强油冷却式变压器油流带电分析实用版
变压器油流带电故障分析及预防措施
一、油流带电的现象和机理：近年来，随着电网向超高压大容量方向发展，变压器地容量与电压等级也越来越高，但是随着电压等级的提富，变压器的绝缘欲度却越来越小，因绝缘故障造成事故的例子逐年增多。
油流放电是近年来逐渐受到重视的一个新问题，因为油流放电造成变压器绝缘损坏及铁芯多点接地等的故障也越来越多。
1980-2000年，我国先后发生了8台次与油流带电有关的SOOkV等级大型电力变压器地绝缘事故，如辽阳1号主变C相、安徽淮南洛河电厂主变B相、山东潍坊主变B相等，这些事故大多数发生在变压器油流流速最高的油道入口处，威胁变压器地运行。
油流放电只在采用强迫油循环的大容量变压器中存在，小容量变压器因为发热量低，均采用油自然循环，因为油的流速低是不会产生油流放电这种问题的。
由于大容量变压器电压等级和损耗较高，自然冷却已不能满足散热要求，因此对强迫油循环冷却的使用越来越多，要求也越来越高。
高强度的绝缘油在干燥的油道中循环流动时，其流速比自然循环时高很多，加上现代变压器绝缘结构的紧凑化，材料干燥度的增加，就会在油纸界面上产生电荷分离，流动中的油因与固体绝缘摩擦形成油道中局部静电电荷的积累，这种因油在流动中与固体绝缘摩擦产生的静电现象称为油流带电。
单位体积变压器油所产生的电荷量称为油流带电度,若带电度过高就会发生静电放电造成事故，称为油流放电。
二、影响油流带电的主要因素：1、油流速度与温度的影响油流速度是最主要的影响因素。
油流速度的增加，油流带电程度随之严重，通常认为在2-4倍的额定流速（平均流速）下，带电倾向较为明显。
例如，西北某水电厂的1-3号主变压器油中乙烘、总燃含量超标，乙块含量最高达30XIo-6,总烧含量高达164X10-6。
经测试和综合分析判断，认为1-3号主变压器油中乙块含量增高的重要原因是由于油流放电引起的。
为此将原来运行的4台潜油泵减少为3台，使油流速度降低。
半年的监测表明：乙块含量明显降低。
并一直稳定。
强油风冷电力变压器油流继电器故障实例分析
．
器 挡板 位置 配 合不 当
产生 油流扰动
．
；
(2 )潜 油 泵 由 高
二
十 五 项 重 点 要 求 》 中 第 15 4 条
．
速改为低速
．
而 其流量 扬程 均未改 变
油 泵 的工 作状 态
于 200 3 年 6 月 2 1
日
一
7
月 23
日
．
．
利 用 变
由 原 来
一
行 人 员巡 回检查 时
发现 第 9 组 冷却器 油 流继 电器
。
无 指 示 (第 9 组 冷 却 器 运 行 中 )
处 理 中发 现 该 油 流
一
继 电器 挡 板 轴从 根 部 断裂
入 变 压 器 内部
．
．
挡板及 轴
起 随 油 流 进
．
般 采 用 强 迫 油 循 环 冷 却 方 式 (ODA F 或 OD W F )
，
7 19 3 0 0
)
摘
要
：
分 析 2 起 运 行 中变 压 器 油 流 继 电 器 挡 板 断裂事 故原 因
．
，
阐 明 同 类 型 故 障 的 2 种 不 同处 理 方 法 及 处
。
理 后效 果
n
说 明在解 决某
。
一
问题 时应 根 据 现 场 条件选 用 合适 的处 理 方 法
为 同类 事 故 的 处 理 及 预 防 提 供 了
r 借鉴 的经 验
：
关键词
变压 器
：
；
油 流继 电器
；
强油风 冷
：
；
220kV变压器强油风冷回路故障的分析与处理
220kV变压器强油风冷回路故障的分析与处理作者：贾敏敏郑建辉杨泽贤等来源：《科技创业月刊》 2013年第7期贾敏敏１郑建辉１杨泽贤２鲁芬１（１湖北孝感供电公司湖北孝感４３２１００２常州大学怀德学院江苏常州２１３０１６）摘要：介绍了变压器强油风冷却器的工作原理。
以强油风冷却装置的二次回路为重点，对一起２２０ｋＶ变压器强油风冷回路故障进行了检查、分析和处理，为同类故障的处理及预防提供了可借鉴的经验。
关键词：变压器；强油风冷；二次回路；故障分析中图分类号：TM41文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１３．０7．０70 ０引言大型变压器是电网系统中的核心设备，是变电站中的主设备，其安全稳定运行关系到电网的安危。
目前，国内２２０ｋＶ及以上的大型变压器大多采用强迫油循环风冷的冷却方式，其对主变冷却系统的稳定运行有更高的要求。
变压器强油循环风冷却系统中，控制系统多为变压器一起提供的冷控箱所配套的控制系统，这些冷控系统虽经厂家或现场改造多次改进，但仍存在一些影响变压器安全运行的缺陷，运行过程中也容易出现故障。
笔者对孝感电网某２２０ｋＶ变电站发生的一起变压器强油风冷回路故障进行了分析。
１变压器强油风冷却器工作原理变压器强油风冷却器由本体、油泵、风扇和油流继电器等组成。
工作情况是：当油泵强制把油从变压器箱底打入内部的各部分后，油便被绕组和铁芯加热并上升，热油从油箱上部进入冷却器，经过冷却器单流程或风经折流后，热量将向周围环境散发，而后再经油泵把冷却的油打入变压器内部，使其各部分得到冷却。
与此同时，由安装在冷却器上的风扇强制吹风，加速冷却器的散热，提高了冷却效果。
每组强油风冷却器处于工作、备用、辅助和停止四种状态之一，均可通过控制开关手柄位置来选择冷却器的工作状态，运行灵活，易于检修。
当运行中的工作、辅助冷却器发生故障时，能自动启用备用冷却器；当变压器上层油温、绕组温度或负荷电流达到设定定值时，能自动启用辅助冷却器。
一起强油循环风冷变压器的冷却回路故障分析
脱 扣失 电，并通过 中 间继 电器 （ １常 闭接点 发 出 Ｋ２） “ 作冷 却器 故 障 ”的 信号 。复 归 热继 电器 后 ，用 工 钳 形 电流表 卡 在 ３号 冷 却器 油 泵 的 Ａ 相 电源进 线 上 ，重新 投入 ３号 冷却器 ，钳形 电流表 显示 电流为 ｌ ２ Ａ，超 过 热继 电器 ４ ５ 的整 定值 ，热继 电器再 ． Ａ 次动作 。 由于是 设备安 装后 的竣工 验收 ，初步判 断是 油
Ｓ
电 安 术 力 全技
第１ ２２ 第 期） ４ ０年 ９ 卷（１
一
起强油循环风冷变压器 的 冷却 回路故障分析
安 勇 ，刘雪寒 ，赵剑锋
（ 元 电业局 ，四川 广 元 广 ６ ８０ ） ２ ０ ０
昭化 变 电站 是 广 元 地 区首 座 ５０ Ｖ 变 电站 ， ０ｋ
该 站一 期工程 于 ２ １ ０ ０年 １ ２月投运 ，共有 ２台分相
油泵 电机 的声音 ，但油泵 和风 扇均正 常运转 ，也 排 除 了 电机有 卡塞 的情 况 。
１ 故障经过
１ 变压 器 每一 相本 体均 有 ３台冷 却器 ，每 台 号 冷却 器 由 １ 只油 泵 （ １ 和 ３只 风扇 （ １ ～１） ＭＢ ） ＭＦ １ ３ 组 成 。油泵 和风扇 电机 均设有 过负荷 、短路 及 断相 运 行 保 护功 能 。每 台冷 却器 可通 过切 换开 关 （Ｃ ） Ｓ １ 在 “ 行” 辅 助” 备 用” 停 止”状 态间切 换 。 运 、“ 、“ 、“ 冷却器 的 “ 辅助 ”状 态 是当变压 器 顶层 油温和 负荷 电流达 到规 定值 时 ， 自动启动 尚未 投入运 行 的辅助
验 收 人员 重 新 对设 备 进 行 验 收 。依 次 启 动 １ ，
强油冷却式变压器油流带电分析
直流共同作用时 ， 问题比较复杂 ， 但至少会使一个极性的 局部放电起始电压降低、 放电加剧。 因此 ， 对油流带 电的考 核是将油流动时变压器的局部放电量值与油静止时的量 值相比较， 结果没有明显的差别。现在执行的考核标准是 Ｇ ／１２４ １９ 油浸式 电力变压器技术参 数和要 求 Ｂ ６７ —９ ６《 Ｔ ５０ Ｖ级》在其附录中规定 了油流静电试验方法及转动 ０Ｋ ， 油泵时局部放电测量的试验方法。 由于油流带电试验测得 的电流值与结构 、 材料密切相关 ， 只能在 同类变压器 的相 互 比较 中作为 判断依 据 ， 以标 准 中没 有给 出限值 。 所 从 上述观 点可 以看 出， 如果 只是通 过油 流带 电试 验 电 流值 的大 Ｊ 而不是通过油流动时局部放电试验来判断变 、 ，
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２ ０ ３ ４ ５ ６０ ０ ０ ０ ０ ７
油温 （ ℃）
图 ２ 漏 电流 与流 速 的 关 系曲 线
图 ３ 漏 电流 同 油 温 的 关 系 曲线
收 稿 日期 ：０ ６ ０ — ８ ２ ０ — ３ １
作 者 简介 ： 王
英（９３ ， ， １７一）女 江西南 昌人 ， 师 讲
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油 一 ； ＋ ＋ ｔ
一
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图 １ 油流产生 电荷 的机理
如 果 电荷 在绝缘 中的某些部 位发生 积累现象 ， 得 会使 该部位的局部场强增加， 局部放电起始电压降低。当电荷 积 累到一 定程 度 ， 会 发生 电荷 的释 放 （ 电 ）导 致绝 缘 将 放 ， 受 损或 击穿 。变压 器中静 电电荷对 绝缘 的破坏 ， 通常是 在 直 流 电场和交 流 电场同 时作用下 ， 中 出现 局部 放电并 绝缘 发 展到击 穿 。从局部 放 电机 理的观 点 出发 ， 纯 的直 流 在单 电场 作用 下 ， 电能 量较 小 ， 绝缘 的破 坏也 较小 。在 交 放 对
变压器油流带电故障分析及预防措施
变压器油流带电故障分析及预防措施变压器油流带电故障是指变压器油流中存在电流的现象，这种故障可能导致变压器内部出现放电或击穿现象，进而引发变压器故障，严重时还可能造成火灾或爆炸。
为了保护变压器的安全运行，必须对变压器油流带电故障进行分析和采取适当的预防措施。
1.电源系统故障：如电源失灵、短路故障等，引起变压器油流中的电流；
2.变压器内部绝缘故障：如绕组短路、绝缘老化、绝缘材料变质等，导致油流中出现电流；
3.变压器外部的局部放电：如绝缘子污秽、线路污秽等，引起变压器油流带电；
4.电磁感应：当变压器附近有高电压的设备运行时，可能产生电磁感应，导致变压器油流中带电。
为了预防变压器油流带电故障，可以采取以下措施：
1.定期检查变压器绝缘状况：定期对变压器进行绝缘测试和绝缘电阻测量，确保绝缘正常。
如发现绝缘故障及时处理，以避免绝缘老化导致油流带电；
2.清洁绝缘子和线路：定期对变压器周围的绝缘子和线路进行清洁和绝缘处理，确保绝缘子表面无污秽物，避免局部放电引发油流带电；
3.避免高压设备靠近变压器：尽量避免高压设备靠近变压器，以减小电磁感应的可能性；
4.定期检查电源系统：定期检查变压器的电源系统，保证电源系统的正常运行，避免电源系统故障导致的油流带电；
5.安装保护装置：安装过电压保护装置、过流保护装置等，对电源系统故障进行监测和控制，及时切断故障电流，以防止油流带电引发更严重的故障。
综上所述，变压器油流带电故障是变压器安全运行的一大威胁，需要采取适当的预防措施来避免故障发生。
定期检查绝缘状况、清洁绝缘子和线路、避免高压设备靠近变压器、定期检查电源系统、安装保护装置等都是有效的预防措施，可以提高变压器的安全性能，延长其使用寿命。
变压器油电分析与维护
变压器油电分析与维护变压器是电力系统中常用的关键设备，其正常运行对于确保电力供应的稳定性和可靠性具有重要作用。
变压器油电分析与维护是保障变压器运行的一项关键工作。
本文将从变压器油电分析的重要性、分析方法以及维护措施等方面进行论述。
一、变压器油电分析的重要性变压器油电分析是通过对变压器油的化学特性和电气性能进行测试和分析，以了解变压器内部的运行状态和可能存在的故障隐患。
这对于提前预防和诊断变压器运行中的问题非常重要。
通过分析变压器油中的气体含量、水分含量、酸值、介质损耗因子等指标，可以判断变压器是否存在漏气、变压器内部是否有局部放电或者放电泄漏等问题。
及时检测和处理这些问题，可以避免严重的设备故障和事故发生，提高变压器的可靠性和安全性。
二、变压器油电分析的方法1. 气体分析法：通过对变压器油中的气体含量进行测试和分析，可以判断变压器内部是否存在故障。
常见的气体分析方法有气相色谱法、红外光谱法等。
气体分析可检测到变压器内部的局部放电、过载等问题。
2. 水分含量分析法：水分是变压器油中常见的污染物之一，会降低油的绝缘性能。
通过测试变压器油中的水分含量，可以判断油的绝缘性能是否正常。
水分含量分析的方法有库仑滴定法、电导率法等。
3. 酸值分析法：变压器油中的酸值是表征油中酸性污染物含量的指标。
高酸值会加速变压器绝缘材料的老化，降低变压器的使用寿命。
酸值分析可通过测定油中酸性物质的含量来判断变压器油的质量状况，常用的酸值分析方法有中和法、电位差滴定法等。
4. 介质损耗因子分析法：变压器油中的介质损耗因子是评价绝缘性能的重要指标之一。
通过测试变压器油的介质损耗因子，可以了解变压器油的电性能是否正常。
介质损耗因子分析的方法有介质损耗测试仪等。
三、变压器油电维护措施1. 定期更换变压器油：根据变压器油电分析结果和变压器的使用情况，制定合理的油体更换周期。
定期更换变压器油可以及时清除变压器内部的污染物，保持油的绝缘性能，延长变压器的使用寿命。
大型变压器油流带电现象(含测量方法)
大型变压器油流带电现象一、油流带电现象在强迫油循环的大型电力变压器中，由于变压器油流过绝缘纸及绝缘纸板的表面时，会发生油流带静电现象，简称油流带电。
油流带电现象国内外均有发生，惕1989年报导，美国曾有12台大型变压器因油流带电现象而损坏。
我国曾于1992年对国产大型变压器质量进行过调查，调查结果表明，油流带电引发的静电放电是威胁国内大型变压器安全运行的重要因素之一。
东北电力科学院和沈阳变压器厂曾在制造厂内和电力系统中对500kV大型变压器进行油流带电的测试，在40台次的测试中，发现6台次（其中电力系统中的2台次，出厂试验4台次）由于油流带电引起变压器内部放电，其具体情况如表1－－39所示。
表11-39 油流引起变压器内部放电的情况鉴于以上所述，大型变压器的油流带电现象已引起国内外电力部门和变压器制造业的广泛关注。
日本、美国、法国、瑞典、英国和波兰等很多国家早在70年代就投入大量人力、物力对油流带电问题开展研究。
近些年来，油流带电问题也引起我国的重视、变压器制造业、电力部门和有关高等偏校都在认真进行研究。
油流带电机理关于油流带电的机理目前尚有争论，现有的研究结果认为可以从油流的流动作用和交流电场的电动作用两方面来认识。
就油流的流动作用而言，比较普遍的看法是，变压器的固体绝缘材料（如绝缘纸和纸板）的化学组成是纤维素和木质素，其中纤维素带有羟基（-OH），木质素带有羟基、醛基（-CHO）和竣基（-COOH）。
在变压器油的不断流动下，油与绝缘纸板发生摩擦，使得这些基团发生电子云的偏移，即这样，纤维素和木质素分子就被-Hδ+的正电性所覆盖，绝缘纸板表面就如同覆盖着一层正极性的氢原子。
带正电性的-Hδ+对油中负离子具有较强的亲合作用，进而吸附油中负离子，并在油一纸界面上形成仍电层。
当变压器油以一定速度流动时，偶电层的电荷发生分离，负电荷仍附着在纸板表面，正电荷进入油中并随油流动，形成冲击电流，如图1－－82所示。
强油风冷电力变压器油流继电器故障实例分析
强油风冷电力变压器油流继电器故障实例分析A nalysis of O il F low Indicato r Failu re on Strong 2o il 2fo rced 2air Coo ling Pow er T ran sfo rm er贾 辉1,杨 明2,冯永刚1(11大唐长山热电厂,吉林 松原 131109;2.吉林省电力有限公司电力科学研究院,吉林 长春 130021)摘 要:针对2起运行中的强油风冷电力变压器油流继电器抖动引起挡板断裂事故,通过原因分析及定量计算,提出了加长油泵出口到油流继电器的距离或改变舵板面积2种不同处理方法,该方法不仅简单有效,而且避免了对变压器运行的危害。
关键词:挡板断裂;油流继电器;故障中图分类号:TM 406 文献标识码:B 文章编号:100925306(2009)0120046202收稿日期:2008210221作者简介:贾 辉(1977—),男,工程师,从事变压器检修维护工作。
目前大容量变压器一般采用强迫油循环冷却方式(强油空冷或强油风冷),而油流继电器作为强油风冷变压器冷却系统的一个辅助元件,下不会被检修人员所重视,但作为潜油泵工作时油流量、流向的唯一监视元件,一旦因故障不能正常工作,将使强迫油循环潜油泵处于失控状态,这是不允许的。
下面对2起运行中的强油风冷电力变压器油流继电器抖动引起挡板断裂事故进行分析。
1 事故现象概述案例1。
某热电厂7号主变压器(以下简称主变)投产于1976年,型号SFP 72120000 220。
其冷却系统油流继电器型号为BL Z 1280;潜油泵转速1420r m in ;流量50m 3 h 。
该变压器潜油泵投运以后一直运行稳定,但由于潜油泵转速不满足原国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中第15.4条规定油泵应选用转速不大于1000r m in 的低速油泵的要求,于2003年将高速油泵更换为930r m in 低速盘式油泵(流量为50m 3 h ),更换后冷却系统试转油流继电器指示正常。
大型变压器油流带电现象
大型变压器油流带电现象大型变压器油流带电现象是指变压器油流中带有电荷，导致变压器运行时电流异常、温升过高、局部放电等问题。
这一现象通常是由于变压器绝缘材料老化、油纯度下降、潮湿等原因引起的，严重影响了变压器的正常运行和使用寿命。
为了准确检测和分析大型变压器油流带电现象，可以采用以下测量方法：1.直接测量法：利用直流电压法对变压器油中的电压进行测量。
首先将电极插入变压器油中，然后将直流电压施加在电极上，测量电流和电压之间的关系。
通过分析电流和电压的变化，可以判断油流中是否带有电荷，以及电荷的大小和特性。
2.间接测量法：通过测量变压器油中的电场强度来间接判断油流是否带有电荷。
可以使用电场传感器，将其置于变压器油中，测量电场强度的变化。
根据电场强度的大小和分布情况，可以判断油流中是否带有电荷、电场强度的变化趋势等。
3.分析法：通过对变压器油进行化学分析和物理性质测试，可以获取油流中存在的电荷的信息。
比如，通过分析油流中溶解气体和水分含量的变化，评估油流中电荷存在的可能性；通过油流中蒸发和沉积物的分析，判断油流中的电荷是由于油中悬浮物杂质导致的等。
测量大型变压器油流带电现象时，需要注意以下几点：1.测量前准备：在测量之前，要对仪器进行校准，确保测量结果的准确性。
同时，要进行安全检查，确保测量环境和条件的安全性。
2.测量方法选择：根据具体情况和需求，选择合适的测量方法和仪器。
可以根据需要测量的电压范围、准确度要求等，选择适合的直流电压测量仪器或电场传感器。
3.测量参数设置：在测量过程中，需要设置合适的测量参数，如电压大小、测量时间、采样频率等。
可以根据实际情况进行调整，以获取准确的测量结果。
4.数据分析和处理：对于测量结果，要进行仔细分析和处理。
可以通过对测量数据的统计和比较，评估油流中电荷存在的程度和影响程度，进一步判断变压器是否存在问题。
通过以上测量方法和注意事项，可以准确检测和判断大型变压器油流带电现象，有助于及时采取措施修复和维护变压器，确保其正常运行和使用寿命。
变压器运行油流带电试验
一、试验1990年对1~3号主电子变压器冷却系统进行了油速及油流静电电压的测试，主要方法如下：1. 油流静电电压测量。
将发电机组解列到停机状态，打开2号主电子变压器中心总刀闸，投入发电机出口接地刀闸后，打开接地点连线串入静电电压表，开启潜油泵4台，保持油温在50~60℃之间，运行12h，测得静电电压为1100v左右。
2. 用超声波流量测试仪测量冷却系统油流量。
采用仪器：Portallon型携带式超声波流量计。
测试部位：（1）主变油冷却管路进油左分支和右分支直线段。
（2）主变总出油管直线段。
测试方法：在A、B、C三管处安装超声波探头，然后改变电子变压器潜油泵的台数，对各种工况进行超声波测试，1~3号主电子变压器分别投2台、3台、4台泵；3号主电子变压器投入1台泵；4号主电子变压器分别投4台、3台泵；对16个测点进行了42次测试（测试数据见下表，表中为1~4号主电子变压器冷却系统在不同工况下测出的流量值，并将1~3号与4号变油流量进行了比较）。
主要油流测试结果统计表二、试验结果从主电子变压器油流量测试结果可拟看出：在投入相同潜油泵台数时，1~3号主电子变压器冷却系统的油流量明显大于4号主电子变压器的油流量，如1~3号主电子变压器投运3台泵的流量是4号主电子变压器投运3台泵流量的2倍多。
根据这一测试结果，我们将1~3号主电子变压器长期投运4台泵的运行方式改变为3台泵运行，经过半年来的气相色谱跟踪分析，乙炔含量明显降低。
过去主电子变压器经真空脱气后投运2~3个月色谱分析乙炔含量由1×10-6上升到2.6×10-5;现停用一台泵后，从6月15号开始运行超过半年时间，乙炔含量基本控制在（12~14)×10-6之间。
可以看出1号主电子变压器乙炔含量增高的主要原因是油流放电造成的。
2~3号主电子变压器与1号主电子变压器情况相似。
油流带电度检测方法
ICS备案号：中华人民共和国电力行业标准大型变压器油带电倾向性检测方法Determination of electrostatic charging tendency of transformer oil国家发展和改革委员会 发 布DL/T —200XII前言在强迫油循环的大型变压器中，由于变压器油流过绝缘纸及绝缘纸板的表面时，会发生油流带电现象，简称油流带电。
油流带电引发的静电放电是威胁大型变压器安全运行的重要因素之一，变压器发生油流放电故障在国内外均有发生，变压器油流放电除了与变压器的绝缘结构、油的流速、油温等因素有关外还与变压器油本身的带电倾向性（带电度）有很大的关系。
对变压器油进行带电倾向性测量，以便对带电倾向性超标的变压器油采取措施并及时改善变压器运行条件以防止变压器在运行中发生油流放电故障造成变压器损坏的现象。
本标准推荐的“过滤法”测变压器油带电度，以判断变压器油的带电倾向性，是变压器油质量控制的重要指标之一。
本标准是根据国家发改委发改办工业[ 2006 ]1093号文“关于下达2006年行业标准项目计划的通知”中第 86项下达的制定“大型变压器油带电倾向性检测方法”任务进行的。
主要制定的内容有：1 范围2 规范性引用文件 (暂缺)3 术语和定义4 基本原理5 试验装置及材料6 操作步骤：7 精密度本标准由中国电力企业联合会提出本标准由电力行业电厂化学标准化技术委员会归口并解释。
本标准主要起草单位：安徽省电力科学研究院本标准主要起草人：卢家琪、苏镇西、刘添天等本标准参加单位：江苏省电力试验研究院、中国石油克拉玛依润滑油研究所、福建省电力科学研究院、山东省中惠仪器有限公司本标准200 年月日首次发布。
3大型变压器油带电倾向性检测方法1范围本标准规定了变压器油带电倾向性（简称带电度）测试方法。
本标准适用于强迫油循环变压器的变压器油测试。
2 规范性引用文件 (暂缺)3 术语和定义带电度Electrostatic charging tendency油在变压器内流动时，与固体绝缘表面磨擦会产生电荷，用油流带电度来表征其产生电荷的能力。
强油冷却式变压器油流带电分析
强油冷却式变压器油流带电分析引言：强油冷却式变压器是电力系统中常用的重要设备之一，其核心部件是铁芯和线圈系统。
在运行过程中，变压器会产生很大的热量，为了保证变压器正常运行，需要对其进行冷却。
强油冷却式变压器采用油流进行冷却，其冷却效果较好。
然而，由于变压器油流中存在一定的杂质和电荷，会导致油流带电，从而对变压器的正常运行产生一定的影响。
因此，对强油冷却式变压器油流带电进行分析，对保证变压器的正常运行具有重要意义。
一、引起油流带电的原因1.杂质的存在：变压器油中通常含有一些杂质，如水分、灰尘等。
这些杂质会导致油流导电性增加，从而引起油流带电。
2.氧的存在：在油流中存在的氧会引起油流的氧化，导致油流导电性增加，从而使油流带电。
3.油流运动速度过快：当油流速度过快时，会使油流产生摩擦，从而使油流带电。
二、带电油流的危害1.导电性增加：带电油流具有一定的导电性，会导致变压器内部的局部电压升高，引起电弧放电等问题。
2.绝缘性能下降：带电油流会导致绝缘材料的绝缘性能下降，使得变压器绝缘系统的可靠性降低，增加绝缘击穿的风险。
3.腐蚀性增加：带电油流会导致变压器内部金属部件的腐蚀加剧，从而影响变压器的正常运行。
三、带电油流的检测1.油样分析法：通过对变压器油样进行采样分析，可以确定油中杂质的含量和种类，判断油流是否带电。
2.温升法：通过测量变压器油流在运行过程中的温升情况，可以初步判断油流是否带电。
3.有人在线监测系统：这是一种实时监测变压器油流带电情况的方法，通过在变压器油流中设置监测传感器，可以实时检测油流带电情况，并进行报警。
四、解决带电油流的方法1.提高油流的纯净度：通过加强油流过滤处理，去除油中的杂质，可以减少油流的导电性。
2.降低油流的氧含量：可以通过在变压器油箱中加入氧化剂，使氧与油流中的杂质反应生成固态沉淀物，从而减少油流的导电性。
3.控制油流的流速：可以通过控制变压器冷却系统的参数，如流量、温度等，来降低油流的流速，减少油流的带电现象。
强油冷却式变压器油流带电分析
编号：AQ-JS-09847( 安全技术)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑强油冷却式变压器油流带电分析Analysis of oil flow electrification in forced oil cooled transformer强油冷却式变压器油流带电分析使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
由于变压器的容量和电压等级不断增大，对强油循环冷却要求的提高，绝缘结构的紧凑化，材料干燥度的增加，使得绝缘油流过油道时，就会在油纸界面上产生电荷分离，进而形成油道中局部电荷的积累，即出现油流带电现象。
这种积聚达到一定程度，在油中产生浮云状的直流势差，产生闪络放电，破坏油道的绝缘性能，因此油流带电成为引起变压器故障的因素之一。
近些年来，国内运行中的500kV变压器相继发生数起重大事故，据有关资料报道，安徽洛河、山东潍坊的故障变压器就存在着明显的油流带电情况，部分500kV变压器在出厂实验时也发现有油流放电的迹象，甚至在个别运行中的220kV变压器也曾有类似的油流放电现象出现。
因此，油流带电问题应引起我们的高度关注。
1油流带电的机理变压器中的流体带电不同于其它的流体带电，因为变压器通常由液体和固体两种材料承担电力绝缘，而且，它的流体带电是在一封闭的系统内进行，也就是在一个气、水成分受控制的封闭循环系统内进行。
在变压器中油流带电，特别是紊流的影响已导致几起变压器烧毁事故，如洛河电厂的变压器事件。
紊流为什么起电呢？这是因为在紊流条件下，流速分量同流向垂直，如单管模型的流体带电表示电荷分布不规律。
剩余电荷密度几乎均匀地分布于流体截面，电荷从管壁上激出。
一起变压器冷却系统油流指示异常的分析及处理
一起变压器冷却系统油流指示异常的分析及处理摘要：变压器在运行过程中出现冷却系统油流继电器指示异常，分析、检查发现变压器设计工艺存在缺陷。
对异常现象，分析、处理过程进行介绍。
关键词：变压器、冷却器、油流继电器、异常1.概述某燃机电厂有两套390MW燃气-蒸汽联合循环发电机组，配套有两台额定容量为480VA的主变压器，其中1号主变于2008年12月投入运行，2号主变于2009年4月投入运行。
变压器刚投运时，发现其中一台主变的#1冷却器的油流指示器抖动，初步判断是某一部位的油量不足引起。
通过对变压器结构进行分析和现场检查，最终发现了变压器制造工艺上存在缺陷。
通过现场改造，使变压器基本达到了设计的冷却油循环流量，保证了良好的冷却效果。
（1）变压器基本参数如下：型号：SFP10-480000/220额定电压：（242±2×2.5%）/19kV短路阻抗：14%联结组标号：YNd11调压方式：无励磁调压冷却方式：ODAF变压器油箱为桶式结构，潜油泵参数：（2）变压器冷却系统介绍：变压器冷却方式为强迫油循环风冷方式（ODAF），共有5组冷却器。
变压器本体油箱上部有导油管连接到冷却器，其中第2、3、4组冷却器还在变压器本体油箱上部低压套管靠附近分别增加3根分支导油管，增强冷却的均匀性。
由于变压器的热损失而被加热的变压器油经油泵从变压器油箱上部导入冷却器冷却管内，在流动时被空气冷却，再从下部经油泵压入变压器油箱内。
冷却用空气由风机从冷却器本体送至风扇箱一侧，吸取变压器油的热量后从冷却器前面释放，变压器油的正常循环直接影响到冷却效果。
对强油风冷变压器应按负载情况自动投入或切除相当数量的冷却器。
当冷却器电源停止供电时，冷却系统处于自冷状态，此时若变压器带额定负载，允许运行20min；若负载不满，油面温度不超过75℃时，允许继续运行，但运行时间不应超过1h。
若风扇停止运行，油泵照常运行，变压器按油温控制。
油浸式变压器的冷却与油流-15页文档资料
油浸式变压器的冷却与油流1油浸式变压器的冷却原理分析通常，油浸式变压器内部的冷却介质为矿物油，外部冷却介质为空气或者是水。
根据国家标准‘电力变压器 温升 GB1094.2-1996’的规定，油浸式变压器外部冷却介质为空气时的冷却方式如表1所示。
同时，表1中也指出了变压器的绕组中冷却介质（变压器油）的流动状态。
表1 外部冷却介质为空气的油浸式变压器冷却方式与绕组中的油流在油浸自冷（ONAN ）或油浸风冷（ONAF ）的冷却方式中，由于变压器油在整个油路系统中为自然对流循环流动，通常称为ON 冷却方式。
在ON 冷却方式下，作为变压器冷却介质的变压器油，在变压器闭合的油路系统中通过油的浮力、重力的变化而对流循环流动。
即在变压器油箱内部，被变压器油所包围的发热元件（例如绕组与铁心等）加热了周围的变压器油，受热的变压器油密度变小而形成浮力向上浮动，下部温度较低的油随之取代了上浮的油，使变压器油在变压器绕组及铁心等发热元件中自下而上的流动。
发热元件表面热流密度较大的地方，其油的流动速度也将自然加快。
热油至油箱顶部流入散热器，热油在散热器中将从变压器绕组等发热元件中带出的热量通过散热元件的外表面散失在周围空气中而使油的温度降低、比重变大，在重力作用下向下流动，又重新回流到变压器的油箱下部，从而形成了变压器油在其封闭的油路系统中自然对流循环流动。
变压器油的密度θρ与其温度θ的关系可以用（1-1）式表示。
()θβρθβρρθ0000111-≈+= 3-kgm （1-1）式中θ—变压器油的温度，C 0；θρ—变压器油温度为θ0C 时的变压器油密度，3-kgm ；0ρ—变压器油温度为00C 时的变压器油密度，3-kgm ；0β—变压器油温度为00C 时的变压器油受热体积膨胀系数，10-C 。
相似地，变压器油的比重θγ与其温度θ的关系也可以用（1-2）式表示。
()θβγγθ001-≈ 3-kgm （1-2）式中θγ—变压器油温度为θ0C 时的变压器油比重，3-kgm ；0γ—变压器油温度为00C 时的变压器油比重，3-kgm ；其余符号意义见（1-1）式。
变压器内部油流带电
变压器内部油流带电于建宏【摘要】油流带电现象可能会破坏大型变压器的油道绝缘性能,成为威胁变压器设备甚至影响电力系统安全、稳定运行的重要因素之一.为了避免油流带电对变压器绝缘造成影响,本论述对变压器内部油流带电产生的原理及基本特性、油流带电的测试方法进行了介绍,并提出了限制产生油流带电的方法,从而提高设备的可靠性,确保变压器安全运行.【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2015(044)010【总页数】3页(P30-32)【关键词】变压器;油流带电;可靠性【作者】于建宏【作者单位】西安西电变压器有限责任公司,陕西西安710077【正文语种】中文为适应电力发展的需要，推动1 000 kV特高压输变电工程建设，愈来愈多的特高压变压器服役在特高压系统中，同时对产品的可靠性提出了更高的要求。
电力系统中发生事故，不仅对电力系统有重大影响，还会在社会和经济建设等方面造成重大损失。
因此，对超、特高压输电系统中的主设备提出了比以往更高、更严格的可靠性要求。
在设计制造绝缘水平高、产品容量大的特高压变压器时，应用了许多新技术，比如：为满足运输极限的要求，产品结构优化得更加紧凑；为保证足够的绝缘强度，更多地使用了绝缘纸板；为避免过热而设置了更为复杂的散热结构。
复杂的绝缘系统，并不利于变压器油的流动，因为绝缘结构对油形成的阻力更大，换言之，即油与固体绝缘之间的摩擦力更大。
经过高温、高真空干燥处理后的固体绝缘与油之间的摩擦使固体绝缘带负电，油带正电，油流带电这一现象就明显地表现出来。
尤其采用强迫油循环且导向的冷却方式，油流带电更为严重，可能引发放电性绝缘故障[1-3]。
所谓带电现象，是指两个物质通过接触和分离而产生的电荷移动、电荷分离和电荷衰减三种现象。
在变压器内部，当高电阻率的干燥油与固体绝缘接触并产生摩擦时，在它们的交界面上发生电荷移动，带正电的电荷在油中，而带负电的电荷在固体绝缘的表面。
油中的电荷随油的流动而移动，但固体绝缘中的电荷却被保留了下来，这就是因油的流动所导致的电荷分离，形成固体绝缘表面带电的原因[5-9]。
一起典型的电力变压器油流带电实例
一起典型的电力变压器油流带电实例
汤美云;申积良
【期刊名称】《湖南电力技术》
【年(卷),期】1991(000)003
【总页数】5页(P45-49)
【作者】汤美云;申积良
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM410.7
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强油冷却式变压器油流带电分析实用版
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（示范文稿）
二零XX年XX月XX日
强油冷却式变压器油流带电分析
实用版
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由于变压器的容量和电压等级不断增大，
对强油循环冷却要求的提高，绝缘结构的紧凑
化，材料干燥度的增加，使得绝缘油流过油道
时，就会在油纸界面上产生电荷分离，进而形
成油道中局部电荷的积累，即出现油流带电现
象。
这种积聚达到一定程度，在油中产生浮云
状的直流势差，产生闪络放电，破坏油道的绝
缘性能，因此油流带电成为引起变压器故障的
因素之一。
近些年来，国内运行中的500 kV变压器相
继发生数起重大事故，据有关资料报道，安徽洛河、山东潍坊的故障变压器就存在着明显的油流带电情况，部分500 kV变压器在出厂实验时也发现有油流放电的迹象，甚至在个别运行中的220 kV变压器也曾有类似的油流放电现象出现。
因此，油流带电问题应引起我们的高度关注。
1 油流带电的机理
变压器中的流体带电不同于其它的流体带电，因为变压器通常由液体和固体两种材料承担电力绝缘，而且，它的流体带电是在一封闭的系统内进行，也就是在一个气、水成分受控制的封闭循环系统内进行。
在变压器中油流带电，特别是紊流的影响已导致几起变压器烧毁事故，如洛河电厂的
变压器事件。
紊流为什么起电呢？这是因为在紊流条件下，流速分量同流向垂直，如单管模型的流体带电表示电荷分布不规律。
剩余电荷密度几乎均匀地分布于流体截面，电荷从管壁上激出。
2 影响油流带电的几个因素
从变压器的结构来看，可分为芯式与壳式。
大亚湾核电站的主变为芯式结构，联变为壳式结构。
有关资料表明：壳式结构的油流带电现象较多于芯式结构。
现将国内外资料中，有关影响油流带电的几个因素分述于下。
2.1 与流速及温度的关系
从泄漏电流与流速、油温的关系曲线可知，这里流速等于1Pu，表示最小流速。
在这个
流速下油温达到50℃时才会发生静电放电。
通常，由层流引起的流体电流同流速成正比，但在紊流条件下，流体电流同平均速度的7／4次方成正比，假若有旋涡产生，将会同平均流速的二次方成正比。
但实际运行的变压器结构复杂，油流的局部偏差不可避免，即使在设计时考虑了油流情况，绕组泄漏电流仍对流速表现出有较大的依赖性，从2次方到4次方。
对油温的依赖关系方面，油温上升，雷诺数增加，流体由层流向紊流变化。
当流速为一定值，导电率愈高即油温愈高，电流密度也愈大；反之，油温愈高松弛时间越短，泄漏电流就愈大。
此外，图3还说明，任何流速下模型变压器均在50～60℃的油温时出现最大泄漏电流，
油温更高或更低，绕组的泄漏电流均有所下降，泄漏电流最大时的油温一般在20～60℃。
因此，变压器发生油流放电故障时，其油的温度应在20～60℃范围内；也就是说变压器空载时，其油温在45～50℃，若在1Pu流速下，亦可能会发生静电放电。
2.2 绝缘材料的表面情况
各种不同的固体绝缘材料如牛皮纸、绝缘纤维板和棉布带都会用于变压器中，它们有不同的表面条件及电流密度。
带电程度按表面粗糙程度随牛皮纸、纤维板、皱纹纸和棉布带的排列顺序依次加大。
棉布带的允许带电程度大约是牛皮纸和纤维板的10倍，同样，皱折牛皮纸使其表面起毛，则带电程度也增加约10倍。
此外，从微观的角度看，接触面增大，能导致大量静电电荷产生。
这对壳式变压器绕组中的油道接触面来说，是带电的因素之一。
2.3 绝缘油的带电倾向
油流带电的基本因素之一是绝缘油有带电倾向。
图4是两种绝缘油的差异，此外，还与最小流速有关。
所以绝缘油的性质对油流带电影响较大。
这对运行中的滤油、油质的质量要求，提出了更高的要求。
2.4 其它因素
2.4.1 励磁
静电带电强度随交流场强的增加而提高，当前对流动油和层压板系统的研究表明交流电场作用的增强大约可提高电荷密度5倍。
变压器流动油的介电强度随油的流速而变
化，油的介电强度也随温度、水份、气泡的存在、杂质及微粒物质而变化。
此外，在运行的油／纸介质变压器系统中油和绝缘材料之间的水份是移动的。
当变压器温度和压力发生变化时，水份便移至重新建立的平衡状态中，当水份留在或进入绝缘体的表面时，界面流体的导电性也相应地变化，这种情况同样会影响电荷的释放过程。
2.4.2 微粒物质
变压器油中由生产过程中带来的微粒物质除对前面提到的介质特性有影响外，还对静电带电活动有所影响。
2.4.3 电荷注入
已经证明上部流油电荷注入对下部流油的介质强度有所影响。
2.4.4 油嘴
已经证明，油嘴也能产生电荷。
3 变压器中局部放电的特征
静电放电发生时的油温大概会在绕组泄漏电流最大的地方出现，最小流速及各种油温下静电放电产生的绕组泄漏电流近似于常数，在5～8 礎。
芯式变压器的静电放电主要在绕组底部附近产生。
4 结论与建议
对于油流带电的测试方法，可以实测电荷量。
该方法在制造厂生产时是有条件进行的，但对现场或已投运的变压器就很难办到了。
在现场就只能以色谱分析、超声测量作为主要手段，而辅以局放进行监控。
因此，建议：
（1）对于新设计变压器
在型式试验时，做油流带电试验。
做空载全电压试验，油泵全开12 h以上。
试验前后做色谱试验，中间每隔2 h取油样进行分析，以观察气体成分的增量。
C2H2量应为“0”，H2的增量不应超过10%。
试验过程中，用超声仪（带磁带录波）监测下列部位：进油口、有载开关引线处、变压器油箱上部。
（2）对于现场安装与即将投运的变压器在冲击合闸试验前，增加空载全电压试验，油泵全开12 h以上。
（3）对于未投运的变压器
在冲击合闸试验前，加做以下3项试验：
①不加压，全油泵启动试验。
在高压绕组
方案示范文本文件编号：YF-ED-J2695的中性点（各相分开）用静电电压表测量电压值。
如有油流带电，一般有10 000 V及以上电压指示。
启动试验从开始到结束，时间应不少于2～3 h。
②分油泵启动试验。
③空载全电压试验，油泵全开12 h以上。
此外，还应加强对油质和滤油速度的控制，以及变压油的水份和气体含量的控制。
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