變壓器介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)原因分析

段大軍

摘 要：變壓器的絕緣老化、受潮情況等都會(huì)影響介質(zhì)損失角的正切值測(cè)量，本文通過(guò)對(duì)變壓器介質(zhì)損失角正切值的相關(guān)研究，主要分析了變壓器套管介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的原因，并闡述了變壓器油介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的原因和處理方式，最后總結(jié)了介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的處理結(jié)果，旨在對(duì)變壓器介質(zhì)損失角正切值的超標(biāo)原因進(jìn)行研究，積極尋找有效措施進(jìn)行處理和解決，從而維護(hù)變壓器的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變壓器；介質(zhì)損失角正切值；超標(biāo)原因

中圖分類號(hào)：TV738 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）12-0179-02

1 變壓器套管介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)分析

（1）變壓器套管介質(zhì)損失角正切值的試驗(yàn)方法。以某地區(qū)66kV變電站為例，其開關(guān)站有兩臺(tái)主變，其中主變2號(hào)的數(shù)據(jù)為：核定的電容值的172pF，出廠之前測(cè)試的介質(zhì)損失角正切值為0.45%。

通常主變測(cè)量實(shí)質(zhì)是測(cè)量套管的介質(zhì)損耗，只能用反接法，繞組接地，從套管抽頭加壓測(cè)量，在測(cè)量過(guò)程中，要確保電橋外殼良好的接地情況，防止在試驗(yàn)操作過(guò)程中漏電的情況，保證操作人員在操作中的安全性。然后在通電之后，利用反接法，進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)和測(cè)試。反接法工作原理如圖1。

（2）變壓器套管介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)的數(shù)據(jù)研究。根據(jù)變壓器套管介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究分析，當(dāng)介質(zhì)損失角正切值增大時(shí)，變壓器的電容量會(huì)發(fā)生較突出的改變。當(dāng)變壓器的電容量越大，越容易受到外界的附加電阻的影響，并且影響極為嚴(yán)重，當(dāng)變壓器的電容量越小，越不容易受到外界的附加電阻的影響。當(dāng)試驗(yàn)中的所接觸的電阻都為1M歐姆或者超過(guò)了1M歐姆時(shí)，變壓器的介質(zhì)損失角正切值就會(huì)有明顯的增大，甚至可能會(huì)增加到幾十倍。因此需要嚴(yán)格觀察試驗(yàn)中被測(cè)試的樣品和接線的接觸，然后仔細(xì)比較同類設(shè)備的運(yùn)行，如果介質(zhì)損失角正切值出現(xiàn)明顯的增加，那么需要對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的解析，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，通過(guò)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：套管表面出現(xiàn)大量的氧化，螺母出現(xiàn)生銹狀況，附加電阻在螺母底部產(chǎn)生，并且這個(gè)附加電阻會(huì)隨著螺母越來(lái)越嚴(yán)重的生銹情況而增大，從而導(dǎo)致等值電阻減小，介質(zhì)損失角正切值增大。

2 變壓器油介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)分析

2.1 超標(biāo)原因研究

變壓器油介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的原因有許多，包括變壓器的結(jié)構(gòu)、含水量、微生物等因素，以下就這些因素對(duì)介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)原因進(jìn)行詳細(xì)的分析。

（1）雜質(zhì)的影響。變壓器內(nèi)的絕緣材料中含有膠狀顆粒雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在長(zhǎng)期的過(guò)程中，從絕緣材料中析出，然后逐漸聚到一起，形成較大的雜質(zhì)，沉淀下來(lái)。這個(gè)過(guò)程比較漫長(zhǎng)，但是卻始終保持一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，給變壓器的運(yùn)行增加了不確定性。

（2）結(jié)構(gòu)的影響。變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，減少了凈油器這一結(jié)構(gòu)部分。凈油器的作用是吸走多余水分，原本變壓器油是處于完全密封的狀態(tài)，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，為了能夠降低滲漏的風(fēng)險(xiǎn)，因此將凈油器這個(gè)結(jié)構(gòu)裝置省去了，但是實(shí)際上變壓器的絕緣層不可避免的存在水分，減少凈油器之后，不能夠把這部分的水分順利的吸走，變壓器的運(yùn)行狀況就存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，絕緣性能大打折扣。

（3）金屬離子的影響。金屬離子的影響主要針對(duì)銅離子，變壓器中的大部分部件是含銅物質(zhì)的，在變壓器運(yùn)行時(shí)，各個(gè)部件之間時(shí)常產(chǎn)生摩擦，銅物質(zhì)在摩擦下脫落，部分銅離子進(jìn)入變壓器油，影響變壓器油的介質(zhì)損失角。除此之外，如果變壓器產(chǎn)生過(guò)載，那么變壓器的繞組的溫度會(huì)升高，繞組的材質(zhì)是銅，部分因高溫被熔的銅離子會(huì)進(jìn)入絕緣油，從而影響介質(zhì)損失角，使得變壓器油的介質(zhì)損失角正切值增大。

（4）微生物的影響。變壓器的整體和安裝中，可能會(huì)有部分微生物進(jìn)入，如果沒(méi)有在安裝完畢后及時(shí)清理，那么這些微生物就會(huì)在變壓器密封之后，在變壓器油中繁殖生長(zhǎng)，這些微生物會(huì)增加變壓器油的電導(dǎo)消耗，從而增大變壓器油的介質(zhì)損失角正切值。

（5）含水量的影響。含水量對(duì)變壓器油介質(zhì)損失角的影響表現(xiàn)在，當(dāng)每升絕緣油的含水量大于60毫克之后，變壓器油介質(zhì)損失角正切值會(huì)迅速增大，所以要嚴(yán)格控制油中的含水量，這些水分部分來(lái)自于絕緣材料中，部分是因?yàn)榻^緣材料受潮，還有的水分來(lái)自變壓器油中，部分溶解氧在上升的油溫中產(chǎn)生了反應(yīng)，生成了水。

2.2 超標(biāo)防范和處理的對(duì)策研究

為了將變壓器油的介質(zhì)損失角正切值控制在合理范圍內(nèi)，要從防范和處理兩方面著手，做好前期的預(yù)防工作和后期的處理工作，確保變壓器油介質(zhì)損失角正切值的正常。

（1）對(duì)變壓器油介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的防范對(duì)策。第一，對(duì)變壓器投入使用之前的各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的管理，包括變壓器的制作、審核、運(yùn)輸、安裝等，對(duì)變壓器油的情況全面監(jiān)督，確保變壓器油的質(zhì)量；第二，在投入使用之后，要按照相關(guān)的規(guī)定和要求，定時(shí)對(duì)硅膠進(jìn)行更換和維護(hù)，其他設(shè)備部件的操作要按照規(guī)定進(jìn)行；第三，對(duì)變壓器油的情況進(jìn)行全面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)控制，從而便于及時(shí)的檢修和保養(yǎng)；第四，為了避免變壓器油的老化速度過(guò)快，增加一定的抗氧化的物質(zhì)。

（2）對(duì)變壓器油介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的處理對(duì)策。為了達(dá)到變壓器油介質(zhì)損失角正切值的正常范圍，實(shí)現(xiàn)變壓器的正常運(yùn)行，需要制定相應(yīng)的對(duì)策來(lái)處理變壓器油介質(zhì)損失角正切值超標(biāo)的情況。

首先，在更換變壓器油時(shí)，要嚴(yán)格遵循應(yīng)有的過(guò)程，先將廢舊的油排出，然后用符合要求的油對(duì)變壓器的內(nèi)部進(jìn)行清洗和凈化，在往變壓器中注入新油時(shí)，要采用真空注入的方式。但是這種方法的耗費(fèi)不少，因此不建議長(zhǎng)期使用。

其次，在對(duì)變壓器油進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，通常用真空濾油機(jī)加熱，將油中的雜質(zhì)進(jìn)行清理、消除，吸收多余的水分，不足之處在于無(wú)法將有機(jī)雜質(zhì)順利清除。

最后，對(duì)變壓器油的再生處理，中常常用到的方法是吸附劑法以及硫酸白土法，這兩種辦法的不同之處在于，吸附劑法主要是在變壓器油中加入吸附劑，對(duì)變壓器油進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)變壓器油再生，或者將裝了吸附劑的凈化器放進(jìn)去，將油過(guò)濾再生，直接添加吸附劑的是吸附劑法中的接觸法，而裝入凈化器的是吸附劑法中的滲透法，這兩種辦法都能夠?qū)⒔橘|(zhì)損失角正切值超標(biāo)較小的變壓器油進(jìn)行有效處理。對(duì)于超標(biāo)較為嚴(yán)重的變壓器油，通常用到的方法是硫酸白土法，即先用硫酸將變壓器油中的老化物質(zhì)去除，然后用白土將剩下的殘余清除干凈?？偠灾@兩種再生處理的方法都具有良好的實(shí)用性，能夠?qū)ψ儔浩饔椭械碾s質(zhì)、水分等進(jìn)行處理，嚴(yán)格控制變壓器油介質(zhì)損失角正切值的超標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變壓器的絕緣性能和變壓器的介質(zhì)損失角正切值有關(guān)，因此介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量被當(dāng)作變壓器絕緣性能的判斷依據(jù)，通過(guò)變壓器的介質(zhì)損失角正切值的相關(guān)數(shù)據(jù)分析和研究，能夠反映變壓器的運(yùn)行是否正常，有無(wú)絕緣老化、受潮等情況。通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)信息，找到變壓器中的異常，然后進(jìn)行異常原因的分析和研究，并尋找有效的措施進(jìn)行處理和解決，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行跟蹤研究，最終讓問(wèn)題得以解決。

參考文獻(xiàn)

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