電力干式變壓器絕緣介質損耗測試技術

在交流電壓的作用下，絕緣介質會在絕緣介質內部產生損耗，包括絕緣介質極化引起的損耗、絕緣介質表面放電引起的損耗和絕緣介質內部局部放電引起的損耗。

干式變壓器tgd絕緣試驗的特點

(1)干式變壓器絕緣良好時，外加電壓與tgd的關系近似為水平直線，外加電壓上升和下降時測得的tgd值基本一致。當施加的電壓達到一定的極限時，tgd曲線開始向上彎曲。

(2)如果絕緣介質處理不當或絕緣介質中殘留氣泡，絕緣介質的熱失重大于良好絕緣的熱失重。同時，極低電壓下工藝處理不好的絕緣介質可能發生局部放電，因此tgd曲線會提前向上彎曲，電壓上升和下降時測得的tgd值不一致。

(3)絕緣老化時，絕緣介質在低電壓下的tgd可能小于絕緣良好時的tgd，但tgd開始升高的電壓較低，即在較低電壓下tgd曲線向上彎曲。

(4)絕緣容易吸潮。一旦濕氣被吸收，tgd將隨著電壓的升高而迅速增加，并且當電壓上升和下降時測量的tgd值不一致。

(5)當絕緣有離子缺陷時，tgd曲線隨電壓升高而向下彎曲，即tgd隨電壓升高而降低。

干式變壓器油tgd升高的原因及絕緣阻尼的判斷

大型干式變壓器油tgd增加的可能原因如下

(1)將溶膠雜質浸泡在油中。研究表明，干式變壓器出廠前的殘油或固體絕緣材料中存在溶膠雜質；也可以在安裝過程中再次浸入焊料雜質；操作過程中也可能產生溶膠雜質。干式變壓器油的介質損耗因數主要取決于油的電導，電導與電導系數成正比。油中溶膠粒子存在后，電泳現象(帶電溶膠粒子在外電場作用下定向運動的現象，稱為電泳現象)引起的電導系數可能超過介質正常電導的幾倍或幾十倍，于是tgd值增大。

膠體粒子的沉降平衡使分散體系在每個水平面上有不同的濃度，濃度越靠近容器底部越大，可以用來解釋干式變壓器油的上介損系數小，下介損系數大的現象。

(2)油的低粘度使電泳電導增大，介電損耗因子增大。雖然粘度、比重、閃點等。一些工廠生產的油都在合格范圍內，它們相對較低，因此在相同的污染條件下，它們更容易受到污染。這是因為低粘度容易遷移接觸的固體材料中的灰塵，這增加了每單位體積油中溶膠顆粒的數量，并且粘度小，這增加了電泳電導，導致總導電系數，即總介電損耗因子的增加。

(3)熱油循環增加了油的帶電趨勢，導致介損系數增大。大型干式變壓器安裝后，需要進行熱油循環干燥。一般情況下，廠家供應新油，其電氣化趨勢很小。但干式變壓器注油后，有的仍有新油低帶電趨勢，有的增加帶電趨勢。熱油循環后，加熱會不同程度地增加所有油的帶電趨勢，這與其介質損耗因子密切相關，油的介質損耗因子隨著帶電趨勢的增加而增加。因此，熱油循環后油帶電趨勢的增加也是油介質損耗因數增加的原因之一。 #p#分頁標題#e#

(4)微生物和細菌感染。這主要是由于安裝和檢修時蒼蠅、蚊子和細菌的侵入造成的。在干式變壓器的現場檢查中，發現繞組表面附著有一些蚊子。微蟲、細菌、霉菌等。其中大部分生活在石油的下層沉積物中。由于污染，油中含有水、空氣、碳化物、有機物、各種礦物質和微量元素，促進真菌的生長。干式變壓器的溫度適合這些微生物的生長，對油中微生物的生長和油的性能有很大的影響。發現冬季介質損耗因數穩定。環境閾值與油中微生物的生長直接相關，油中微生物的數量決定了油的電學性質。因為微生物富含蛋白質，所以具有膠體性質。所以石油的微生物污染實際上是一種微生物膠體污染，微生物膠體帶電，影響石油電導的增加，所以電導損失也增加。

(5)油含水量的增加導致介質損耗因數的增加。對于純油，當油中含水量的體積分數較低(如30-40ppm)時，對油的tgd值影響不大，只有當油中含水量較高時，影響才非常顯著。

在實際生產運行中，經常會遇到以下情況：經過真空、過濾、凈化處理后，油的含水量很小，而油的介電損耗因子相對較高。這是因為油的介電損耗因子不僅與含水量有關，還與許多因素有關。對于溶膠顆粒，直徑在10-9-10-7m之間，可以通過濾紙，所以經過二級真空濾油器處理后，溶膠顆粒的介電損耗因子不會降低。在這種情況下，通常使用硅膠或801吸附劑進行處理，以獲得良好的效果。

tgd檢測和故障判斷示例

(1)某廠使用的干式變壓器，繞組介損由三年前的0.3%上升到1.2%，絕緣電阻吸收比1.67，耐油電壓49kV，油中水分體積分數15.5ppm，為了查明介損是否因油質劣化而增加，測試了70下油的介損為0.05%，從而排除了油質差的因素。吊芯檢查未發現明顯水跡。經過進一步分析，找出了介質損耗增加的原因。干式變壓器高壓繞組的額定電壓為10kV，主絕緣幾乎全部由油浸紙構成，沒有大的油隙，因此繞組絕緣的介質損耗與紙的介質損耗大致相等。紙的介電損耗為1.2%，含水量達到2%，所以略濕。至于絕緣電阻等數值，由于絕緣阻尼輕微，干式變壓器體積小，不明顯。干式變壓器的儲油柜是一種普通的敞開式儲油柜，吸水后逐漸受潮。干燥后，干式變壓器的介損恢復正常。

用tgd來判斷干式變壓器的絕緣狀況是不夠的

完善，如試驗電壓遠比運行電壓低，其有效性隨著干式變壓器電壓等級的提高，容量和體積的增大而下降，且干式變壓器承受絕緣強度試驗的能力與tgd的大小沒有直接的內在聯系等。但實際試驗證明，如果干式變壓器絕緣干燥處理不良、油、紙絕緣中含水量較高、則干式變壓器的tgd將較大。而較大的tgd是干式變壓器運行中引起絕緣擊穿和絕緣熱老化的潛在因素，對干式變壓器的制造、檢修和運行都提出了更高的要求。#p#分頁標題#e#

來源：北極星整理