异常现象的原因，并指出处理方法。
一、变压器油介质损耗因数异常现象
大型电力变压器在安装和运行过程中，出现的异常现象主要有：
（1）变压器油介质损耗因数tgδ增大。
变压器投入运行后，满负荷运行，油色谱跟踪试验一切正常，其中1994年6月7日变压器油的tgδ值为0．98％，也满足运行要求。1991年11月21日停电预防性试验时，发现变压器绝缘电阻下降，变压器的tgδ值高达9．77％。
（2）变压器油介质损耗因数tgδ值分散性大。
（3）变压器油介质损耗因数tgδ值超标、分层。
例如，某合90MVA、220kV电力变压器，由于在安装过程中多次放油，使变压器绕组表面受潮，引起整体绝缘性能下降。因此对该变压器进行真空热油循环干燥处理。在处理过程中，当热油循环的油温上升到30℃以上时，变压器油的介质损耗因数tgδ明显上升，油温升到80～85 ℃时，油的tgδ达到规范规定值的10倍以上，而且油箱上部油的tgδ大（静放时为15．146％），油箱下部油的tgδ小（静放时为0．102％）。再如，某合90MVA、220kV电力变压器，在上部和下部分别取油样，测得的tgδ值上部为5．20%，下都为8.63％。
二、产生异常现象的原因
1．油中侵入溶胶杂质
变压器在出厂前残油或固体绝缘材料中存在着溶胶杂质，注油后使油受到一定的污染；在进行热油循环干燥过程中，循环回路、储油罐内不洁净或储油罐内有被污染的残油，都能使循环油受到污染，导致油中再次侵入溶胶杂质。
溶胶具有以下特性：
（l）粒子能通过滤纸，扩散极慢；普通显微镜下看不见。
（2）粒子与介质之间有分界面，各成一相，并持有足够大的界面自由能。由于界面自由能有一个自发的减少过程，所以势必引起粒子自动聚结，粒子自动合并，由小变大，当粒子直径大10－7m时，体系即转变为粗分散系（通常把一种物质细分成或大或小的粒子，分散在另一种物质中所形成的体系）。所以溶胶在热力学上是处于非平衡的不稳定状态。
（3）溶胶具有一定的动力稳定性，即胶粒处于不断的运动状态，不能从分散质中分离出来。分散度越大，粒子越小，动力稳定性越大；分散相和分散介质密度差越小，动力稳定性也越大。实际上胶粒有一个沉降平衡过程，即粒子因重力而沉降，使容器底层浓度加大，而粒子的扩散是使全部浓度趋于一致，当这两个过程所起的作用相等时，分散体系在各水平面上的浓度，保持某一固定数值。

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