变压器油电气性能指标不合格的原因分析

第!!卷第"#期$%%&年’$月

!"#$%&’"()"

()*+!!2)+"$,-.-/0-1$34&

变压器油电气性能指标不合格的原因分析

马书杰，张玲俊，张

琦，于会民

（中国石油克拉玛依润滑油研究所，新疆克拉玛依!"#$$"）

分析了变压器油运输、储存及运行过程中出现的电气性能不合格的原因。摘要：

关键词：变压器油；电气性能；击穿电压；介质损耗因数中图分类号：!"#$%

文献标识码：&

文章编号：’$$’()#%*（%$$+）’%($$,-($,

!"#$%&’"(")&*"+,-,&’.#"#+(/’0)*1")&’21+301*"0#+(41&,#(+15016"’

7-89%:;"0<=>-?@A",B:;%,<=>-?@C"<DE>%":5",

（%&’&(&)*+,’-.&/-012-34565&’.7806/-/+/59:;5/’9<7-0&=%&’&(&)!"#$$"=<7-0&）

-F#*1&)*：>75?-6@+&3-:-.&/-90’5&69069:535./’-.&3A’9A5’/-569:/’&06:9’(5’2-3-0/’&06B

A9’/&/-90=6/9’&15&0?9A5’&/-90&’5&0&3)C5?DG0.H+1I#：>’&06:9’(5’9-3；E35./’-.&3A’9A5’/)；F’5&G?9H0I93/&15；J-535./’-.?-66-A&/-90:&./9’

!前言

变压器油的电气性能指标通常是指击穿电压

的大小对判断变压器油的劣化与污染程度是很敏感的。对新油而言，介质损耗因数只能反映出油中是否含有污染物质和极性杂质，一般来讲，新油的极性杂质含量少，其介质损耗因数也很小。但当油氧化或过热而引起劣化，或混入其他杂质时，随着油中极性杂质或充电的胶体物质含量增加，介质损耗因数也会随之增加。对于芳烃含量高的变压器油来讲，由于对变压器中的橡胶、油漆及其他有关的材料等具有较强的溶解作用而形成某些胶体杂质从而影响介质损耗因数。油的介质损耗因数值随温度的升高而增加，因为介质的导电率随温度的升高而增大，相应的其泄漏电流和介质损耗因数也会增大。由于变压器油在低温下介质损耗因数很小，现有仪器很难准确测量，同时为了排除油中水分对介质损耗因数的影响，现在一般测定高温下的介质损耗因数，如./0-$%1-要求测定1$2下的介质损耗因数，而美国的34!5这"6,#)+中则要求测定’$$2下的介质损耗因数，样或许能更直接的反映出油中的污染物的存在。

和介质损耗因数。在变压器油的运输、储存及运行过程中，经常遇到击穿电压或介质损耗因数不合格的现象，正确分析原因是解决问题的关键，笔者在试验室研究的基础上对变压器油电气性能指标不合格原因进行了分析并提出解决的方法。

变压器油的击穿电压是衡量变压器油耐受电压的能力、检验变压器油电气性能的主要手段之一。影响变压器油击穿电压的主要因素有水分、杂质和温度等。干燥清洁的油品一般都具有相当高的击穿电压值，但当油中含有游离水、溶解水或固体污染物时，由于这些杂质都具有比油本身大的电导率和介电常数，在电场作用下会构成导电桥路，从而降低油的击穿电压。

变压器油的介质损耗因数主要是反映油中泄漏电流引起的功率损失。当变压器油受到交流电压作用时，将引起部分电流的损失，并转变为热能，造成油温升高。因这部分损失是由于电流通过介质所引起的，故称为介质损耗。

影响变压器油介质损耗因数的主要因素有污染物质、极性杂质和水分及温度等。介质损耗因数

"洁净不含固体杂质的变压器油，击穿电压不合格而介质损耗因数合格原因分析

洁净不含固体杂质的变压器油，击穿电压不合

格而介质损耗因数合格的情况，一般发生在运输和

第!"期

马书杰、张玲俊、张琦等：变压器油电气性能指标不合格的原因分析

!"

储存过程中，特别是在雨季及湿度较高的南方地区，其主要原因是变压器油吸收了空气中的水分导致变压器油中微水含量高造成的。克拉玛依变压器油中微水含量与击穿电压和介质损耗因数的关系如图!所示。

!##1#击穿电压&’3

穿电压，而介质损耗因数则随精制深度的增加而变小。

!洁净不含固体杂质的变压器油，击穿电压合格而介质损耗因数不合格原因分析

洁净不含固体杂质的变压器油

..5

&0#2#,#2#,#2#,#2#,#2#,"#2#"*#2#"1#2#,"#2#,/

击穿电压&’3介质损耗因数&0

#2!

介质损耗因数&0

水含量击穿电压 &$%’%4!&’3

击穿电压合格而介质损耗因数不合格的情况一般是由于混油或老化造成的。由于介质损耗因数是在*#+条件下测试的，消除了微水对介质损耗因数的影响，而洁净不含固体杂质的变压器油，击穿电压主要与所含微水有关，对处在溶解状态下的极性物质不敏感。克拉玛依变压器油中混入最常见的-./#柴油机油对击穿电压和介质损耗因数的影响的试验结果如表,所示。

变压器从表,的数据可以看出，油混入含极性添加剂的-./#柴油

#2#1#2#)#2#/#2#"

!*,//67*)66/1/*)!#1

1")!71,*,!,7,/,/"1

)#/#"###

"#

/#

)#

1#

!##

#

!"#

微水含量&$% ’%4!

图!油微水含量与击穿电压和介质损耗因数关系曲线

!"#$%&’()*+,-.(*/01,23),45/#*+6/312/5*(7,35*35+,-,"4

1"*4*75("71"++"8/5",3-/75,(+

克拉玛依变压器油随从图!的数据可以看出，

微水含量的增加，击穿电压下降，特别是微水含量在"#$%&’%()#$%&’%范围内，随微水含量增加，变压器油击穿电压急剧下降，而介质损耗因数则与微水含量没有关系。微水含量与介质损耗因数没有关系实际上是个假象，原因是变压器油介质损耗因数是在*#+条件下测试的，在测试的恒温过程中，变压器油中的水挥发掉了，实际上变压器油介质损耗因数与微水含量有直接的关系。由于质量较好的变压器油介质损耗因数太小难以测量，为研究不同微水含量对介质损耗因数的影响，试验室选择了介质损耗因数较大的变压器油作为研究对象，为消除恒温测试过程中水分挥发对试验结果的影响，试验选择在,#+条件下测试。试验结果如表!所示。

表!

油微水含量与介质损耗因数

机油，介质损耗因数急剧变差，混入!#$%&’%即可造成严重后果。变压器油混入!##$%&’%柴油机油，其介质损耗因数大至!#0以上（仪器最大检测值），通过过滤介质损耗因数也没有改善，说明混油造成的介质损耗因数不合格通过过滤手段无法解决。只有通过白土处理，将混入的极性添加剂吸附到白土上

表"

油精制深度对击穿电压和介质损耗因数的影响

9/.4*;<3-4’*37*,-,"4(*-"3*=*355,.(*/01,23),45/#*+/311"*4*75("71"++"8/5",3-/75,(+

油名击穿电压&’3介质损耗因数（*#+）&0

馏分油

加氢脱糠醛精白土精酸油

制油

制油

国标要求

7"12)

),,2!

)7#2!,

6/#2#1

!,7!#27

9/.4*%:/5*(7,35*35+/311"*4*75("71"++"8/5",3-/75,(+,-,"4

表#油混入 …… 此处隐藏：2595字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……