徐岩峰，张海洪，秦一鸣

(中海油(青岛)重质油加工工程技术研究中心有限公司，山东 青岛 266500)

变压器是电力系统中最重要的电气设备，其不仅可以输送电能，还对电力运行的安全性进行有效保障。绝缘电阻是变压器一项重要的测试项目，绝缘电阻的好坏直接关系到变压器的电气性能和寿命[1]，因此绝缘电阻受到各变压器企业的高度重视。变压器是由许多种材料组成的一个完整的绝缘系统，其绝缘材料基本有两大类：绝缘液体材料(即绝缘油)和绝缘固体材料(绝缘纸、层压纸板等)[2-3]。变压器油是使用于油浸变压器内，起到绝缘、散热冷却等作用的一种产品，是变压器的主绝缘材料之一，其性质的优良与否对变压器绝缘电阻的好坏有至关重要的作用，通过测试变压器油的性质可以快速分析变压器绝缘电阻。绝缘电阻偏低是变压器企业经常遇到且比较难处理的产品质量问题之一，本文通过分析变压器油水含量、体积电阻率和介质损耗因数等性质，找到了变压器厂变压器绝缘电阻不合格的关键影响因素，采用了白土吸附、脱水脱气等处理手段，解决了绝缘电阻下降的问题。。

1 变压器油性质分析

变压器绝缘电阻的下降，其本质是由绝缘部分的导电因素增强引起，而水分和固体导电微粒是造成绝缘导电性能增强的主要物质[4-5]。变压器在出厂过程中，要求其绕组绝缘和铁芯绝缘的状态良好，变压器经过运输、保管、真空注入变压器油等工序过程中，如果发生碰撞、受潮、油样污染等情况，均有可能引起绝缘状况下降甚至造成绝缘损坏。

TY公司的变压器出厂测试的指标中，绝缘电阻下降明显，从变压器中对变压器油取样并进行介质损耗因数、体积电阻率和水含量的分析，分析结果如下表所示。

表1 变压器油样性质变化

通过上表数据可以看出：

(1)封存样品水含量20mg/kg，变压器中部油样品水含量20mg/kg，底部样品水含量40mg/kg，底部样品水含量不合格，可能是受潮导致。

(2)从介质损耗因数数据看，封存样品0.036%，满足GB2536-2011标准要求(不大于0.5%)，但变压器中部样品和底部样品的介质损耗因数大于0.5%，不满足国家标准要求，可能是在注入变压器油时候被污染或者变压器中一些极性物质、水分等溶入变压器油导致。

(3)从变压器油性质的对比分析可知，水分升高或者介质损耗因数升高均可能是造成变压器绝缘电阻升高的影响因素。

2 变压器油的处理

2.1 变压器油脱水脱气处理

采用高效双级真空滤油机进行脱水脱气过滤处理。分别对变压器中油品进行三次中、下部取样分析并对绝缘电阻进行测试，绝缘电阻依然不能满足要求。变压器油分析结果如表2所示。

表2 脱水脱气过滤处理后油品性质

通过以上数据分析可知：

通过脱水脱气过滤的处理方式，可以降低变压器油中水含量，但是不能改善介质损耗因数。

变压器的绝缘电阻依然无法满足要求，则说明引起变压器绝缘电阻下降的主要因素是绝缘油介质损耗因数的下降。

2.2 变压器油白土吸附处理

变压器油的介质损耗因数是一项重要指标，它反映油中泄露电所引起的功率损耗，以此可以判断变压器油的劣化程度与污染程度。变压器油介损增高原因有较多如：油品本身质量问题、水含量过高、在运输等过程中造成污染、极性物质或导电胶体以及油品发生老化、油品中的微生物等均会导致油品介损升高，从而导致油品的绝缘电阻下降。

为更好的解决此次变压器油介损异常问题，故对可能导致油品介损异常的原因进行一一分析：

油品本身质量问题：通过对封存样品的分析结果来看，油品本身的介损能够满足产品质量要求，因此可以排除产品本身质量问题。

油品中微生物含量：文献[6]研究结果表明，变压器油中存在多种微生物，微生物对油介损有一定的影响，且此影响与微生物的数量及种类有关，只有当微生物达到一定数量时由于其本身及代谢物均为极性物质才会对油介损产生较大影响，且由于微生物在油中的不均匀分布从而使微生物导致的介损呈不规律变化，并能导致油的PH值和电阻率下降，此案例中由于油品的中部与下部电阻率下降均很明显且两者的差距较小，且目前不具备微生物含量分析方法，故此影响因素无法排除也无法确认。

极性物质或导电胶体：当油中混入极性杂质时，随着油中极性杂质或充电的胶体物质含量增加，介质损耗因数也会随之增加。变压器中的耐油橡胶等固体绝缘材料如油槽内使用的油漆、橡胶袋以及其他衬里材料如未能通过兼容性测试就会与变压器油形成胶体杂质，因胶体粒子直径较小，扩散慢，在变压器注油后，在重力作用下胶粒浓度会由上而下而逐渐增大，因其带电的特殊性在外电场作用下作定向移动形成“电泳”，从而使变压器油的电导超过正常的几倍甚至几十倍，增加了电介质的电导电流和极化率，因而使介电损耗增大[7]。

油品老化：文献[8]研究得出了油品老化中介损与酸值之间成对应关系，即介损随着酸值的升高不断增大，且两者成对数关系，但在此案例中绝缘电阻变坏的变压器刚投入运行时间较短(2个月左右)，因此油品老化可能性较小。

对于变压器油中含有极性物质或溶胶现象，要提高变压器油的介质损耗因数，一般有两种方法：吸附法进行再生处理跟换油处理。吸附法再生处理在工业生产中一般指利用活性白土作为吸附剂，利用其较大的表面活性对油中极性物质进行吸附，以达到降低介损的目的。

取变压器中样品进行过白土吸附实验[9]，在温度110℃，白土加入量4%条件下进行实验，经处理后对油品进行检测分析，介质损耗因数由原来的0.53%降低至0.038%，满足了GB2536-2011中变压器油介质损耗因数不大于0.5%的要求，同时绝缘电阻也满足了要求。

3 结束语

绝缘电阻偏低是变压器企业经常遇到且比较难处理的问题，造成变压器油绝缘电阻不合格的因素很多，极性杂质以及胶质粒子的存在是造成变压器绝缘性能变劣的一个主要因素，不容忽视，除必要的过程控制减少极性杂质的污染外，为确保变压器的安全运行，研究油品对绝缘材料的影响十分重要，严格把握固体绝缘材料的稳定性和可靠性减少不必要的溶胶是保证绝缘电阻稳定性的有效方法，当出现极性污染以及胶质粒子时，可采用白土精制方法进行处理，以使油的净化效果达到要求。