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浅谈变压器油中颗粒度对变压器绝缘强度的影响
由于我国变压器颗粒度的水平相比与产于外国发达国家的变压器仍存在些许差距，所以，研究变压器油中颗粒度对变压器绝缘性能的影响是很重要的，其有利于提高绝缘油的颗粒度检测水平，能够确保大容量变压器的正常运行。同时，变压器老化和绝缘故障产生的原因都是多方面的，只有从实际运作的角度出发，分析出成因才能对症下药采取有针对性的对策加以控制和预防。为此，本文将从变压器老化的成因入手，通过分析影响变压器绝缘故障的主要因素，有针对性地提出了变压器老化和绝缘故常预防及控制措施，希望对我国电力事业的安全性和稳定性起到一定的借鉴性意义。
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大唐山东烟台电力开发有限公司 烟台市 261001
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万方数据电子出版社变压器油中含水量对油的绝缘强度有什么影响？
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答：水是强极性物质（水的相对介电常数为80，变压器油仅为2.2），在电场作用下易电离分解，从而增加了油的电导电流。微量水分可使绝缘油介质损耗显著增加。此外，水分还能促进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀作用，产生的皂化物会恶化油的介质损耗因数，增加油的吸潮性，并对油氧化起催化作用，使油生成杂质，导致绝缘电阻降低
&&& 答：水是强极性物质（水的相对介电常数为80，变压器油仅为2.2），在电场作用下易电离分解，从而增加了油的电导电流。微量水分可使绝缘油介质损耗显著增加。此外，水分还能促进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀作用，产生的皂化物会恶化油的介质损耗因数，增加油的吸潮性，并对油氧化起催化作用，使油生成杂质，导致绝缘电阻降低和绝缘强度进一步下降，并使油击穿电压降低。
&&& 图7-2&&& 油击穿电压与含水量关系
&&& 油击穿电压与含水量关系如图7-2所示。当含水量小于15mg/L时，击穿电压随水分减少而急剧上升，而含水量大于15 mg/L时，击穿电压随水分增加而下降，但下降速度已趋于平缓。
&&& 运行中OLTC的油击穿电压与其含水量也有类似规律。但对于铜钨触头油中切换OLTC，正常操作引起电弧，使变压器油分解，生成游离碳，并产生触头烧损金属屑，造成油污秽，其油绝缘强度逐渐下降。
&&& 随着油中含水量和油温上升，油的击穿电压呈下降趋势，如图7-3所示，且温度越低时越明显；而当油室温度升高后，其饱和含水量会大大上升，从而影响到油击穿电压。但油温超过50℃以后，油击穿电压变化不大。从图7-3分析可知，对油的击穿电压而言，关键的问题不在于温度，而在于水分；在OLTC中，温度对击穿电压的影响反映在温度对饱和含水量的影响。
&&& 图7-3&&& 油的击穿强度与温度关系
&&& (a)关系一；(b)关系二
&&& 由于水分是运动的和不停循环的，加上变压器和OLTC内部的电场和温度是不均匀的，随着变压器运行时间的延伸，水分在绝缘件上的分布越来越不均匀，导致水分在高电场处和低温处容易集积。水分局部集积的程度与含水量有关，对于既定的含水量，则取决于水分的吸引力和扩散力的较量。温度对水分的集积有驱散作用，而电场强度、固体纤维的极性对水分有显著的吸引力。对含水量较高的变压器和OLTC，在高电场区域集积一定水分足以产生局部放电时，先开始局部放电。局部放电持续进行，很快发展成贯穿性绝缘击穿事故。
&&& 水分是影响油的tan&值的重要因素。即使是品质十分纯净、没有发生氧化的油，当其含水量增大时，对油的tan&值的影响也是十分显著的。tan&值是油的硬指标，要严加控制。若油中含有明显的水分，与油中的有机酸类相结合，将成为油的电气性能恶化的主要原因。再则，油中的各种杂质在电场作用下，将发生极性顺序排列现象，电流易沿桥路通过，使油的击穿强度降低。
&&& 碳和水分的结合，问题比较复杂。在不同温度和不同油中水分（10、20、40&L/L）下，测量清洁油和不同程度污染油（碳含量为40、88、416、972、1130mg/L）的击穿电压如图7-4所示。由图7-4可以知：
&&& 图7-4&&& 不同碳含量油的击穿电压和温度（水分）关系
&&& (1)在OLTC油室工作环境温度为80℃时，油的击穿电压随着油中含碳量增加，从新油的70kV逐渐下降40kV左右，这是因为游离碳与水分结合形成一种半导体，使变压器油的绝缘强度逐渐下降。
&&& (2)碳化油和清洁油相比，含水量变化对击穿电压的影响不大。在含水量较高时，碳化油的击穿电压对温度的相依性比清洁油低。
（责任编辑: 佚名 ）
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三种主要杂质对变压器油绝缘性能的影响及控制措施
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哈尔滨变压器有限责任公司
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