变压器油化验技术分析及影响

摘要：随着人们生活用电及工业用电等的不断扩展，供电变压器应用的数量也在不断增加，同时也增大了变压器单台的承受容量，因而供电设备受损的情况越来越多。文章对变压器油的化验技术、油好坏的鉴别、劣质油的危害、变压器油对变压器的影响以及运行中油务的监督进行了分析。

关键词：变压器油；化验技术；供电设备；油务监督；劣化产物 文献标识码：A

中图分类号：TM403 文章编号：1009-2374（2016）01-0055-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.028

电力变压器有无故障直接影响供电设备能否安全运行。随着我国电力事业的不断发展，供电设施不断增加，变压器的应用也越来越广泛，而变压器技术的应用直接关系到供电设备的运行情况，所以在电力系统运行中，必须加强变压器的维护、检修和巡查等工作。在变压器发生的故障中，油的影响不可小觑，对变压器油性能进行化验，它不仅可以反映变压器正常运行的状态，也可以映射出存在的问题，所以变压器油的化验技术对变压器正常运行有重要的警示作用，为预防不良事故的发生有重大帮助。我们将对变压器油化验技术及油的性能变化对变压器的影响进行探析，具体内容如下：

1 变压器油情况简介

变压器油是一种石油的分馏产物，我国的制定标准是GB 2536，对变压器油牌号的分界是根据油凝固点的高低来界定的，分为10#、25#和45#三类，10#变压器油是采用石蜡基油生产的，25#变压器油是采用中间基油产或是采用环烷基油生产的，45#变压器油是采用环烷基油生产的。

2 变压器油的作用

2.1 绝缘作用

变压器油的绝缘强度要比空气中的高很多，用变压器油浸绝缘材料，能够大大增强绝缘材料的绝缘作用，还能够使其避免遭到潮气的腐蚀。

2.2 散热作用

变压器油具有比热大的特点，是一种良好的冷却剂。在变压器运行过程中，其会产生很大热量，造成临近的铁芯或绕组油因受到运行热量的影响出现膨胀升温的情况，而变压器油则可以利用上下对流作用，将热量经散热器散出，确保变压器运行的正常。

2.3 消弧作用

在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。而变压器油具有较好的导热性，在触头切换产生电弧的高温影响下，变压器油可以分化大量气体，形成比较大的压力，增强介质的灭弧作用，从而促使电弧迅速熄灭。

3 变压器油简化试验

3.1 机械杂质

试验中会发现油中出现各类纤维、不溶性油泥或其他异物等机械杂质，它们若将油道阻塞或在线圈周围发生聚集，便可导致变压器线圈局部发生热量超标致烧毁的状况。

3.2 游离炭

在试验中若发现变压器油内有较多的游离炭存在，为避免其导致变压器出现放电故障，应采取相应的对策进行处理。

3.3 水分

变压器油中水分含量过多，会影响绝缘材料的使用寿命，并造成设备运行存在潜在危机，水分可导致绝缘材料绝缘性能大大下降，加速其老化，促使变压器油的老化。

3.4 酸值

变压器油内酸值较高，不仅会造成油的导电性增大，使其绝缘性下降，而且在超过80℃高温以上，会导致绝缘材料较快老化和侵蚀，降低其使用年限。

3.5 pH值

变压器油内会出现乙酸或甲酸等酸性物质，从而导致油内含水量的增多，绝缘材料或金属等受水分的侵蚀，会影响其绝缘性能，从而减少其应用的时间。

3.6 闪点

对变压器油进行闪点试验，可以判断油内有无可燃性气体存在，提高对设备故障的发现及处理效率。若发生闪点，说明由于设备运行热量过大或电弧放电等导致绝缘油发生裂解而产生闪点。

3.7 耐压

变压器油的绝缘作用可确保设备运行的安全，其具有较强的耐压性，若油的击穿电压发生异常，则变电器设备的绝缘性会受影响，严重的会发生不良事故。

4 变压器油好与坏的鉴别方法

变压器油的好与坏通过试验进行鉴别，但劣质或不合格的变压器油直接从外观便可以分辨。

4.1 颜色

从颜色上观察，正常新的变压器油是淡黄色的，经过运行以后会变成深黄色或变成浅红色，若出现各种不同颜色或呈深暗颜色，说明油质不合格，若颜色变成黑色，说明油不仅被碳化，而且不能应用。

4.2 透明度

从透明度上观察，可将变压器油装入玻璃试管中，在-5℃以上进行观察，若透明度比较差，说明油内含有杂质，不合格。

5 劣化油对变压器的危害

变压器油在日常应用中，由于长时间运行，或与外界空气接触，或受不同杂质影响，或受设备运行热量影响等，都会逐渐使油的质量劣化，从而影响变压器的正常运行。

5.1 溶解于油的劣化产物的危害

酸性氧化物或深度氧化的低分子酸等物质均易溶于变压器油内，包括核酸、酚类、醋酸等，均可以使绝缘材料逐渐降低绝缘性能，氧化其机械运行强度，而低分子酸还可以腐蚀金属器械，加重油的劣化和危害。

5.2 不溶解于油的劣化产物的危害

油泥沉淀是造成油劣化的不溶解产物，在变压器的散热管内、铁芯上、箱壁上或线圈中等都易出现油泥，它不仅会影响油的正常循环流动、使其绝缘性能降低，还会阻滞散热。其他不溶解物有炭等杂质，可以导致闪络发生，影响变压器的正常运行。

5.3 氧化油的危害

氧化油可加大对外界空气水分的汲取，导致变压器油中的水分含量不断增多，使其与油内的酸性产物发生反应，不仅加快油的劣质速度，而且降低绝缘性能，增加变压器运行的危险。

6 变压器油的性能变化对变压器的影响

6.1 物理性能变化对变压器的影响

6.1.1 颜色的变化。新变压器油颜色呈淡黄色，设备运行时间逐渐增长，油的颜色会随之加深，逐渐产生氧化物或杂质，导致油不断变成劣化油，影响变压器运行的安全。

6.1.2 粘度的变化。变压器油的粘度小于1.8恩氏则表明是优质油，运行时间不断增加、油质逐渐劣化，油的粘度会随之越来越粘稠，不仅造成散热困难，而且还会影响变压器应用的寿命。

6.1.3 表面张力的变化。变压器油表面张力的标准为35mN/m，油经过不断运行会逐渐劣化，当油表面张力低于19mN/m时说明油的劣化严重，含有各种氧化物或其他杂质，严重威胁设备的运行安全。

6.2 化学性能变化对变压器的影响

6.2.1 酸价的变化。油的有机酸和无机酸总称为酸价，设备运行时间越久，酸价对设备的影响就越大，酸价值若超过0.1时，为避免发生事故，设备运行需立即停止。

6.2.2 pH值的变化。变压器油的pH值越大，说明油质越纯，待设备运行时间越长，pH值会越来越小，当pH值低于4.0时，说明油内的杂质、氧化物、油泥等越多，不仅造成金属设备被腐蚀、绝缘性能被氧化，而且会增加油的导电性，严重威胁变压器设备的安全运行，需立即停止运行。

6.3 电气性能变化对变压器的影响

6.3.1 介质损失的变化。新的变压器油一般比较纯，介质损失会比较小，可低于0.01，当变电器运行时间逐渐增长，油质逐渐被水分、氧化物或其他杂质影响而发生劣质后，介质的损伤也会越来越大，当油内水分大于0.002%以后，介质的损伤会更大，当水量达到0.01%时，则介质损失至0.2，一旦介质损失到0.3，其对变电器设备的运行安全会造成影响，需及时采取措施进行

处理。

6.3.2 击穿电压的变化。击穿电压同样受油内水含量的影响，油内水含量越多，击穿电压会越低，如油内水分含量达0.02时，击穿电压会下降至纯油时击穿电压的22%，当其下降一定值的情况下，会严重影响变压器的运行，需及时进行解决。

7 加强运行设备的油务监督

7.1 平时观察

平时加强油颜色、透明度、油位及有无漏油等情况，可提高设备的安全运行情况。油色以淡黄色或黄色为优质，若暗红或发黑则说明是油劣化严重；透明度可确定其有无被杂质污染或被氧化；油位的观察，需了解不宜过高也不宜过低，高则易渗出，低则易吸收空气中水分等；观察设备外有无油腻情况说明其有无漏油，一旦出现任何问题需及时进行处理。

7.2 正常与特殊取样试验

正常与特殊取样试验对变压器油优劣的监督非常重要，可确保设备的正常运行。正常试验需定期进行，并记录各项指标，做好往年对比；特殊试验则可定量进行，以此可促使设备的安检及运行。

7.3 采取防劣措施

油务监督工作中抗氧化剂的定期检查和及时补充非常关键，当抗氧化剂为0.3%～0.5%时可起到良好的抗氧化作用，若小于0.15%则不会起到有效的抗氧化作用。工作人员需定期进行检查，及时补充使其达到抗氧化作用的范围，从而提高油的质量，延长设备的运行寿命。

8 结语

总之，变压器油的简化试验、好坏鉴别、性能变化等，都能良好地反映变压器运行中存在的问题，因此，应加强变压器油的监督和监测，提高油的优质应用，促进变压器设备的安全运行。

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作者简介：李红卫（1965-），女，吉林长春人，长春供电公司修试所工程师，研究方向：变压器油务化验及色谱分析。

（责任编辑：陈 洁）