变压器油质的检测

变压器油质的检测
1、油质检测的内容
1）取样。

首先应保证取油样的器具必须清洁、干燥。

清洗方法要严格按取样方法标准中有关规定执行。

取样前要将储油容器的取样口认真擦洗干净，取样时，应利用初取样之油将器具冲洗一遍。

开始取样，要放掉采样死区的油，整个取样过程，要防止油样受外界污染，防止空气、水分侵入，油样要避光保存。

取样时，要排净取样器具内的残余空气，油样进入取样器时要防止产生气泡。

油样采集后应及时试验，若不能及时试验，油样要密封避光保存；油中溶解气体分析油样不得超过四天，水分测定油样不得超过十天。

容器内油面要留有一定的空隙，油受热有膨胀的余地。

在运送过程中，要防止油样摇幌。

2）外观检测。

用目测，将油样置于100mL量筒内，在20±5℃下观察，油样呈透明，无悬浮和机械杂质为合格；纯净的变压器油应是淡黄而略带微蓝色，清澈、透明、无可见的悬浮物和机械杂质等任何异物。

若油存在弥散状态水分时，将失去应有的透明度，颜色也会由黄变白。

油若老化，随着老化的程度不同，油逐渐变深、变暗。

逐渐失去透明，以致出现絮状物和油泥。

3）理化性能的检测
⑴酸值与水溶性酸。

新油几乎不含酸性物质，其酸值常为0；PH值在6~7之间。

运行中的变压器油的酸值要求≤0.1;水溶性酸PH值要求≥4.2。

长期贮存的、特别是长期运行的变压器油，由于吸收了空气中的氧，并与之化合而产生各种有机酸和酚类以及胶状油泥，这些酸性物质会提高油的导电性，降低油的绝缘性能，在高温运行条件下还会促使纤维材料老化，缩短变压器的使用寿命。

⑵闪点。

闪点降低，表示油中有挥发性可燃物质产生，这些低分子碳氢化合物，是局部放电等故障造成过热，油在高温下裂解生成的。

测定油的闪点，还可发现油中是否混入轻质馏份的油品，预试规程中规定变压器油的闪点≥135℃。

但运中的油闪点已不作常规检验项目。

⑶水分。

变压器有一定的亲水性。

它会从空气中汲收水分，而油中水分含量是影响绝缘性能的重要
因素。

从变压器油中取样时，规定油温为40~60℃，预试规程规定：对运行中的变压器油，66~110kV的水分≤35mg / L，而220kV的水分≤25mg / L。

油和纸中所含水分是可以互相扩散的。

当温度较高时，油中含水率较高，而纸中含水率较低，纸内水分向油中扩散；当温度较低时，油中含水率降低，纸将从油中吸收水分，纸中含水量增加。

运行变压器的油中含水量随油温、气温而变化，导致油中水分夏季高，冬季低，油和纸之间的水分往往要几个月才能达到平衡。

因此，仅按油中含水量的多少来确定变压器是否受潮是很不全面的。

特别是低在环境温度很低、而变压器又在停运状态下，测得油的含水量很低，不能作为绝缘的唯一判据。

相反，变压器在运行温度较高时，所测得油的含水量很低，倒可以作为绝缘状态良好的依据之一。

因此，规程规定变压器应在较高的运行温度下（60℃）取样测含水量。

对绝缘油含水量的限制值也是根据上述规律提出的。

变压器中纸的含水量在与油的平衡过程中，高温时，纸中含水量随油中含水量的增加而减小。

当温度降低时，油中水分将被纸吸收，使纸的含水量升高。

不过，在密封条件比较好的变压器中，如果没有外部水分侵入，在不同温度下引起油中水分的变化量，即使全部与绝缘纸的变化量相平衡，纸中含水量的变化幅值也是很小的。

这是因为，油中含水量是以体积分数表示，纸中含水量是以百分数表示。

而变压器纸中含水量的绝对量要比油中多得多。

设一台变压器油的用量为纸用量的10倍（实际要低于这个数），若随温度变化油中含水量体积分数达到10-4数量级（实际要小得多），而此值在纸中相应水分变化量也只有百分之零点几的变化值，对纸来说这是无关大局的值。

因此不能根据某一温度下测得的油中含水量直接去推测纸的含水量。

⑷油的击穿电压。

变压器油的击穿电压，对不同的电压等级，运行中的油或新油有不同的要求：
新油运行中油
15kV及以下击穿电压不低30 kV 15kV及以下击穿电压不低25 kV
15~35kV 击穿电压不低35 kV 15~35kV 击穿电压不低30 kV
60~220 kV 击穿电压不低40 kV 60~220 kV 击穿电压不低35 kV
330 kV 击穿电压不低50 kV 330 kV 击穿电压不低45 kV
500 kV 击穿电压不低60 kV 500 kV 击穿电压不低50 kV 变压器油击穿电压的试验方法是采用平板电极的击穿电压法，标准极距为2.5mm。

⑸界面张力。

油、水之间界面张力是检查油中含有因老化而产生可溶性极性杂质的一种间接有效的方法。

纯净有油与水形砀界面张力可达40~50mN / m以上。

当油在运行中因氧化而产生有机酸及醇等极性杂质时，它的界面张力会明显地下降。

预试规程规定：25℃时运行中变压器油的界面张力≥19mN / m。

⑹油介损值tgδ。

tgδ值的大小可灵敏地反映出油质劣化和受污染的程度。

新油中的极性杂质少，tgδ值很小，一般在0.01～0.1之间；当油氧化，过热劣化或混入其它杂质被污染时，生成的极性杂质和带电的胶状体物质逐渐增多，tgδ值就会随之增大。

tgδ值随温度升高而增大，所测定时的温度规定为90℃。

变压器预试规程对不同的电压等级的tgδ值值要求如下：３３０ｋＶ及以下tgδ≤４％；５００ｋＶtgδ≤２％
⑺体积电阻率。

其测试方法与油介损值检测相似，在较高温度下与油介损值有较好的相关性。

tgδ增加，体积电阻率降低。

预试规程规定：９０℃，
３３０ｋＶ及以下≥３×１０９Ωｍ；５００ｋＶ≥１×１０１０Ωｍ。

⑻油中含气量。

油与空气接触时，空气逐渐溶解于油中，最终达到饱和状态。

在２５℃、一个大气压条件下，油中可溶解气体10.8％（体积分数）。

所以油中气体在一定条件下会超出饱和量而析出气泡。

电压较低的设备中含气量较高时，对绝缘强度影响不太大，但电压等级高的变压器，含气量的程度则会对绝缘强度有很大的影响。

因气体可能聚集成气泡，当温度和压力骤降时，气泡将聚集在绝缘纸层内或表面，容易被击穿。

预试规程中规定：运行变压器油中的含气量（体积分数）％，应小于３。

⑼油泥与沉淀物。

变压器油老化时颜色变深，老化物是呈溶解状态。

油泥析出，沉积在变压器本体
铁心和绕组的表面，影响期散热，加速固体绝缘材料的老化。

补充新油时，要做油泥析出或老化试验。

老化试验后，再做油介损值tgδ的测定。

预试规程中规定：运行油中油泥与沉淀物的含量的质量分数的％值应小于0.02。

2、油质变差或劣化的影响因素
1）运行条件的影响。

变压器在正常条件下运行，油品具有一定的氧化安定性，当变压器超负荷运行或出现局部过热而油温增高时，油的老化则相应加速。

夏季环境温度比较高时，若不能及时调整通风和降温，变压器将加速氧化进程，使油质变差。

若变压器密封不好、干燥剂失效等原因，都会促使油的氧化变质。

因此，变压器在运行中必须做好油的维护，这样可延长油的使用寿命，这也是使变压器的使用寿命延长。

2）变压器本身的因素影响。

变压器的密封不好，漏水、漏气，加速油的老化和氧化。

选用的固体材料不好，与油的相容性不好。

也会促使油的老化，同时也会加速固体绝缘材料的老化。

变压器绝缘结构不合理，在运行时出现高温过热点。

也会加速油的老化。

一般温度从60℃起，每增加10℃油的氧化速度约增加一倍。

所以变压器的绝缘结构设计和固体绝缘材料的选用都会对油使用寿命有很大的影响。

3）油受到污染。

变压器若添加油不当，使油产生有胶状的凝固物；油中含有金属微粒；有机酸、醇等极性杂质的污染及水分子污染等。

污染后，常导致油泥析出与沉淀物出现。

油质变差亏标的原因及对策参考表。