目前，變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一。變壓器中使用的絕緣材料主要有固體絕緣材料（如硅橡膠、油、紙、石墨）和氣體絕緣材料（如天然橡膠、聚乙烯），它們對(duì)油介質(zhì)的介電強(qiáng)度有很高的要求。在變壓器生產(chǎn)過(guò)程中，必須用油進(jìn)行浸漬以獲得足夠的油膜，以防止油與空氣或水分發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致絕緣材料老化和損壞。因此，對(duì)變壓器油進(jìn)行介電強(qiáng)度測(cè)試是非常重要的。在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，絕緣油的介電強(qiáng)度也在不斷變化,以下給大家列出幾項(xiàng)為什么需要定期給絕緣油做檢測(cè)的原因。
絕緣油老化
絕緣油老化主要是由于水分、氧氣和溫度的作用，導(dǎo)致絕緣油的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。老化過(guò)程主要包括以下兩個(gè)方面：
1.水分含量增加：絕緣油在一定溫度下會(huì)吸收水分，隨著絕緣油中水分含量的增加，其介電強(qiáng)度會(huì)降低。另外，絕緣油中含有一些活潑的物質(zhì)，如不飽和烴和過(guò)氧化物等，它們?cè)诟邷叵乱矔?huì)發(fā)生反應(yīng)，生成一些新的化合物。隨著老化過(guò)程的不斷進(jìn)行，絕緣油中的水含量和其他有害成分逐漸增加。
2.介質(zhì)損耗因數(shù) tanδ增加：介質(zhì)損耗因數(shù) tanδ是一種描述絕緣材料在長(zhǎng)期工作時(shí)內(nèi)部電容變化的量。當(dāng)變壓器中的油發(fā)生老化時(shí)，其介質(zhì)損耗因數(shù)就會(huì)增加。
絕緣油的擊穿電壓
擊穿電壓是指絕緣材料或結(jié)構(gòu)在高電壓下被擊穿的最小電壓值。絕緣油的擊穿電壓是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的，而不是通過(guò)測(cè)量絕緣材料的介電強(qiáng)度來(lái)確定的。因此，在沒(méi)有測(cè)試變壓器油的介電強(qiáng)度之前，不可能確定絕緣材料的擊穿電壓。為確保變壓器安全運(yùn)行，必須對(duì)變壓器油進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以確定其耐壓性能。絕緣油在低于一定電壓下會(huì)發(fā)生老化變質(zhì)，其介電強(qiáng)度會(huì)隨著老化程度的增加而降低，這將影響變壓器正常運(yùn)行和安全運(yùn)行。
絕緣油的絕緣強(qiáng)度降低，變壓器事故頻發(fā)
在電力系統(tǒng)中，變壓器是非常重要的設(shè)備之一，它與電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行息息相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，變壓器事故約占電網(wǎng)事故總數(shù)的5%左右，而且這種事故還在不斷上升。近年來(lái)，變壓器事故頻發(fā)，特別是大型變壓器事故發(fā)生的頻率越來(lái)越高。在大型變壓器事故中，最常見(jiàn)的原因是油絕緣強(qiáng)度下降。對(duì)于某些運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的大型變壓器，在絕緣油中會(huì)含有一定量的雜質(zhì)和水分。當(dāng)油中的水分達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生電化學(xué)作用，使絕緣油老化。當(dāng)絕緣油中水分達(dá)到一定程度時(shí)，絕緣油中的電導(dǎo)率急劇上升，甚至超過(guò)油中溶解氣體的電導(dǎo)率，使絕緣油老化加劇。
絕緣油與空氣混合時(shí)，體積膨脹，使絕緣油體積變小
當(dāng)油與空氣混合時(shí)，其體積會(huì)增加，從而導(dǎo)致絕緣油的介電常數(shù)減小。因此，在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)確保變壓器在出廠時(shí)和運(yùn)行時(shí)的絕緣油的體積是相同的。如果油介電強(qiáng)度在生產(chǎn)和使用過(guò)程中發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部出現(xiàn)氣泡或異常放電現(xiàn)象，這將導(dǎo)致變壓器絕緣性能下降甚至損壞。
除了以上原因外，絕緣油的介電強(qiáng)度還受到許多其他因素的影響。例如，變壓器油中可能存在大量水分，當(dāng)其含有過(guò)多水分時(shí)，會(huì)與絕緣材料發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致其性能降低甚至損壞。此外，絕緣油中可能存在固體顆粒或碎片等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)降低絕緣油的介電強(qiáng)度。因此，為了確保變壓器的安全運(yùn)行，必須對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。
湖北儀天成電力設(shè)備有限公司
2023年4月11日
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