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变压器油的劣化原因和防止措施


《电气与电控》 / 2012-06-14

     变压器油的劣化原因和防止措施


    (1)变压器油的劣化原因。变压器油的劣化也叫变压器油的老化,是油长期在温度、空气、电场下运行的结果。影响变压器油劣化的原因包括多方面因素,但主要是空气和温度的影响:①高温加速油质劣化速度,当油温在70℃以上,每升高10℃油的氧化速度增加1.5~2倍;②变压器油长期和空气中氧接触受热,会产生酸、树脂、沉淀物,使绝缘材料严重劣化;③油中进入水分、潮气P502093,电气绝缘性明显下降,易击穿。


    对绝缘纤维破坏作用最大的是油中因氧化而生成的油泥,这种破坏作用主要是使绝缘纤维发生硬化,从而失去其机械强度和电气绝缘强度,也就是使固体绝缘渐渐地失去介质性能。


    金属对油有催化作用,特别是铜与铁对油的催化作用较大,促使油老化,为此要求变压器中钢、铁表面应涂一层漆。油中的一些杂质对油的劣化也起着一定的影响作用。


    (2)防止变压器油劣化的措施。


    1)添加抗氧化剂。抗氧化剂的种类很多,但能全面适应变压器油运行要求的还不多。添加抗氧化剂的作用是防止油的继续氧化,但以不引起其他副作用为原则(如降低油的介质强度,增大油的黏度和沉淀物,降低油的闪点,以及使油的其他性能恶化等)。


    对于变压器的运行,在油中添加抗氧化剂的方法是比较消极的,而积极的方法是预防油被氧化。虽然抗氧化剂能够在一定程度上抑制氧化的作用,但在已被劣化的油中,抗氧化剂是不能消除这种劣化的。所以抗氧化剂只是延长了油的自然抗氧化期,即延长了油的使用期限,对于已经劣化的油实际上是无能为力的,因而目前很少采用添加抗氧化剂的方法。


    2)热虹吸。热虹吸即运行再生装置,又称净油器。为了在运行中不断地再生变压器油,消除油中已氧化的产物,对于变压器来说,即为运行再生装置。这种装置将硅胶颗粒装在圆筒形热虹吸罐中(硅胶罐),热虹吸罐的上下两端用法兰连接在变压器油箱侧壁。大型变压器的热虹吸罐装在冷却器上。

    热虹吸罐中的吸附剂是一种活性较高的吸附剂,它能很好地吸附油中的过氧化物及由于氧化而生成的低分子有机酸、水分、树脂和纤维杂质等。吸附剂可采用硅胶、钠沸石或氧化铝等,但后两种使用不广泛,使用硅胶作为热虹吸的吸附剂较为普遍。在热哄吸净化过程中P532504,要随时检查硅胶的吸附情况,如果已经饱和,应更换干燥的新硅胶,直到油的酸价达到要求为止。


  硅胶的装填量一般为油量的0.4%~1%,并且要用金属筛网,筛去直径小于4mm的硅胶颗粒。


  3)充氮保护。为了使油与空气隔绝,可在储油柜内充以氮气,由于氮气是惰性气体,不与油发生任何化学作用,但一般油内总是溶解有一部分空气,在充氮气前应设法将油内的空气脱掉,这样可以提高充氮效果。


  4)胶囊密封。为了克服充氮保护措施的不足之处,更好地使油与空气隔绝,目前采用一种用耐油橡胶制成的胶囊来隔开油与空气接触的装置,一般使用薄膜胶囊作为密封装置,如图2-9所示。胶囊的尺寸根据储油柜的尺寸制造。


  胶囊密封是防止油劣化的有效措施及简便方法,在使用前最好将油中的空气脱掉或与热虹吸配合使用,则效果更好。


  当变压器油因温度变化而发生体积膨胀或收缩时,胶囊随之产生压缩(排出胶囊中的空气)或鼓起(胶囊吸入空气)P181054的变化而完成变压器的呼吸作用。
 

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