變壓器油常見問題與解決方案參考資料

1、變壓器油常見問題與解決方案1電器絕緣油有哪些種類 ?電器絕緣油包括變壓器油、電容器油、電纜油和油開關油（ 斷路器油等 ）。這類油通常稱為電器用油或絕緣油。2絕緣油的主要作用是什么 ? 絕緣油在電器設備中主要起到絕緣和冷卻作用。如變壓器中鐵芯和線圈均浸在變壓器中，使其與空氣 和潮氣隔絕，變壓器油能使變壓器線端之間，高壓線圈和低壓線圈之間，線 圈和接地的鐵芯及油箱壁之間有良好絕緣，并能將熱量傳導出去。3絕緣油有哪些特性 ?絕緣油的主要性能有 3 方面：首先是絕緣性良好，即介電強度 （或擊穿電壓 ）高，且介質(zhì)損耗因數(shù)很小。 高的介電強度 （或擊穿電壓 ）確保導電體能得到良好絕緣，并可防止在使用普 通

2、絕緣油時，在電壓作用下電極之間發(fā)生跳火的現(xiàn)象。低介質(zhì)損耗因數(shù)可大大降低交流電改變極性時引起 的能量損失。其次是良好的傳熱性和流動性、油品具有較適宜粘度和低的凝點（或傾點 ）、確保變壓器芯和繞組能夠有效冷卻，使開關、斷路器、泵、調(diào)節(jié)器、負載分接點變換器機構(gòu)等 能靈活動作。此外還應具有出色的氧化安定性，可大大減少儲存和使用期間產(chǎn) 生的油泥和酸性物質(zhì)。這些油泥和酸性物質(zhì)都會對油品電氣性能和冷卻能力產(chǎn)生不良影響并縮短其使用壽 命。4絕緣油中水分的來源有哪些 ? 以何種形式存在 ?絕緣油在包裝運輸和儲存管理過程中， 如保管不妥有可能進入水分， 此外石油產(chǎn)品有一定程度吸水性， 能從大氣中或與水接觸時，吸收

3、和溶解一部分水，絕緣油的吸水能力與其組 成以及所處溫度環(huán)境均有關。一般說來在 20C 時絕緣油溶解水能力為 4010“左右，通過工業(yè)脫水裝置可 使變壓器油的含水量降到 10100 左右，此外油品的吸潮性隨空氣相時濕 度和油溫呈線性增加。如油樣在 60（3 下，相對濕度為 40時，油中含水量為 8010 ，當相對濕度為 80 時，油中含水量達 20010。不同化學組成的油品，其吸水性可達到數(shù)十 個 10“之差，油內(nèi)芳香烴成分愈多，相對說來油品的吸潮性愈高，油內(nèi)存在某些極性分子也均能增加油品 的吸潮性。水在絕緣油中以 3 種方式存在： 懸浮狀。水分以水滴形態(tài)懸浮于油中。浮化狀。指水分的極細小的水滴

4、狀均勻分散于油中。溶解狀。水分以溶解于油之中形式存在。 5水分對絕緣油電氣性能有哪些不利的影響?水分對絕緣介質(zhì)的電氣性能和理化性能都有極大的危害，首先水分會降低油品的擊穿電壓。據(jù)報道， 當油中含水量為 0Ol時，擊穿電壓約為 15kV ，當水含量增加到 O03 時，擊穿電壓降到 6kV 左右， 同時水分對介質(zhì)損耗因數(shù)也有明顯的影響。 隨油品內(nèi)水分增加， 介質(zhì)損耗因數(shù)增加， 當油中水含量為 0 02 時，介質(zhì)損耗因數(shù)為 110_。，當水含量增加 15 倍，即 O 10時，介質(zhì)損耗因數(shù)增至為 2110。此外，水分還能促進有機酸對銅、鐵等金屬的腐蝕作用，產(chǎn)生的皂化物會惡化油的介質(zhì)損耗因數(shù)，增 加油的

5、吸潮性，并對油的氧化起催化作用。一般認為受潮的油比干燥的油老化 速度要增加 24 倍，所以長期以來人們對絕緣油中的水的存在給予極大的關注。 目前國內(nèi)外的變壓器油標 準中都對水分提出要求控制在 4010“左右。6對 “運行中變壓器油 ”進行閃點監(jiān)控有什么意義 ? 閃點是絕緣油在儲存和使用過程中的一項安全指標。尤其是對運行中變壓器油的監(jiān)控，閃點是一項不 可缺少項目。閃點的下降表示油中有揮發(fā)性可燃物產(chǎn)生，這些低分子碳氫化合 物往往是由于電器設備局部故障，造成過熱使絕緣油在高溫下熱裂解時產(chǎn)生的，因此通過閃點可及時發(fā)現(xiàn) 電器設備是否有過熱故障出現(xiàn)，對于新充人設備及檢修處理后的油來說，測量閃點可以發(fā)現(xiàn)是否

6、有輕質(zhì)餾分油品混入，閃點過低會導致電器設備發(fā)生火災，甚至爆炸。因而在各國變壓 器油的新油標準中均有嚴格的閃點控制指標，一般閉口閃點不低于 140C ，開 口閃點不低于 145C 。對“運行油 ”的閃點也有嚴格控制，每次測得的閃點下降值不得比前次低5。7何謂絕緣油的凝點和傾點 ? 此指標對絕緣油使用性能有何影響 ? 絕緣油的凝點是油液面不移動時的最高溫度。絕緣油的傾點是試油流動的最低溫度。 絕緣油是由不同烴類組成的混合物，各種烴類的凝點也是不相同的。因而當油品降溫時，油品并不立 即凝固，要經(jīng)過一個稠化階段，在相當寬的溫度范圍內(nèi)逐漸凝固。因而油品 的凝點或傾點僅僅是油品喪失流動性時近似的最高溫度。

7、凝點和傾點在一定程度上反映油品的低溫 I 生，此項指標在國外也可以根據(jù)使用場所及氣候和環(huán)境的 溫度由生產(chǎn)和用戶協(xié)商。在我國頒布的 GB 7595運行中變壓器油質(zhì)量標準中規(guī)定額外開關油添加降凝劑時，應增加凝點試驗， 并具體規(guī)定氣溫不低于一 5的地區(qū)，油品凝點不高于一 10C ；氣溫不低于一 20 ：的地區(qū)，油品凝點不高于一 25；氣溫低于一 20C 的地區(qū)，油品凝點不高于一 45 。如在低 于凝點的氣候下使用，油品失去流動，設備無法啟動和工作。8運動粘度對絕緣油使用中有什么影響 ? 在變壓器中變壓器油作為絕緣和傳遞熱量的介質(zhì)，要求選擇合適的粘度以保證油品在長期運行中起到 理想的冷卻作用，選擇合理

8、的低溫粘度以保證變壓器在停止運行再啟動時能安 全工作。因而美國 ASTM 19487 變壓器油標準中規(guī)定 0C 和 100C 運動粘度的要求，在國際電工委員會 頒布的 IEC 296 標準中也規(guī)定了 40C 、一 15（或一 30C 、一 40C） 運動粘度的要求。粘度過大影響傳 熱，反之工作安全性降低。9為什么要控制絕緣油的密度 （或相對密度 ）?密度 （或相對密度 ）與油品的組成以及水的存在量均有關。 對于絕緣油來說控制其密度在某種意義上也控 制了油品中水的存在量，特別對于防止在寒冷地區(qū)工作的變壓器在冬季暫時 停用期不出現(xiàn)浮冰的現(xiàn)象更有實際意義。如果絕緣油中水分過多，在氣溫低時會在電極上粘

9、附冰結(jié)晶，但 當氣溫升高時，粘附在電極上冰結(jié)晶會融化，增加導電性，從而會出現(xiàn)放電的 危險，為此對絕緣油控制密度，一般要求在 2012 時密度不大于 895kg m。10測定酸值對絕緣油的使用有何意義 ? 絕緣油的酸值是表明油品中含有酸性物質(zhì)，即有機酸和無機酸的總值，一般酸中和 1g 絕緣油中酸性 物質(zhì)所需的氫氧化鉀 mg 數(shù)來表示。對于未使用過的新變壓器油幾乎不含酸性物質(zhì)，其酸值相當小，但油品在長期儲存下，尤其是充人電 器設備投入運行后，難免會與空氣中氧接觸，油品易被老化。氧化初期時主要 生成低分子有機酸，進一步氧化產(chǎn)生高分子有機酸以及酸陛產(chǎn)物，在絕緣油中存在上述各類酸性物質(zhì)后， 則會提高油品

10、的導電性、降低油的絕緣性能，還可能產(chǎn)生對金屬的腐蝕。在運 行溫度較高 （80C 以上 ）的情況下，促使固體纖維紙絕緣材料發(fā)生老化現(xiàn)象，從而縮短設備的使用壽命。對于未使用過變壓器油酸值一般在O 03mgKOH g，對運行油控制酸值不大于 01nOH g。11測定運行中絕緣油 pI-I 值的意義是什么 ?一般未用過的 （新的）變壓器油幾乎不含酸性物質(zhì)，其酸值較低， pH值在 67范圍內(nèi)， pH值主要用 來表示絕緣油水溶性酸的指標。根據(jù)我國現(xiàn)場調(diào)查情況、模擬試驗以及實驗室內(nèi)老化試驗結(jié)果的油分析，對運行中變壓器油一般酸值 大于 01m 鮒）H g，pH 值等于或小于 40 時變壓器運行油析出油泥的可能

11、性增加，反之則變壓器油可 基本保證變壓器良好可靠地工作， 當酸值升到 02mgK（）L g以上或 pH 值低于 38時，油質(zhì)劣化顯著， 會有較多油泥產(chǎn)生。因而對運行油規(guī)定 pH 值應大于 4 2。12測定變壓器油的氧化安定性的意義是什么?變壓器油的氧化安定性是將一定量的試油置于恒定溫度的油浴中，在有銅催化劑存在下，通入氧氣、 連續(xù)氧化 164h 后，測定其生成的酸值和沉淀物。用氧化安定性指標來估計 油品使用壽命。由于變壓器油在變壓器運行中油溫為60 。80C ，當超負荷運行時，油溫更高。油品在長期使用過程中不可避免與氧氣接觸，從而油品會老化而生成酸性物質(zhì)或油泥，然而酸性物 質(zhì)會對設備中所用銅、

12、鐵等金屬材料腐蝕而生成金屬鹽，更加速油品老化，生成的油泥粘剛在線圈和絕緣 部件上，造成堵塞通道，加速固體絕緣材料老化，嚴重影響散熱，導致變壓器 中線圈局部過熱，從而發(fā)生事故。長期以來，人們利用氧化安定性指標來預測油品的使用壽命，特別對變壓器油這樣一種需要長周期使 用的油品來說，尤為重要。因為一個大的變壓器往往需注入幾十噸油。當設備 投入運行后，能安全、正常以及長時期的工作對于國家經(jīng)濟和生活的正常運轉(zhuǎn)有著直接影響，若油品氧化 安定性較好，在使用中變化較小，使用壽命長，不僅節(jié)省油料，減少檢修設 備所消耗的人力和物力而且還可以保證各部門正常工作，為此人們對變壓器油的安定性指標給予極大的關 注。13何

13、謂絕緣油的介質(zhì)損耗因數(shù) ?絕緣油的介質(zhì)損耗因數(shù)用介質(zhì)損耗角正切值來表示， 而介質(zhì)損耗角是外施交流電壓與它里面通過的電 流之間的相角和余角。變壓器油是在變壓器或相類似設備中作為絕緣介質(zhì)存在，在交流電路產(chǎn)生的變化電場作用下，理論上 在介質(zhì)內(nèi)部只會通過微弱的電容電流，它與施加電壓的相位提前90 ，因此是無功電流，只影響設備的功率因數(shù)，不會產(chǎn)生功率損失，但實際上在油內(nèi)會或多或少存在能使內(nèi)部電荷 不平衡或由于電場作用而產(chǎn)生的極性分子，它們能起到導體作用，從而產(chǎn)生電阻性的傳導電流（或稱泄漏電流），此電流與施加電壓同相位，因此是有功電流，引起功率損失，稱為絕緣油的介質(zhì)損耗，用傳導電流與 電容電流的比值 （

14、谫） 來表示，稱為介質(zhì)損耗因數(shù)。介質(zhì)損耗因數(shù)是評定絕緣油電氣性能的一項重要指標， 特別是油品劣化或被污染對介廚損耗因數(shù)變化 更為明顯，在新油中極性物質(zhì)較少，所以介質(zhì)損耗因數(shù)一般在00001 一 O OOJ 之間范圍內(nèi)。運行油介質(zhì)損耗因素過大就要采取處理措施。14何謂絕緣油的擊穿電壓 ?擊穿電壓也是評定絕緣油電氣性能的一項指標，可用來判斷絕緣油含水和其它懸浮物 jj 染的程度，以 及對注入設備前油品干燥和過濾程度的檢驗。對清凈干燥的油施加一個逐漸升高的電壓時， 在電壓的負極端會發(fā)射擊電子， 當電子具有足夠能量時， 可使油分子微化離解，于是整個離解過程隨電壓升高而加強，當達到某一個 電壓后，會產(chǎn)生

15、大量傳導電流而形成電弧，這種現(xiàn)象被稱為擊穿，擊穿時電壓被稱為擊穿電壓。若油中有 水或固體物存在時，則會使擊穿電壓變小，這時由于水和固體物的導電性均比 油大之緣故。運行中油的擊穿電壓低是變壓器工作危險的信號。對于變壓器油國內(nèi)外標準中規(guī)定擊穿電壓一般在 40 50kV ，高的達 60kV 甚至更多。15何謂電容率 ?電容率又稱介電常數(shù) （或相對介電常數(shù) ），測定在一個電容器兩電極之間和周圍全部只有絕緣油充滿時 的電容與同樣電板的真空電容之比。不同絕緣油具有不同電容率，電容率通常 隨溫度和頻率而發(fā)生變化，在實際使用中，要求電容器油的電容率隨溫度和頻率變化越，J 、越好。如果電容器的電容率變化較大，失

16、去安全感，應采取相應的措施。16測定變壓器油析氣性的目的和意義是什么?變壓器油在使用過程中受到強的電應力作用會發(fā)生化學變化產(chǎn)生氣體。 電氣設備大多熏浸在絕緣油中 工作，絕緣油在高電壓強度下，由于發(fā)生瞬間放電或進緣放電，使油品脫氫。一般絕緣油本身不能吸收氫氣，具有一定粘度的大容量絕緣油不會使析出的氫氣迅速脫離油相，使得絕緣 油中存在游離狀態(tài)的氫氣泡，即氣穴。這些氣穴的存在嚴重影響變壓器的運行安全在電場和電離作用下絕緣油的析氣性是用來評價絕緣油在受到其強度足以引起在油、氣交界面上放電 的電場 （ 或離子場 ）作用下，吸收或放出氣體的趨勢，它是目前評定超高壓變壓 器油性能的一項重要指標。析氣性和油品

17、組成和加工工藝有關。目前我國測定的超高壓變壓器油標準對析氣性指標明確規(guī)定不大于+5 肚 L mine ，17我國目前有哪些絕緣油標準 ?此類產(chǎn)品主要適用哪些范圍 ? 我國目前已制定有 GB 2536 90 電氣絕緣油標準 （變壓器油標準 ），主要用于 330kV 及其以下的變壓 器和有類似的要求電器設備中。SH 0351 92（1998） 斷路器油，主要用于斷路器中。sH 0040 91（1998） 超高壓變壓器油，主要用于 500kV 變壓器和有類似要求的電器設備中。18何謂新變壓器油 ? 是指末用過的，即未與電器設備的材料和構(gòu)體材料接觸過的新油，它的質(zhì)量應符合該產(chǎn)品標準的要求。19何謂設備

18、投入運行前的油 ? 新油直接或經(jīng)過某種處理后充入電器設備，但未使用、未通電的油。20何謂運行中變壓器油 ? 當變壓器油充入設備中，而該設備投入運行后，此油稱運行中變壓器油或運行中油。21如何驗收新變壓器油 ? 新變壓器油按 GB 2536 90 變壓器油標準或 SH 0040 9l 超高壓變壓器油標準驗收。22如何驗收設備投入運行前的油 ? 投入運行前的油按以下指標驗收： 水溶性酸 （pH 值） 54 酸值 003mgKOH g 閃點（閉口） 140（2（10 25 號油） 機械雜質(zhì) 游離碳 水分 135 無 無 500kV 變壓器和互感器套管 220 。 330kV 變壓器和互感器套管 66

19、 。110kV 變壓器和互感器套管 界面張力 （25 ） 介質(zhì)損耗因數(shù) （90 ） 500kV 變壓器和互感器套管 300kV變壓器和互感器套管 擊穿電壓 500kV 變壓器和互感器套管 10106 15106 20106 3 510 2Nm 0 007 0 010 60kv330kV 變壓器和互感器套管 50kV66 220kV 變壓器和互感器套管40kV20 ， 25kV 變壓器和互感器套管 35kV 15kV變壓器和互感器套管25kV23運行中油應達到的常規(guī)檢驗質(zhì)量標準有哪些?運行中油常規(guī)的檢驗質(zhì)量標準為： 水溶性酸 (pH 值 ) 42 酸值 01mgKOH g 閃點 (閉口 ) 不比

20、新油標準低 5不比前次測定低 5 機械雜質(zhì) 無 游離碳 無 水分 500kV 變壓器 220 330kV 變壓器 66 llOkV 變壓器 500kV 互感器套管 220-330kV 互感器套管 66-110kV 互感器套管 界面張力 介質(zhì)損耗因數(shù) (90C) 500kV 變壓器和互感器套管 300kV變壓器和互感器套管 擊穿電壓 20-10-6 30-10-6 4010-6 15-10-6 2510-6 1 910-2N m O 020 0 040500kV 變壓器和互感器套管 50kV330kV 變壓器和互感器套管 45kV66-220 35kV20-35 30kV 15 20kV 當主要

21、變壓器運行油的 pH 值接近 4 4 或顏色驟然變深時，應加強監(jiān)督，若其他某項指標亦接近允 許值或不合格時，則應立即采取措施。當油開關發(fā)生多次跳閘后，應取樣分析閃點和擊穿電壓。24變壓器油的界面張力發(fā)生變化說明什么 ?(1)界面張力表示絕緣油和不相溶水之間產(chǎn)生的張力；(2)油品因使用后老化變質(zhì)生成氧化產(chǎn)物、油泥等均對界面張力有影響；(3)未用過變壓器油的界面張力一般可達4050mN m，油品老化后，由于生成各種有機酸 (一 COOH)及醇(一 OH)等極性物，使油品的界面張力逐漸下降。25絕緣油的含 (吸)水量與哪幾種因素有關 ?(1)與油品的化學組成、溫度、暴露在空氣中的時間以及油品的老化程

22、度均有關；(2)油品中的含水量是隨油溫增加而增大，隨油溫下降而減少；(3)隨油品中芳烴含量增加，油的吸水能力也隨之增強。26如何進行變壓器和互感器套管補油和換油?由于充油變壓器運行時間很長 (一般 20 。30年)，補油與換油是難免的。但應遵循 GB T14542 運行 中變壓器油維護管理導則 ”，要點如下：(1)最好補加同一油源，同一牌號及同一添加劑的新油。補加油品各項特性指標都應不低于設備內(nèi)的油。 當補加量在 5 以內(nèi)時，通常不會出現(xiàn)問題。若補油量超過5時，應先作混油試驗，看有否油泥出現(xiàn)。(2)不同牌號油原則上不宜混合使用。若要混用，應先做傾點，再按DLL 429 7油泥析出測定法方法預先

23、進行混油的老化試驗。確認無沉淀物產(chǎn)生，介質(zhì)損耗因數(shù)不大于已充油數(shù)值，方可進行補充油過程。(3)無論補何種油，都要掌握混合后的油質(zhì)應不低于運行油(或新油 )中最差的一種。(4)換油注意事項，基本上與補油要求相同。但應盡量把變壓器油放光，以免新油質(zhì)量下降。27對運行中變壓器油可采取哪些防劣化措施?為延長油的使用壽命， 應加強對運行中油的維護工作， 防劣措施有 3 種，可在油中添加 T 501 抗氧劑， 安裝熱虹吸過濾器 (凈油器 )。對于 1000kV A 以上變壓器應至少采用下述任何一種防劣措施。新油和再生油 T 501 含量應不低于 0305，運行中油應不低于 015，當含量低于此規(guī) 定值時，

24、應進行補加。補加時油的 pH 值不應低于 5 0；安裝熱虹吸器時，其吸附劑的用量應為油量的05 15；安裝隔膜密封裝置。28如何鑒別 T 501 抗氧劑的質(zhì)量 ?T 501 抗氧劑是 2 ，6 一二叔丁基對甲酚，適用于做石油產(chǎn)品的抗氧和防酸劑及塑料和橡膠的防老劑。 在此產(chǎn)品合成過程中，由于工藝條件和原料純度會產(chǎn)生烷基酚的許多同系物或 異構(gòu)體，甚至還可能有游離酚存在。如果精制過程不良，將會影響到產(chǎn)品純度。如果產(chǎn)品保管不善、見光 受潮或時間過長也會使顏色發(fā)黃、質(zhì)量降低，可按 SH 0015 90 質(zhì)量指標來鑒 別其純度和質(zhì)量水平，一般外觀白色結(jié)晶，熔點合格即為合格產(chǎn)品。29有哪幾種方法可以來評定

25、T 501 添加劑感受性 ? 可以推薦以下 4 種方法來評定 T 501 添加劑的感受性：IECA74 加抗氧劑礦物絕緣油氧化安定性方法；YSl8 184 氧化初期揮發(fā)性水溶性酸測定法；YS24 一 l一 84變壓器油氧化安定性測定法；YS25 一 l 一 84 運行油開口杯老化測定法。30絕緣油儲存中應注意哪些方面 ? 儲存油品的容器必須潔凈、嚴密、嚴防混入水和雜質(zhì)； 換用新油時，應將設備中殘油清除干凈，以免污染新油； 盡量避免與空氣接觸。31在什么情況下選用合成絕緣液 ?由于合成絕緣油比礦物油的價格高得多， 因而只有在要求具有不易燃、 抗老化、 耐高溫、 介電常數(shù)大、 耐氣性高、局部放電性

26、良好的絕緣場合下，而且不考慮生態(tài)影響，并可采 取相應預防措施情況下，才選用合成絕緣液。32如何對含有雜質(zhì)的絕緣油進行凈化處理 ? 凈化處理可以有以下幾種方法：過濾：可除纖維質(zhì)、炭黑、金屬及其他顆粒、油泥等固體雜質(zhì)； 加熱：可分離溶解的和游離狀水分；抽真空：排除溶解的空氣及其他氣體。33油品顏色深淺意味著什么 ? 某些小廠生產(chǎn)變壓器油顏色較深。能否使用 ? 從油品顏色深淺也可以粗略了解油品的精制程度和油品在使用后變質(zhì)情況。 變壓器油質(zhì)量好的油均采 用適當精制工藝生產(chǎn)的，顏色較淺，一般是呈淺黃色，按GBT 6540 方法測其色度均在 1 號以下，有的油品顏色接近水白色。油品在使用過程中，由于被氧化

27、而會生成酸 I 生物質(zhì)或油泥 （沉淀物 ），這些物質(zhì)均可使油品顏色變深。 如果某些小廠生產(chǎn)的變壓器油顏色較深，就應引起注意，可測定其介質(zhì)損耗因數(shù)、擊穿電壓、水分、 酸值和顏色等項指標是否符合新油標準，有條件的單位也可測定其氧化安定性 指標是否符合標準。34變壓器油品中存在水對互感器使用有何影響? 如何除去水 ?如果互感器中的變壓器油含有過飽和的水，則當設備工作時會產(chǎn)生擊穿，影響正常運轉(zhuǎn)，嚴重的產(chǎn)生 強大電弧，使瓷套爆炸，曾發(fā)生過對人身傷害的事故。因而應注意在變壓器 油的運輸、轉(zhuǎn)運和儲存保管等各環(huán)節(jié)避免水的進入。如果油桶中進入大量水，應設法處理而除去水，可以先用沉降的方法，將水沉于桶底，然后設法將上 層油抽出，但是不可避免在油中還含有一些水，再用反復過濾或干燥劑吸附辦 法直至油內(nèi)水在 （20 50）10 山以下為止。35運行中油品的電氣性能下降的原因有哪些? 可