1.影響變壓器電氣性能的各種因素分析水分在變壓器油中以3種形式存在：沉積、溶解和結(jié)合。油中含水量越小，工頻擊穿電壓越高。當(dāng)含水量大于200x 10-6時(shí)擊穿電壓不變，因?yàn)榇藭r(shí)多余水沉于油的底部，不會(huì)影響油試驗(yàn)時(shí)的擊穿電壓值。
10-6時(shí)，含水量超過(guò)飽和溶解量，水沉積到底部，油的耐壓值與飽和溶解量時(shí)的耐壓值一樣。油中含水量對(duì)油的介損指標(biāo)（tgS）及固體絕緣電性能的影響也很大，隨著含水量增大，tgS值迅速上升。水分增加，油浸紙擊穿電壓值呈曲線迅速下降，當(dāng)含水量為3%時(shí)，其耐電強(qiáng)度約下降10%.對(duì)于500kV變壓器出廠時(shí)絕緣紙含水量控制在0.5%以下。
在一般情況下，變壓器運(yùn)行時(shí)，油溫升高，油中含水量增加而紙中含水量降低，即紙中含水向油中擴(kuò)散；運(yùn)行溫度降低，擴(kuò)散方向相反。
因此，較高油溫的變壓器在低溫環(huán)境下退出運(yùn)行時(shí)或當(dāng)油含水量過(guò)高退出運(yùn)行時(shí)，油的含水部分向紙中擴(kuò)散，另外，由于油溫降低，油中含水量大于飽和溶解量，多余的水分會(huì)從油中析出而沉于油箱底或者沉在冷卻器底部。當(dāng)變壓器重新投入運(yùn)行時(shí)，冷卻器底部的水會(huì)由油泵導(dǎo)入變壓器線圈，同時(shí)水向變壓器的高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)移動(dòng)，造成潛在危險(xiǎn)。
這種情況必須引起變壓器運(yùn)行部門(mén)注意，對(duì)油的含水量必須控制在符合要求的數(shù)值之內(nèi)。
降低油的含水量對(duì)提高變壓器運(yùn)行安全及減緩油老化有重要作用。為了降低油的含水量，可以采取對(duì)油進(jìn)行真空加熱法處理，油溫加熱到60~70弋，抽高真空，將油中的含水量降下來(lái)。
純凈油的擊穿場(chǎng)強(qiáng)很高，當(dāng)油中存在雜質(zhì)和水分時(shí)，油的擊穿電壓明顯下降。變壓器中有大量的絕緣材料，而油中含有纖維雜質(zhì)，其中含有水分的纖維更易導(dǎo)電。介電系數(shù)大，容易沿電場(chǎng)方向排列成雜質(zhì)小橋。沿小橋的泄漏電流大，發(fā)熱多，易引起水分汽化，從而使氣泡擴(kuò)大，擊穿就會(huì)在這些小橋和氣泡中發(fā)生。電場(chǎng)越均勻，雜質(zhì)對(duì)擊穿電壓的影響越大，擊穿電壓的分散性也越大。在不均勻電場(chǎng)中，雜質(zhì)對(duì)耐壓及沖擊電壓的影響較小，這是因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)******處發(fā)生局部放電時(shí)，油發(fā)生擾動(dòng)致使雜質(zhì)不易形成小橋，同時(shí)，在沖擊電壓的瞬時(shí)作用下，雜質(zhì)還來(lái)不及形成小橋。
油中懸浮顆粒在工頻電壓作用下對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響與顆粒的數(shù)量、大小、性質(zhì)有關(guān)。
2種加壓方法：（1）以10kV/s的速度平滑加壓；（2）分級(jí)加壓，在1min內(nèi)從65%預(yù)計(jì)擊穿電壓開(kāi)始以每級(jí)為3%的預(yù)計(jì)擊穿電壓值升壓。2種施加電壓方法都顯示出隨顆粒量的增加，其絕緣強(qiáng)度逐漸降低。由于承受電壓的時(shí)間較長(zhǎng)，分級(jí)加壓比平滑加壓更嚴(yán)重。2種加壓方法試驗(yàn)結(jié)果之差估計(jì)約為15%.目前，采用濾油機(jī)來(lái)處理油中雜質(zhì)。對(duì)于500kV變壓器要采用粗過(guò)濾器和精過(guò)濾器2種過(guò)濾器來(lái)清除油中雜質(zhì)，以確保油的耐壓水平含氣量是變壓器油的主要控制指標(biāo)之，含氣量直接影響超高壓變壓器的絕緣性能。運(yùn)行中變壓器油含氣量******不超過(guò)4%，500kV變壓器油含氣量控制在0.5%以內(nèi)。油中正常溶解空氣量為10%11%.當(dāng)油的含氣量超過(guò)飽和溶解量時(shí)，氣體會(huì)從油中釋放出來(lái)，懸浮在油中。
當(dāng)油中存在懸浮的氣泡時(shí)，在氣體與液體的交界面，由于2者的介電系數(shù)不同，界面電場(chǎng)將產(chǎn)生畸變，且氣體的耐電強(qiáng)度低，會(huì)產(chǎn)生氣泡放電。60kV級(jí)以上變壓器要求進(jìn)行真空注油和成品試驗(yàn)前的靜放處理，其目的就是為了消除變壓器器身內(nèi)部和油中氣泡，防止產(chǎn)品試驗(yàn)時(shí)發(fā)生氣泡放電。另外，當(dāng)變壓器投入運(yùn)行時(shí)，油中溶入過(guò)多的氣體會(huì)逐步排出并集中到氣體繼電器中，而發(fā)生誤動(dòng)作。
改善電場(chǎng)的均勻程度可以明顯提高優(yōu)質(zhì)變壓器油的工頻擊穿電壓。對(duì)于含有雜質(zhì)的油在沖擊電壓作用下，雜質(zhì)來(lái)不及形成“小橋”，改善電場(chǎng)的均勻程度可以提高油的耐壓程度。油中的雜質(zhì)在工頻耐壓作用下聚集和排列使電場(chǎng)產(chǎn)生畸變，擊穿電壓提高不明顯。生產(chǎn)中的制造缺陷，如產(chǎn)品內(nèi)有金屬異物、氣泡、引線屏蔽不良、導(dǎo)體和接地件有毛刺等，影響變壓器電場(chǎng)均勻程度，造成產(chǎn)品局部放電、耐壓擊穿。
采取以下措施，如增加鐵芯屏蔽、引線屏蔽良好、油箱護(hù)管、線圈靜電板、均壓球等加大電極曲率半徑的措施，可以改善變壓器電場(chǎng)均勻程度，不但縮小了絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣距離，而且同時(shí)提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
產(chǎn)品出廠前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行吊芯檢查，清除變壓器內(nèi)部雜質(zhì)和異物，******程度保證產(chǎn)品清潔度。
變壓器油流動(dòng)時(shí)，與絕緣材料磨檫產(chǎn)生靜電，流速越高，電壓越高。油在變壓器中流動(dòng)產(chǎn)生帶電的現(xiàn)象稱(chēng)為油流帶電。油流帶電可使變壓器電場(chǎng)產(chǎn)生畸變。油流帶電電壓與試驗(yàn)電壓疊加，當(dāng)疊加后的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)絕緣材料的局部放電場(chǎng)強(qiáng)或者擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，將危害變壓器的安全運(yùn)行。油流速在0.5m/s時(shí)，油流帶電所產(chǎn)生的局部放電脈沖開(kāi)始出現(xiàn)。在變壓器制造中，采用******流速為0.33m/s.油流帶電對(duì)超高壓變壓器影響更大。因此，變壓器必須控制油流速度，加大油流通道的截面，降低流速，油流通道的絕緣件應(yīng)倒圓角。對(duì)大容量、高電壓等級(jí)變壓器采用大流量強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻器油泵，降低油流帶電電壓，防止油流帶電引起絕緣局部放電或者絕緣擊穿現(xiàn)象發(fā)生。為了抑制變壓器在運(yùn)行中的油流帶電，在變壓器油中添加一定比例的改性的苯丙三唑（BTA）來(lái)改善變壓器油質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，BTA不僅可以抑制變壓器油的流動(dòng)帶電，而且對(duì)變壓器油也無(wú)影響。用這種添加劑是提高變壓器安全運(yùn)行度的有效措施之一。部分變壓器廠已開(kāi)始在500kV變壓器中采用。
以上討論的是影響變壓器油電氣性能的主要因素，此外，變壓器油在使用中還有其他影響其電氣性能的因素也同樣應(yīng)引起我們的重視，如變壓器油與變壓器絕緣材料的相容性、變壓器油的混合使用、變壓器油的老化等。了解并掌握影響變壓器油電氣性能的因素，對(duì)變壓器的制造、使用有極大幫助。
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