变压器油介损异常原因及处理

电力18讯：    
河北省衡水供电公司  姚化亭 刘国跃

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，统称为介质损耗因数（通常用tgd表示）。它可灵敏反映变压器绝缘特性的好坏；反映变压器油在电场、氧化、高温等作用下的老化程度；也能反映油中极性杂质和带电胶体等污染的程度。变压器油在长期使用过程中，由于各种原因的影响和氧化作用，使油品受到不同程度的污染和劣化，通过介质损耗因数试验，可清楚地反映变压器油的运行状况。因此，变压器油的介质损耗试验是一种行之有效的电气试验方法。

1 原因分析

1.1 溶胶杂质的影响

变压器在出厂前油品或固体绝缘材料中存在着尘埃、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10-9～10-7 m，扩散慢，但有一定的活动能量。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，因重力而沉积。油中存在溶胶后，可能会引起电导超过介质正常电导的几倍或几十倍，从而导致tgd值增大。

1.2 取样位置的影响

因为胶体沉积时间缓慢，且受温度、电压的影响，处于非平衡的不稳定状态，造成分散体系在各水平面上的浓度不等。一般认为，底部浓度较大，底部油的介损值较大，上层浓度较小，则上层油的介损值较小。因此，取样部位的不同直接影响变压器油介质损耗的测定。

1.3 微生物污染的影响

微生物细菌感染主要是在安装和大修中苍蝇、蚊子和细菌类生物浸入所造成的。由于污染所致，在油中含有水、空气、炭化物、有机物、各种矿物质及微量元素，因而构成了菌类生物生长、代谢、繁殖的基础条件。

由于微生物都含有丰富的蛋白质其本身就有胶体性质，因此微生物对油的污染实际是一种微生物胶体的污染，而微生物胶体都带有电荷，影响油的电导增大，所以电导损耗也增大。

变压器油处在全密封、缺氧和无光的器身中，油中存在的微生物厌氧和厌光。对放置较长时间后进行介损测试，特别是在无色透明玻璃瓶中放置的，其介损值会变小。

变压器在不同时期内所带负荷不同，运行油温不同，微生物在不同温度下繁殖速度也不同，油温在50～70 ℃范围内运行，繁殖速度最快，所以介损相对增加比较快。故温度对油中微生物的生长及油的性能影响很大，一般冬季的介质损耗因数比较稳定。

判断变压器油介损异常是否是由于这种原因而引起，可以通过油中的生物化验来确定。

1.4 金属离子的影响

变压器本体铜金属构件的磨损或腐蚀（如油泵轴磨损、裸露的铜引线腐蚀）、线圈铜导线严重过热或烧损等都会使铜离子溶入到油中，使变压器油中铜离子浓度增高，导致介损的升高。

1.5 含水量的影响

对于纯净的油来说，当油中含水量较低（如30～40 mg/L）时，对油的tgδ值的影响不大，但当油中含水量大于60 mg/L时，则会有显著影响，其介质损耗因数急剧增加。

1.6 变压器结构的影响

从变压器制造结构上分析，目前有的变压器制造厂家取消了净油器（热虹吸器），从变压器减少渗漏油角度考虑，减少了渗漏油点，但对变压器油介损的增大有一定的影响。尽管目前变压器油是通过油枕内的胶囊与外界空气是隔绝的，属于全密封变压器，但变压器上装有净油器（热虹吸器）更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，从而减缓了绝缘油中水分的增加。因此对没有安装净油器（热虹吸器）的变压器油介损增大，这可能是其中原因之一。

1.7 试验仪器的影响

用不同型号、制造厂家的油介损测试设备进行油样试验时，存在随机和操作误差。当高压标准电容器的损耗值较大、电桥的准确度达不到要求或温控装置加热过快或过慢时，都会影响油样的测试结果。

由于充电导体对绝缘油的介质损耗影响十分显著，因此应避免取样容器受到污染。试验前必须彻底清洗测量电极(油杯)，保证空杯的介损值 < 5×10-5，并在湿度小而清洁的试验室内进行，将绝缘油试样注入测量电极，加热到终点温度后立即测量。

在试验中发现即使不加压，其损耗因数也可能会随时间而变化，一般认为，温度平衡时的初始试验值代表油样的真实数据，最好在达到温度平衡后立即测量。因此当油样介损测试发现异常时，需用两台介损仪进行对比试验。

2 处理措施

当发现变压器油介损异常时，还应根据其他试验项目进行综合判定，若已判定变压器油发生了劣化时，应采用再生处理的方法进行处理。

再生处理是指物理―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。再生处理的常用方法有：吸附剂法和硫酸―白土法。吸附剂法适合于处理劣化程度较轻的油；硫酸―白土法适合于处理劣化程度较重的油。吸附剂法又可以分为接触法和渗滤法，接触法系采用粉状吸附剂（如白土、801吸附剂等）和<