变压器油质劣化问题分析及处理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
来源：中国润滑油信息网【打印】【关闭】
42
0.863
0.623
0.484
0.350
9289.5
10814
4320/3380
11300/5750
6月10日(第8次循环)
44
0.728
0.546
0.388
0.291
9238.1
10823
3180/2800
9550/6000
6月12日(注入新油后)
40
0.349
0.273
0.207
0.162
13097
3处理过程
由于该变压器油已劣化，并进入纸绝缘，因此必须全部更换。采用新油循环对器身淋真空，以尽量置换纸绝缘中的劣化油。
首先放尽劣化的变压器油，热油循环淋分别用流量6 000 L和4 000 L真空滤油机各一台(加热功率144 kW)，用两根淋管通过自制的法兰进入主变压器固定在线圈上部。用了4 t新的尼纳斯油加温对变压器的器身自上而下进行循环淋。
涉及以油为主绝缘的部位，介质损耗值低，例如高压绕组与油箱壁介质损耗值为0.633(见表3)。铁心对地之间的部位介质损耗值为0.883%(见表6)。因此，纸绝缘的介质损耗上升是主要倾向。
(3)该变压器油产于大连，因工艺原因曾发生多次油质劣化而导致介质损耗上升的问题。这种因变压器油劣化，杂质进入纸绝缘，而导致纸绝缘介质损耗上升的缺陷，已在国内多处变压器和互感器中发生。而且，杂质是变压器油本身劣化而产生，该杂质进入纸纤维，造成纸绝缘介质损耗上升，该劣化油的分子链不稳定，受光线照射后，其介质损耗值会迅速下降，因此会出现设备整体的介质损耗值大，劣化源(变压器油)现场测试介质损耗值反而小的现象。
17240
10300/7300
11000/8350
热油淋循环用了9天时间，将用于热循环的变压器油全部抽出，换为新的尼纳斯油。从表7中的试验结果分析，介质损耗值明显降低，效果较好。
4结束语
本省已有4台220 kV变压器出现油质劣化问题，
对于已确认或怀疑是采用大连产变压器油的变压器，应特别注意绕组介质损耗的上升和绝缘电阻的下降趋势，并区别是进水受潮还是油值劣化。本文所列举的降低变压器纸绝缘介质损耗的方法，比较成功，可供有关单位参考。
表3变压器其他部位介质损耗试验数据
项目
tgδ(%)
Cx(pF)
高压-低压
3.468
6868
高压-地
0.633
6118.2
高低压-地
2.022
6576
低压-地
2.851
10346
低压-高压
3.490
6868
低压-铁心
3.162
7405
低压-铁心及夹件
2.950
9808
低压-地
0.486
526.20
表4历年试验数据
试验前主变压器运行正常，无渗漏。但根据表1中数据表明介质损耗大幅上升，且严重超标，为找出问题所在，又对变压器其他部位进行了介质损耗试验，并查出该变压器历年的试验数据，具体数据见表3及表4。
表1 1号主变压器部分试验数据
项目
绝缘电阻/M
(R60/R15)
吸收比
介质损耗/%
(tgδ)
电容量/pF
(Cx)
铁心-地480/290 1.66
夹件-地535/374 1.43
(2)变压器内部涉及纸绝缘多的部位，介质损耗值高，例如高压和低压绕组之间的部位为2.682%(见表6)。
表6复试试验介质损耗及电容量
项目介质损耗/% (tgδ)电容量/pF (Cx)
低压-高压及地(低压套管屏蔽) 2.456 17 086
日期本体温度本体介质损耗/%(折算到20℃)电容量/pF
(℃)高压-低压-高压-低压-
低压及地高压及地低压及地高压及地
1998-04-3028 0.310 0.300 12 750 16 371
1999-05-2536 0.360 0.430 12 750 16 779
2000-05-2458 0.529 0.624 12 923 17 531
高压-低压及地
650/535
1.21
2.200
13068
低压—高压及地
540/370
1.41
3.104
17211
表2绝缘油的色谱试验结果（×10-6）
氢甲烷乙烷乙烯乙炔总烃一氧化碳二氧化碳
15 5.1 0.2 0.7 0 6.0 682 562
注：油中含水量为17×10-6；油介质损耗(90℃)为1%
2002-05-2942 1.230 1.740 13 068 17 211
根据表4中数据分析，发现介质损耗逐年增大。
2原因分析
2002年5月29日的预防性试验数据显示，该变压器的介质损耗已严重超标，不能投入运行。为慎重起见，2002年5月30日对部分试验项目进行了复试，并增加了一些试验项目，以进一步判断，试验数据见表5及表6。试验时天气晴，本体温度36℃。
低压-高压2.700 6 722
低压-铁心(其他接地) 2.507 7 376
低压-夹件(其他接地) 1.976 2 402.4
高压-夹件(其他接地) 0.684 674
高压-铁心(其他接地) 1.206 608.48
高压低压及地1.657 13 039
高压-低压2.682 6 806
夹件及铁心-地(高低压屏蔽) 0.883 7 412.9
变压器油质劣化问题分析及处理
www.sinolub.com2008-10-21中国润滑油信息网
文字大小：【大】【中】【小】
近年来，变压器油质劣化引起变压器绝缘介质损失角正切(以下简称介质损耗)上升情况时有发生，由于没有引起足够的重视，以致主变的介质损耗逐年增大，直至超过《电气设备预防性试验规程》中的规定值，2002年发生的一例较为典型。
6950/3800
5900/2500
6月5日(第2次循环)
44
2.312
2.533
1.230
1.350
9283.1
10986
5200/3280
5300/2840
6月7日(第4次循环)
44
1.353
1.199
0.721
0.639
9322.4
10863
8250/4920
9600/4720
6月9日(第6次循环)
对试验数据进行分析，其结果为以下几方面。
(1)变压器无渗漏且油中含水量不高，为17×10-6(见表2)；较容易积累水分的铁心对地部位，介质损耗值较低为0.883%，见表6。
表5复试试验绝缘电阻及吸收比
项目绝缘电阻/MΩ(R60/R15)吸收比
低压-高压及地550/360 1.53
高压-低压及地725/535 1.35
1问题的发现
南京市雨花变电站1号主变压器是合肥ABB变压器公司制造，1998年3月出厂，1998年6月投入运行。该主变压器额定电压为220/110/10 kV，额定容量为120 000 kVA，接线组别YN、ao、wenku.baidu.com11。
2002年5月29日，南京供电公司对该变压器进行周期预防性试验时，发现主变本体介质损耗大幅度上升。试验时，天气晴，环境温度28℃，上层油温42℃，湿度65%。部分试验数据见表1。
热油淋时进、出油口的温度分别为90℃和75℃，本体温度表显示温度为62℃，本体的真空度为-0.025 MPa，。持续12 h，停止热油淋，本体抽真空，真空度为-0.1 MPa，8 h后用高纯空气破真空至常压(或-0.025 Mpa)，时间为2 h，如此为一个循环。
2个循环后做一次介质损耗试验，共进行了8个循环，做了4次试验，数据见表7。
表7 2002年6月介质损耗试验数据
日期
本体温度(℃)
本体介质损耗（%）
电容量(pF)
实测绝缘电阻
(R60/R15)
(实测值)
折算到200℃
H-L，E
L-H，E
H-L.E
L-H，E
H-L，E
L-H，E
H-L，E
L-H，E
6月3日(抽油后)
33
1.659
2.108
1.180
1.498
9 260.1
10939
42
0.863
0.623
0.484
0.350
9289.5
10814
4320/3380
11300/5750
6月10日(第8次循环)
44
0.728
0.546
0.388
0.291
9238.1
10823
3180/2800
9550/6000
6月12日(注入新油后)
40
0.349
0.273
0.207
0.162
13097
3处理过程
由于该变压器油已劣化，并进入纸绝缘，因此必须全部更换。采用新油循环对器身淋真空，以尽量置换纸绝缘中的劣化油。
首先放尽劣化的变压器油，热油循环淋分别用流量6 000 L和4 000 L真空滤油机各一台(加热功率144 kW)，用两根淋管通过自制的法兰进入主变压器固定在线圈上部。用了4 t新的尼纳斯油加温对变压器的器身自上而下进行循环淋。
涉及以油为主绝缘的部位，介质损耗值低，例如高压绕组与油箱壁介质损耗值为0.633(见表3)。铁心对地之间的部位介质损耗值为0.883%(见表6)。因此，纸绝缘的介质损耗上升是主要倾向。
(3)该变压器油产于大连，因工艺原因曾发生多次油质劣化而导致介质损耗上升的问题。这种因变压器油劣化，杂质进入纸绝缘，而导致纸绝缘介质损耗上升的缺陷，已在国内多处变压器和互感器中发生。而且，杂质是变压器油本身劣化而产生，该杂质进入纸纤维，造成纸绝缘介质损耗上升，该劣化油的分子链不稳定，受光线照射后，其介质损耗值会迅速下降，因此会出现设备整体的介质损耗值大，劣化源(变压器油)现场测试介质损耗值反而小的现象。
17240
10300/7300
11000/8350
热油淋循环用了9天时间，将用于热循环的变压器油全部抽出，换为新的尼纳斯油。从表7中的试验结果分析，介质损耗值明显降低，效果较好。
4结束语
本省已有4台220 kV变压器出现油质劣化问题，
对于已确认或怀疑是采用大连产变压器油的变压器，应特别注意绕组介质损耗的上升和绝缘电阻的下降趋势，并区别是进水受潮还是油值劣化。本文所列举的降低变压器纸绝缘介质损耗的方法，比较成功，可供有关单位参考。
表3变压器其他部位介质损耗试验数据
项目
tgδ(%)
Cx(pF)
高压-低压
3.468
6868
高压-地
0.633
6118.2
高低压-地
2.022
6576
低压-地
2.851
10346
低压-高压
3.490
6868
低压-铁心
3.162
7405
低压-铁心及夹件
2.950
9808
低压-地
0.486
526.20
表4历年试验数据
试验前主变压器运行正常，无渗漏。但根据表1中数据表明介质损耗大幅上升，且严重超标，为找出问题所在，又对变压器其他部位进行了介质损耗试验，并查出该变压器历年的试验数据，具体数据见表3及表4。
表1 1号主变压器部分试验数据
项目
绝缘电阻/M
(R60/R15)
吸收比
介质损耗/%
(tgδ)
电容量/pF
(Cx)
铁心-地480/290 1.66
夹件-地535/374 1.43
(2)变压器内部涉及纸绝缘多的部位，介质损耗值高，例如高压和低压绕组之间的部位为2.682%(见表6)。
表6复试试验介质损耗及电容量
项目介质损耗/% (tgδ)电容量/pF (Cx)
低压-高压及地(低压套管屏蔽) 2.456 17 086
日期本体温度本体介质损耗/%(折算到20℃)电容量/pF
(℃)高压-低压-高压-低压-
低压及地高压及地低压及地高压及地
1998-04-3028 0.310 0.300 12 750 16 371
1999-05-2536 0.360 0.430 12 750 16 779
2000-05-2458 0.529 0.624 12 923 17 531
高压-低压及地
650/535
1.21
2.200
13068
低压—高压及地
540/370
1.41
3.104
17211
表2绝缘油的色谱试验结果（×10-6）
氢甲烷乙烷乙烯乙炔总烃一氧化碳二氧化碳
15 5.1 0.2 0.7 0 6.0 682 562
注：油中含水量为17×10-6；油介质损耗(90℃)为1%
2002-05-2942 1.230 1.740 13 068 17 211
根据表4中数据分析，发现介质损耗逐年增大。
2原因分析
2002年5月29日的预防性试验数据显示，该变压器的介质损耗已严重超标，不能投入运行。为慎重起见，2002年5月30日对部分试验项目进行了复试，并增加了一些试验项目，以进一步判断，试验数据见表5及表6。试验时天气晴，本体温度36℃。
低压-高压2.700 6 722
低压-铁心(其他接地) 2.507 7 376
低压-夹件(其他接地) 1.976 2 402.4
高压-夹件(其他接地) 0.684 674
高压-铁心(其他接地) 1.206 608.48
高压低压及地1.657 13 039
高压-低压2.682 6 806
夹件及铁心-地(高低压屏蔽) 0.883 7 412.9
变压器油质劣化问题分析及处理
www.sinolub.com2008-10-21中国润滑油信息网
文字大小：【大】【中】【小】
近年来，变压器油质劣化引起变压器绝缘介质损失角正切(以下简称介质损耗)上升情况时有发生，由于没有引起足够的重视，以致主变的介质损耗逐年增大，直至超过《电气设备预防性试验规程》中的规定值，2002年发生的一例较为典型。
6950/3800
5900/2500
6月5日(第2次循环)
44
2.312
2.533
1.230
1.350
9283.1
10986
5200/3280
5300/2840
6月7日(第4次循环)
44
1.353
1.199
0.721
0.639
9322.4
10863
8250/4920
9600/4720
6月9日(第6次循环)
对试验数据进行分析，其结果为以下几方面。
(1)变压器无渗漏且油中含水量不高，为17×10-6(见表2)；较容易积累水分的铁心对地部位，介质损耗值较低为0.883%，见表6。
表5复试试验绝缘电阻及吸收比
项目绝缘电阻/MΩ(R60/R15)吸收比
低压-高压及地550/360 1.53
高压-低压及地725/535 1.35
1问题的发现
南京市雨花变电站1号主变压器是合肥ABB变压器公司制造，1998年3月出厂，1998年6月投入运行。该主变压器额定电压为220/110/10 kV，额定容量为120 000 kVA，接线组别YN、ao、wenku.baidu.com11。
2002年5月29日，南京供电公司对该变压器进行周期预防性试验时，发现主变本体介质损耗大幅度上升。试验时，天气晴，环境温度28℃，上层油温42℃，湿度65%。部分试验数据见表1。
热油淋时进、出油口的温度分别为90℃和75℃，本体温度表显示温度为62℃，本体的真空度为-0.025 MPa，。持续12 h，停止热油淋，本体抽真空，真空度为-0.1 MPa，8 h后用高纯空气破真空至常压(或-0.025 Mpa)，时间为2 h，如此为一个循环。
2个循环后做一次介质损耗试验，共进行了8个循环，做了4次试验，数据见表7。
表7 2002年6月介质损耗试验数据
日期
本体温度(℃)
本体介质损耗（%）
电容量(pF)
实测绝缘电阻
(R60/R15)
(实测值)
折算到200℃
H-L，E
L-H，E
H-L.E
L-H，E
H-L，E
L-H，E
H-L，E
L-H，E
6月3日(抽油后)
33
1.659
2.108
1.180
1.498
9 260.1
10939