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油微水測(cè)試儀分析變壓器中水分成因及影響有哪些

時(shí)間:2014/9/24閱讀:1446
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 油微水測(cè)試儀分析變壓器中水分成因及影響有哪些:

   下面資料由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)油微水測(cè)試儀、油酸值測(cè)試儀、油凝點(diǎn)測(cè)試儀、油耐壓測(cè)試儀、高壓試驗(yàn)變壓器、直流電阻測(cè)試儀 、 ZGF2000-直流高發(fā)生器 、 介質(zhì)損耗測(cè)試儀的廠家上海來(lái)?yè)P(yáng)電氣實(shí)習(xí)記者小苗整理推薦:

   在變壓器油中,水分主要以溶解水、懸浮水、沉積水三種形態(tài)存在。溶解水是以極細(xì)微的顆粒,機(jī)械地分散在變壓器油中,它們通常是由空氣吸入的,在油品中分布較為均勻,所以相對(duì)稱(chēng)為溶解水。懸浮水主要是由于油品精制不良,長(zhǎng)期運(yùn)行中油質(zhì)劣化,或是變壓器油中存在乳化劑類(lèi)物質(zhì)引起的。沉積水主要是外界浸入的水,若不與油結(jié)合,則在變壓器油含水量相對(duì)較多的情況下,會(huì)沉積到設(shè)備或容器的底部或以小水滴的形態(tài)游離于油中,這種水可以采取從設(shè)備底部直接排除的方法除去。另外,油溫對(duì)變壓器油中水分的存在形態(tài)也有很大影響:當(dāng)油溫較高時(shí),油中水分主要為溶解水;如果水在油中達(dá)到飽和溶解度后,會(huì)因油溫的下降發(fā)生過(guò)飽和形成極微小的水珠懸浮于油中,成為懸浮態(tài)水分;懸浮水分過(guò)多時(shí)又會(huì)聚集成大的水珠與油分離而沉積于油的底部形成沉積水。所以隨著油溫的變化,水存在于油中的三種形態(tài)也可以互相轉(zhuǎn)化。 

   在變壓器油中的溶解水雖然對(duì)介電強(qiáng)度無(wú)顯著影響,但它能夠提高油的酸度,降低油的氧化穩(wěn)定性,加速油質(zhì)老化。在變壓器的運(yùn)行過(guò)程中,隨著油溫的不斷提高,溶解水會(huì)在油中產(chǎn)生蒸氣泡,降低油的擊穿電壓和局部放電場(chǎng)強(qiáng),引發(fā)絕緣擊穿和局部放電,嚴(yán)重影響變壓器的正常運(yùn)行。懸浮水分對(duì)油質(zhì)危害更大,在高壓電場(chǎng)下會(huì)產(chǎn)生游離放電,加速油的老化和油中金屬件的腐蝕,降低油的擊穿電壓,增加油的介質(zhì)損耗;同時(shí)增加水分凝結(jié)在變壓器固體絕緣表面的可能性,導(dǎo)致固體絕緣表面局部放電和擊穿,終使固體絕緣表面絕緣性能下降。充入變壓器產(chǎn)品的油,不允許存在懸浮態(tài)水分,更不允許有沉積水發(fā)生。所以變壓器油中的溶解水分有嚴(yán)格的限制,其界限是在零下40℃以上的時(shí)候油中不至于發(fā)生過(guò)飽和而析出懸浮態(tài)水分。這也是目前把220kV變壓器油含水量限制在25μL/L以下,330kV500kV變壓器油含水量限制在15μL/L以下的理由之一。 

    工程用液體電介質(zhì)總是不很純凈的,在運(yùn)行中不可避免地會(huì)吸收氣體和水分,混入雜質(zhì),例如固體絕緣材料(紙、布)上脫落的纖維;液體本身也會(huì)變化、分解。由于水和纖維的相對(duì)介電常數(shù)分別是8167,比油的相對(duì)介電常數(shù)1.82.8 大得多,變壓器油中的水分和雜質(zhì)很容易在電場(chǎng)力作用下被極化并在電場(chǎng)方向定向排列成雜質(zhì)“小橋”。當(dāng)小橋貫穿兩極時(shí),由于水分及纖維等的電導(dǎo)大,引起流過(guò)雜質(zhì)小橋的泄漏電流增大,發(fā)熱增多,可能會(huì)使水分汽化形成氣泡;即使是雜質(zhì)小橋未連通兩極,但由于纖維的存在,同樣會(huì)使纖維端部油中場(chǎng)強(qiáng)顯著增高,高場(chǎng)強(qiáng)下油發(fā)生游離分解出氣體形成氣泡。油中氣體的介電常數(shù)小,因而液體中的氣泡承擔(dān)了比液體更高的場(chǎng)強(qiáng),其擊穿場(chǎng)強(qiáng)比油低很多,所以氣泡首先發(fā)生游離放電,游離出的帶電質(zhì)點(diǎn)再碰撞油分子,使油又分解出氣體,氣體體積膨脹,游離進(jìn)一步展,終游離的氣泡不斷增大,在電場(chǎng)作用下容易排列成連通兩極的氣體小橋時(shí),就可能在氣泡通道中形成擊穿。

   運(yùn)行中變壓器油的介質(zhì)損耗增大,主要原因是油的氧化和金屬元素對(duì)油品氧化的催化作用,使油容易產(chǎn)生酸性氧化產(chǎn)物和油泥。變壓器油隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),油中的各種烴類(lèi)逐漸氧化生成酸性物質(zhì)。當(dāng)油中有過(guò)量的水分后后,水與酸性物質(zhì)作用,將可能導(dǎo)致油泥的生成。雖然變壓器油氧化生成的高分子有機(jī)酸在無(wú)水的情況下,一般不會(huì)與金屬作用,也就不會(huì)造成腐蝕,但生成的油泥在有水環(huán)境下,則易腐蝕金屬而生成相應(yīng)的鹽類(lèi),使油中的金屬含量增加,而且油中水含量愈多,則設(shè)備金屬部件腐蝕速度就愈快。該鹽類(lèi)物質(zhì)可能溶于油中,也可能生成沉淀物而析出,影響油的粘度和潤(rùn)滑作用。而且此種鹽類(lèi)物質(zhì)是油氧化的催化劑,可以起到加速油品的氧化作用,從而進(jìn)一步增加沉淀物的生成。

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