变压器油介损异常处理及分析

变压器油介损异常处理及分析
摘要：某220kV变压器大修前变压器油介损值0.052%，大修后变压器油介损
值增大至0.672%，且注入变压器油后，对该变压器进行大修后高压试验，主变绕
组连同套管高中低-铁芯夹件及地介损值对比大修前数值增大一倍多。

同时主变
绕组连同套管对地绝缘测试值，对比大修前数值降低很多。

初步判断为绝缘油的
影响。

针对该问题，对绝缘油介损值影响因素依次进行相应的分析试验，根据各
项数据对比得出该变压器油品为介损不稳定油，滤油用油管及油囊中带入杂质，
使得变压器油品降低，形成带电胶体杂质，导致变压器油介损增大。

进而影响变
压器绕组连同套管的介损及绝缘。

关键词：变压器；油介损tgδ(%)；溶胶杂质
变压器油并非理想的绝缘材料，由于少量自由电荷和极性分子的存在，在高
场强的作用下，变压器油不仅通过电容电流，还通过电导电流和极化电流，消耗
有功功率，及为变压器油的介质损耗tgδ(%)。

变压器油受到污染，老化程度加深，油中含有游离水或乳化水等都会使油的tgδ值升高。

而tgδ值升高的油，
会导致变压器的整体损耗增大，绝缘电阻下降，影响变压器的安全运行。

因此，
油tgδ值是判断油品好坏的重要指标。

本文通过以某变压器油的tgδ值大修前
后的数据变化为例，介绍油t gδ值增大后的处理及分析过程。

1、缺陷概况
某站2号主变（厂家：特变电工衡阳变压器有限公司，型号：SFPSZ9-
150000/220，额定容量：150000/150000/75000 kVA，出厂日期： 2005年11月）停电大修，2021-11-23完成对该主变进行大修前的各项试验，试验数据合格。

大
修过程中，主变排油至油囊内并滤油，待主变各零部件检查更换后，高压侧套管
回装，并真空注油（滤油机边抽真空边注油：用滤油机的真空泵将主变器身抽至133Pa，在真空泵不停止的情况下，使用滤油机的油泵向主变本体注油，直至注
满器身），主变本体滤油。

2021-12-01～2021-12-02对某站2号主变进行大修后的试验发现：主变油介
损从大修前0.052%变为0.671%，大了10倍，而当时在做主变绕组连同套管介损，高中低-铁芯夹件及地介损值是0.67%比大修前0.256%大了1倍（反接法测试），当时也用正接法测试，但有些部位测试为负值，低-高中铁芯夹件及地为
3500MΩ/min,同比大修前16000MΩ/min降低了很多，高中低-铁芯夹件及地
5000MΩ/min,同比大修前15000MΩ/min也降低了，此时判断可能是油影响。

1.
分析过程
1）、要求继续重新滤油，同时怀疑滤油机1和油管（黑色橡胶管）、油囊
对其有影响。

2）滤油后tgδ值又呈现明显增长趋势，要求更换滤油机2后滤油再次取样测试
1.
为了查找油介损变大原因，我们重新取剩余的新油、主变油枕、中部、底部、滤油机里存油，将油样光照、加热、避光保存、摇晃以及对滤油机1的滤油胶管
和油包油囊采样放在油中浸泡试验等方式开展验证，（本次主变油样品为滤油机
停机24小时后）具体如下：
a、光照试验
试验目的：考察变压器油的光稳定性；试验条件：天气晴朗
试验组，户外光照4小时
对照组，深色瓶子户内保存4小时
试验数据：
b、加热试验
试验目的：模拟滤油机1滤油过程，查找污染源
试验组1：油样中加入滤油机1的胶垫样品，烘箱恒温40度，20小时。

试验组2：油样中加入滤油机1的输油管样品，烘箱恒温40度，20小时。

试验组2：油样中加入滤油机1的油包的油囊样品，烘箱恒温40度，20小时。

对照组：各对应油样不添加任何物品，烘箱恒温40度，20小时。

试验数据：
3、试验结论：
从以上数据分析排除了是新油的混油带来的影响的可能性，从历年高压试验
数据结合油化试验数据分析得出：某站2号主变油品为介损不稳定油，主变常年
运行，绝缘油产生一些老化产物，同时油中溶解大量极性物质和污染物质（油管
和油囊带入的杂质）在高压电场作用下，油中极性杂质或充电胶质物质含量增加，引起功率损耗的增加。

且变压器常年运行，箱体底部会残留有大量极性物质和杂质，不但能引起油介损的上升，同时吸附在绝缘纸上，也加剧对设备内绝缘材料（如橡胶、绝缘漆、电容纸等材料）的恶化，也导致设备介损增加。

4、处理方式
为了对该变压器油中杂质进行深度处理，进行现场油再生处理，即采用对极性物质吸附力强的固体吸附剂，如硅胶、活性氧化铝、粒状活性白土等，对变压器油进行处理。

现场配备滤油机、真空泵、分子净油机、油罐等设备，采用的吸附剂为高铝微球（型号801）。

按下图连接好各设备管道，对该变压器油进行吸附和真空处理。

图1 热油循环流程图
测试数据：
测试时间取样部
位
介损tgδ%备注
2021.12.1 0(上午滤油中
取样）
#2主变
底部
0.635
带活性硅胶吸
附剂滤油12小时取
样（期间更换吸附
剂1次）#2主变
中部
0.600
#2主变
滤油机出口
0.507
2021.12.1 1(上午滤油中
#2主变
底部
0.546带活性硅胶吸
附剂滤油36小时取
取样）
样（更换吸附剂2
次）
采用该方法后，主变压器油介损值有下降趋势，之后对该主变进行了主变绕组介损值的相关电气试验，（正接法）试验数据与大修前历史数据一致，主变投运后，采取1、4、10、30天进行油色谱、油介损追踪测试，数据无异常变化。

作者简介：胡贺梅，女，35岁，河北保定，大学本科，技师，工程师，在电气高压试验和变压器油务化验方面有所专长。

结语：
1.
变压器油的污染有一定的不可逆性，水分、氧化物及溶胶杂质等，均会对变压器油带电倾向产生重大影响。

而介质损耗因数是评定绝缘油电气性能的一项重要指标。

检修用滤油机及油包管理应严格按照相关规定进行，避免检修过程中对变压器油造成污染。

主变大修过程中也可以加强对变压器油的各项指标的监测。

2.
通常采用更换变压器油的方法处理变压器油污染的状况，该方法处理相对比较彻底，但工作量大，需要的新油储备量大，需耗费大量人力物力资源。

采用添加吸附剂的油再生方法可有效处理被可溶性物质污染的变压器油，对于变压器油介损过高有明显的改善作用，相对于换油处理工作量会大大减小，但需要定时追踪处理效果，且对于变压器污染的净化往往不够彻底。

参考文献：
[1]汪红梅电力用油（气），化学工业出版社
[2]罗固事，绝缘油处理设备进展[C].中电电气，2000.
[3]国家技术监督局.运行中变压器油维护管理导则GB/T14542-2006 [M].中国电力出版社.2005.
[4]王先峰 GB/T 5654-2007《液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量》。