變壓器油液分析來(lái)判斷變壓器故障
一、變壓器常見(jiàn)故障類型
變壓器很容易發(fā)生的常見(jiàn)故障可以分為兩類：充電常見(jiàn)故障和熱常見(jiàn)故障。從發(fā)展過(guò)程來(lái)看，配電變壓器的常見(jiàn)故障可分為突發(fā)性常見(jiàn)故障和自限性疾病常見(jiàn)故障兩大類。突發(fā)性常見(jiàn)故障的過(guò)程很快，但并不常見(jiàn)?？稍谒查g造成嚴(yán)重后果，如雷擊、誤操作、負(fù)載突變等。沒(méi)有合理的辦法避免突發(fā)性常見(jiàn)故障，只能通過(guò)高壓避雷器、繼電保護(hù)裝置等方法。 突發(fā)性常見(jiàn)故障的發(fā)生概率被限制在一定范圍內(nèi)。故障檢測(cè)主要是對(duì)此類自限性疾病的常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷和預(yù)測(cè)。
二、變壓器油特性的轉(zhuǎn)變對(duì)變壓器的影響
1.物理狀態(tài)變化變壓器油
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，色調(diào)會(huì)逐漸增加，產(chǎn)生金屬氧化物等殘留物，使油質(zhì)變差，影響變壓器的正常工作。另一方面，長(zhǎng)期使用后，其粘度會(huì)越來(lái)越粘稠，造成散熱困難，影響變壓器的使用壽命。在這個(gè)過(guò)程中，油品的界面張力也會(huì)降低，說(shuō)明油品質(zhì)量變差，帶有各種金屬氧化物或其他殘留物，電力工程設(shè)備運(yùn)行的安全系數(shù)相對(duì)降低。
2.化學(xué)反應(yīng)
變壓器油具有一些物理性質(zhì)，其中水溶性酸、酸值、水分含量等會(huì)反映變壓器油的工作特性。因此，這一物理性質(zhì)的主要參數(shù)將立即影響變壓器油的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，酸值反映液壓油的質(zhì)量，也是評(píng)價(jià)變壓器油脆化程度的參考。從具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，變壓器油酸值的升高會(huì)增加設(shè)備損壞程度，最終降低變壓器的介電強(qiáng)度。在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，器具及其設(shè)備的清潔度會(huì)對(duì)測(cè)得的酸值產(chǎn)生很大的影響。例如，水溶性酸是指溶解水的酸，二氧化碳與空氣中的水發(fā)生反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為碳酸。生成的碳酸會(huì)影響變壓器油酸值的測(cè)量。因此，如果變壓器油中有水分，測(cè)試實(shí)驗(yàn)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這就要求變壓器原廠前的變壓器油和水不能有水分，即使在中后期運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中也必須采取保護(hù)措施。
3.電氣設(shè)備特性的變化
變壓器油的介質(zhì)損耗因數(shù)可以反映新油的精細(xì)凈化處理水平和工作油的脆化程度。新油的介損因數(shù)低于0.005。隨著變壓器運(yùn)行時(shí)間的提高，變壓器油質(zhì)會(huì)受到各種因素的影響，介質(zhì)損耗因數(shù)會(huì)逐漸擴(kuò)大。如果介質(zhì)損耗因數(shù)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)值，說(shuō)明變壓器油質(zhì)已受到嚴(yán)重污染和變質(zhì)，應(yīng)查明空氣污染物的來(lái)源并過(guò)濾解決或考慮換油。此外，變壓器油的擊穿場(chǎng)強(qiáng)還受水分含量和機(jī)械設(shè)備殘留物的影響。當(dāng)油中水分含量過(guò)大或油中機(jī)械設(shè)備殘?jiān)w粒增多時(shí)，擊穿場(chǎng)強(qiáng)會(huì)進(jìn)一步降低，影響設(shè)備性能。運(yùn)行安全平穩(wěn)。
三、變壓器油譜分析
當(dāng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)且開(kāi)發(fā)無(wú)明顯改善時(shí)，判別機(jī)設(shè)備運(yùn)行正常。當(dāng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息超過(guò)關(guān)注值或快速改善時(shí)，采用三比法、脹氣速度等，對(duì)電流互感器內(nèi)部運(yùn)行狀況進(jìn)行深入分析識(shí)別。下面就變壓器化簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)涵做一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)明。首先要做的是調(diào)查水分。如果發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)水分過(guò)多，則意味著會(huì)加速變壓器油的脆化，影響絕緣強(qiáng)度。當(dāng)油路堵塞時(shí)，變壓器部分溫度會(huì)升高，導(dǎo)致故障；其中散碳的出現(xiàn)會(huì)增加變壓器發(fā)生充放電故障的概率；而當(dāng)PH呈酸性時(shí)，變壓器油的電導(dǎo)率會(huì)增加，介電強(qiáng)度會(huì)降低；此外，通過(guò)變壓器油的開(kāi)閃點(diǎn)和耐壓試驗(yàn)，可以確定機(jī)械設(shè)備的電隔離充放電、運(yùn)行熱值和耐壓狀態(tài)。如有異常，應(yīng)及時(shí)維護(hù)。變壓器油的電導(dǎo)率會(huì)增加，介電強(qiáng)度會(huì)降低；此外，通過(guò)變壓器油的開(kāi)閃點(diǎn)和耐壓試驗(yàn)，可以確定機(jī)械設(shè)備的電隔離充放電、運(yùn)行熱值和耐壓狀態(tài)。如有異常，應(yīng)及時(shí)維護(hù)。變壓器油的電導(dǎo)率會(huì)增加，介電強(qiáng)度會(huì)降低；此外，通過(guò)變壓器油的開(kāi)閃點(diǎn)和耐壓試驗(yàn)，可以確定機(jī)械設(shè)備的電隔離充放電、運(yùn)行熱值和耐壓狀態(tài)。如有異常，應(yīng)及時(shí)維護(hù)。
好的變壓器油應(yīng)該是一種清潔、透明的液體，沒(méi)有沉淀物、機(jī)械雜質(zhì)的懸浮固體和棉狀物質(zhì)。如果被污染氧化，產(chǎn)生樹(shù)脂和沉淀物，變壓器油質(zhì)會(huì)變差，顏色會(huì)逐漸變成淡紅色，直至變成深棕色液體。
當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，油的顏色也會(huì)發(fā)生變化。一般情況下，變壓器油呈淺褐色時(shí)，不宜重復(fù)使用。此外，變壓器油可以表現(xiàn)為渾濁的乳白色、油黑色和深色。變壓器油呈渾濁乳狀，說(shuō)明油中含有水分。油色較深，說(shuō)明變壓器油老化。油色為黑色，甚至有焦味，說(shuō)明變壓器內(nèi)部有故障。
