石油在進(jìn)行分儲的時(shí)候會(huì )產(chǎn)生變壓器油,變壓器油的絕緣性能非常好.理化性能也非常穩定,屬于一種礦物油,變壓器油 其品質(zhì)非常純凈,結構上屬于非極性的分子結構,由于其具有 良好的絕緣性能.因此在變壓器、電纜、電容器等高壓電氣設備 中起到了很好的作用變壓器油可以填充在電器元件的空隙和 氣孔中,這樣就能有效隔絕空氣此外.變壓器油還能對電壓器 的鐵芯、繞組等部位起到很好的冷卻作用而變壓器油的高溫 介質(zhì)損耗是評價(jià)變壓器油污染程度時(shí)一種非常重要的評價(jià)指 標變壓器油本身的品質(zhì)非常純凈,介質(zhì)損耗比較小,但是在使 用過(guò)程中如果受到污染出現了劣化現象,其極性雜質(zhì)以及膠體 等含量就會(huì )升高.介質(zhì)損耗也會(huì )相應升高。
1影響因素分析
影響變壓器油在高溫下介質(zhì)損耗的因素有很多,如酸性物質(zhì)、取樣位置、油中老化產(chǎn)物、金屬離子、微生物污染、變壓器結構、儀器屬性、溶膠雜質(zhì)及含水量等。
1.1酸性物質(zhì)
介質(zhì)損耗與介質(zhì)的,>H值宜接相關(guān),在規定的計1范圍內介質(zhì)不易損耗;酸性物質(zhì)主要是通過(guò)pH值來(lái)影響介質(zhì)損耗情況的,但是需要注意的是酸值合格的情況下.損耗因數也可能超標酸性物質(zhì)包含有機酸和無(wú)機酸,只是演變形成的途徑不同而已。
1.2取樣位置
介質(zhì)底部含有大體積膠體含量高,雜質(zhì)由上至下長(cháng)時(shí)間積淀 而成,另外雜質(zhì)體積過(guò)大但沉積速度很慢,即使是在中層的介質(zhì)也 會(huì )由于膠體的不穩定性導致周邊體系的非平衡不穩定狀態(tài),所以 取樣位置不同介質(zhì)損耗的檢測數值差距也會(huì )很大。
1.3油中老化產(chǎn)物
由于變壓器的長(cháng)期運行,在電場(chǎng)和溫度等因素的綜合影響下,變壓器油會(huì )出現老化,并進(jìn)一步產(chǎn)生酸性物質(zhì),從而導致介質(zhì)的損耗指數增大。
1.4金屬離子
金屬離子融入介質(zhì)中也會(huì )增加介質(zhì)損耗數據.常見(jiàn)的金屬 離子的來(lái)源主要是金屈構件和金屬導線(xiàn)在經(jīng)歷磨損、燒損和腐 飩過(guò)程后離子的脫落。
1.5微生物污染
微生物自帶蛋白質(zhì)膠體性質(zhì),具有分布不均、散落速度慢等 特點(diǎn),同時(shí)其自身的帶電性也容易導致介質(zhì)電導過(guò)大引起損耗 微生物的生長(cháng)環(huán)境往往是由于安裝疏忽或者環(huán)境污染所引起的. 需要特別注意,有時(shí)候運行溫度也會(huì )影響微生物的生存情況。
1.6變壓器結構
含有凈油器的變壓器比不含凈油器的變壓器介質(zhì)損耗系數明顯偏低,更利于介質(zhì)的穩定性,其降低介質(zhì)損耗系數的最核心途徑是減少介質(zhì)中水分的含量。
1.7儀器屬性
試驗儀器的配型和廠(chǎng)家不同.對設備介質(zhì)損耗的程度也有明 顯差異,當然也與人的操作水平有關(guān)。
1.8溶膠雜質(zhì)
介質(zhì)中常因為雜質(zhì)導致膠體析HI.體積一般在具有體積小、 獷散慢、自帶電曷的特性.這些特性也是導致分散體系不穩定、 容易出現凝結的原因在引起介質(zhì)損耗系數增大的因素中,與溶 膠直接或間接相關(guān)的可以占到70%以上
1.9含水量
介質(zhì)油的特殊性要求介質(zhì)油高度純凈,如果不小心滲入水分 或JL:他物質(zhì)勢必會(huì )對介質(zhì)特性產(chǎn)生影響.進(jìn)而引起損耗不過(guò)水 分含量低于40 mg/L 對介質(zhì)的損耗可以忽略不計,但如果超 過(guò)60 mg/L損耗程度就會(huì )非常明顯 2影響路徑分析
2.1變壓器在安裝時(shí)受到污染
變壓器油內出現增液溶膠,是導致變壓器油介質(zhì)損耗不穩定 的主要原因變壓器油中的膠體,在受到外界光照、溫度變化、電 廠(chǎng)及機械力影響時(shí)就會(huì )III現凝結甚至沉淀現象,在變壓器油的提 純、運輸、保存及注入變壓器油的時(shí)候,如果方法不得當就有可 能引起其性質(zhì)發(fā)生變化例如.在安裝變壓器的時(shí)候,如果附帶 了灰塵及水分等雜質(zhì),在后期運行過(guò)程中就會(huì )逐漸出現膠體雜 質(zhì),雖然剛開(kāi)始出現的膠體粒徑比較小,而且擴散速度較慢,但 是由于其粒子具有一定的活動(dòng)能量、會(huì )自行凝聚.膠體就會(huì )逐漸 變大并形成一種粗分散系其實(shí)膠體本身就處在一種非平衡的 不穩定狀態(tài)下"L
當膠體不斷擴大最終會(huì )出現沉積現象,但是膠體很容易受到 溫度和電壓變化的影響,實(shí)際沉積速度非常慢由于膠體在凝聚過(guò) 程中處于不穩定的狀態(tài),因此其在不同水平面上凝聚的濃度也不 相同,通常認為高壓電器設備底部起絕緣效果的油的濃度會(huì )大于 上層絕緣油,所以變壓器油介質(zhì)損耗較大的部分來(lái)自底部的絕緣 油,而上層的要小一些因此,測定變壓器油介質(zhì)損耗時(shí)要在高壓 電器油箱的下方取樣
2.2微生物的污染
微生物在自然環(huán)境中是無(wú)處不在的,邊緣汽油的存儲以及 制造過(guò)程中也會(huì )接觸到?些微生物.這樣就會(huì )污染變壓器微生 物污染變壓器的途徑有很多,在變壓器油制造過(guò)程中,在生產(chǎn)跟 銷(xiāo)售的環(huán)節中存在庫存儲存的情況,儲存罐中的有會(huì )通過(guò)罐體 上的氣孔與大氣進(jìn)行接觸,這樣空氣中的水分、灰塵、微生物等 會(huì )逐漸擴散至變壓器油內由于灰塵和微生物的比重大于變壓 器油,這些物質(zhì)在變壓器油中最終會(huì )沉積在油管的底部一些微 生物在變壓器有的油水、有機物、礦物質(zhì)等環(huán)境下會(huì )迅速繁殖, 而變壓器油的高溫介質(zhì)損耗對微生物非常敏感,而變壓器在不同階段的負荷情況也不相同.運行過(guò)程中油溫也會(huì )對微生物的 繁殖速度有一定影響,這就導致變壓器有的高溫介質(zhì)損耗也呈 現出不穩定的情況. 大量實(shí)驗表明.當油溫高于90七時(shí),其高 溫介質(zhì)損耗的變化很小雖然變壓器油中不可避免地會(huì )出現? 些微生物,但是變壓器油純凈的品質(zhì)并不適合微生物生長(cháng),只有 當變壓器中含有水分及雜質(zhì)且在適當的溫度環(huán)境下,微生物才 會(huì )大量產(chǎn)生因此.在實(shí)際使用過(guò)程中變壓器油可以通過(guò)真空及 提升油溫的方式阻止微生物繁殖;
2.3大顆粒攜帶電荷對變壓器介質(zhì)損耗的影響
變壓器油中的雜質(zhì)、導電粒子、膠體雜質(zhì)等會(huì )導致電導.從而 影響變壓器油介質(zhì)損耗值的不穩定性隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們 研發(fā)出測試變壓器油中金屬元素含量的等離子發(fā)射光譜法,通過(guò) 高效的吸附劑處理變壓器油的介質(zhì)損耗,如銅、鋁、鐵等金屬離子 的含量高會(huì )導致油介質(zhì)損耗增大大量研究發(fā)現,向變壓器油中添 加苯并三嘎可以有效降低變壓器油的帶電度,這樣可以有效控制 介質(zhì)損耗
2.4油一固體絕緣的水平衡交換
充油設備中常常會(huì )通過(guò)外部的侵入及內部自生而產(chǎn)生一些 絕緣油和絕緣材料:外部侵入的絕緣材料主要是因為設備自身 的絕緣材料在水分為徹底干燥的情況下,使得設備在安裝、運輸 過(guò)程中再次受潮,設備在運行過(guò)程中由于進(jìn)氣系統的呼吸使得 潮氣通過(guò)油面進(jìn)入油層;設備內部的絕緣材料在運輸的過(guò)程中 由于氧化熱裂解產(chǎn)生了水分,在設備運行過(guò)程,隨著(zhù)溫度的升高 變壓器油在溶解氧的作用下很快被氧化,產(chǎn)生小.機酸水叫
在特定的溫度下,水一纖維、空氣一纖維乂會(huì )達到分布平 衡.油中的水分會(huì )在隨著(zhù)溫度的升高而升高,而紙的水分含埴會(huì ) 隨著(zhù)溫度的升高而降低,因此在夏季溫度較高的時(shí)候變壓器油 的含水量會(huì )相對較高,而冬季相對較低.因此變壓器油的高塔介 質(zhì)損耗會(huì )因季節的不同而有所變化
3處理措施分析
介質(zhì)損耗嚴重時(shí),介質(zhì)損耗系數變化較快,此時(shí)除了及時(shí)更 換設此類(lèi)徹底的方法以外,還有諸多補救和再生的措施,例如串 聯(lián)過(guò)濾法、真空抽濾法、吸附劑吸附法、更換變壓器油、去除老化 產(chǎn)物等諸多方式
3.1串聯(lián)過(guò)濾法
由于介質(zhì)損的耗程度高,80%是介質(zhì)中微生物、金同離子、 水分或者溶膠雜質(zhì)等含量高因此,合理的過(guò)濾更夠直接有效的 減少介質(zhì)的損耗程度,在實(shí)際應用中經(jīng)常采用的是至少兩種機 器的中聯(lián)過(guò)濾法,具體是,壓板濾油機和真空濾油機進(jìn)行串聯(lián), 如果在過(guò)濾后介質(zhì)損耗系數仍沒(méi)有下降跡象或下降較少.則需 要考慮其他方式進(jìn)行再生處理
3.2真空抽濾法
真空抽濾機有時(shí)會(huì )單獨使用應用于以變壓器介質(zhì)的再生,在實(shí)際應用中常用于水分含量過(guò)高引起的介質(zhì)耗損過(guò)大.真空 抽濾針對水分原因效果較好。
3.3吸附劑吸附法
針對抽濾和吸濾效果不佳的情況,可以采用吸附劑強力吸附,如對極性物質(zhì)吸附效果很好的三氧化二鋁,801顆粒吸附劑或細孔硅膠等,效果都很好對于粗孔硅膠,可以采用新型精華 材料及設備、但在使用過(guò)程要注意以下4個(gè)問(wèn)題:①使用濾油機的過(guò)程中應注意保持加熱狀態(tài);②要嚴格控制吸附劑的使用量,不能超限;③處理系統的材料只能是尼龍或聚乙烯;④過(guò)濾終點(diǎn)以濾油檢測合格為止。
吸附劑更換的最小周期為3個(gè)月,更換吸附劑時(shí)應將變壓 器的本體溫度控制在一個(gè)穩定的水平,配合吸附罐聯(lián)合開(kāi)展吸 附吸附劑的使用劑量通常為3%~10%
3.4更換變壓器油法
更換變壓器油是操作最簡(jiǎn)便、降低介質(zhì)損耗最快的一種方 式,但材料成本較高、耗時(shí)較長(cháng).嚴格把控故障油與新的變壓器 油的混合交界,可以規避不必要的損失,否則污染嚴重有可能造 成變壓器油的大量浪費、介質(zhì)損耗系數反而更大操作時(shí),控制 好機芯保持真空狀態(tài)、不進(jìn)空氣,不被空氣污染,通過(guò)少量變壓 器油噴淋的方式避免油劣化具體說(shuō),噴淋需要真空濾油機和根 淋管的配合,在溫度適宜的情況下進(jìn)行循環(huán)噴淋所謂溫度適 宜,最重要的是進(jìn)、出油口的溫度均在75t以上并保持恒溫狀態(tài),循環(huán)過(guò)2次之后及時(shí)對變壓器油進(jìn)行系數檢測,根據檢測結果決定是否進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
3.5除去老化產(chǎn)物法
引起介質(zhì)損耗嚴重的原因有很多,其中運行時(shí)間長(cháng)導致老化產(chǎn)物增多是重要的一條對于這些老化產(chǎn)物,硫酸可以起到一次性的強力除去作用,但除污后的殘余化學(xué)物質(zhì)同樣需要凈化去除在實(shí)際運行中,去酸最常用的是白土,具體包括以下4個(gè)流程:
(1)沉降通過(guò)沉降罐中的靜置過(guò)程,將水分和雜質(zhì)分離。
(2)加人硫酸除雜硫酸除雜的人酸需分至少兩次進(jìn)行,每次間隔0.5h除雜質(zhì),宜至酸渣排凈。
(3)白土除酸材料操作前在100TI0七環(huán)境下預熱,預熱后的材料入油除酸.當材料由白色轉為黑色時(shí)此階段結束:
(4)最后將變黑的白土材料過(guò)濾干凈。
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