浅谈植物油变压器的油试验监理工作要点

发表时间:2019/6/11   来源:《电力设备》2019年第3期   作者:李光哲
[导读] 摘要:介绍植物油变压器的发展状况及主要特点,通过与矿物油变压器的绝缘油部分特性的对比,描述了绝缘油试验监理工作要点,展望了植物油变压器的应用前景及面临的挑战。
        (广州电力工程监理有限公司  510620)
        摘要:介绍植物油变压器的发展状况及主要特点,通过与矿物油变压器的绝缘油部分特性的对比,描述了绝缘油试验监理工作要点,展望了植物油变压器的应用前景及面临的挑战。
        关键词:变压器;植物绝缘油;监理;要点
        引言
        电力变压器是电力系统中电能传输与分配的重要设备之一,其安全稳定运行十分重要。而目前变压器中的绝缘液体主要是从石油中提炼而成的矿物绝缘油,具有良好的绝缘性能和低廉的成本。因其产量大及各项技术经济指标优越,至今还广泛应用于变压器的理想绝缘物质。但是由于矿物绝缘油闪点、燃点低,生物降解性能差、防火性能差、污染环境等的问题,植物绝缘油的优势也突显而出。
        1.植物绝缘油变压器的项目情况介绍
        经过几年的前期研究和积极准备,2017年12月,南方电网实施了技术改造,将一个位于风景旅游区内的110kV变电站的矿物油变压器更换为植物绝缘油变压器,实现了国内首台高电压等级植物油主变压器挂网运行,并且实现了植物油变压器从配变到主变的跨越。
        2.植物绝缘油的特点
        植物绝缘油是可再生能源,可以在100%转基因大豆、油菜籽、棕榈、椰子的种子中提炼。不仅原料来源广泛,而且具有良好的电气性能。
        2.1电气性能 
        变压器油纸绝缘系统中的含水量是影响其介电强度和老化寿命的关键因素之一。而水分主要聚集在绝缘纸板和变压器油中,它会使绝缘电阻降低,介质损耗因素增加,对设备运行构成威胁,严重时还会酿成放电击穿事故。在通过矿物油、植物绝缘油含水量与击穿电压试验过程中可以发现,矿物油中含水量继续增加至超过40mg/kg之后,击穿电压值发生突变,急剧下降。而植物油绝缘油中含水量是要增加至超过300mg/kg之后,击穿电压值才发生突变下降。从中说明植物油相对于矿物油的耐潮性能好,电气性能优于矿物油。具体见下图矿物油、植物油含水量与击穿电压特性曲线图1。
           
        图1  矿物油、植物油含水量与击穿电压特性曲线
        2.2抗老化性能
        变压器在运行过程中会产生热量,绝缘纸在这种较高温度下会发生热裂解、氧化裂解等化学反应,导致自身的机械性能和电气性能下降。通过把绝缘纸放置在植物油和普通矿物油下,模拟在不同时间和温度的老化程度。所得到的结论对比主变实际运行情况下的时间和温度。最后通过对比可知,植物油较矿物油能显著减缓绝缘纸的老化,据测算,可延长变压器寿命33%。
        3.植物油变压器绝缘油交接试验监理工作要点
        按照交接试验标准和监理规范要求,本工程对绝缘油共抽取了注油前、注油后、热油循环后、耐压后四次油样分别进行检测,监理进行了全过程的见证。其中,热油循环后、耐压后的油样对比数据如下表。
       
        通过上表可知,植物油相比矿物油,在闪点、水含量、击穿电压方面有非常优异的性能。植物油相比矿物油有较高的介电常数,但是其与绝缘纸的介电常数更接近,更利于油隔板绝缘结构。经过处理后的植物油具有良好的电气性能,能够满足变压器对其性能的要求。
        4.植物绝缘油变压器面临的挑战
        目前,植物绝缘油变压器发展的历史还比较短,还处于不断探索中。所以植物绝缘油变压器面临以下几点挑战:植物绝缘油变压器长期运行时的稳定性存在怀疑;变压器整体耐燃性能仍待验证;长期运行时变压器外壳的密封性能如何保证;在安装、运行方面缺乏相关标准。
        5.结束语
        作为一种绿色创新性设备,通过本次示范工程的试验证明,植物绝缘油变压器展示出了其良好的电气性能。同时,作为监理人员,严格移交监理规范、交接试验标准、产品技术协议做好过程见证,总结经验,更好的应用到工程的质量管理上,这也是本次示范项目监理的最大收获。目前,该项目已正式运行一年多,一切参数正常。
        参考文献
        [1]植物油变压器在配电网的运用前景[M].魏敏:油气、地矿、电力设备管理技术,2015.
        [2]《油浸式电力变压器技术参数和要求》:GB/T 6451-2013.
        [3] 刘光祺;钟力生;于钦学;李华强;;植物绝缘油研究现状[J];绝缘材料;2012年03期.
        [4]王凤呜;梁应山; 电力变压器噪声、振动的产生及降低噪声、振动的措施[J];高电压技术;1980年01期.
        [5] 孙大贵;杨凤;刘作华;陶长元;张占龙;胥江河;植物绝缘油的制备及电气性能研究[J];中国油脂;2010年11期.
        [6]杨凤;植物绝缘油的制备及抗氧化性能研究[D];重庆大学;2010年.
        [7]项阳;浅谈植物绝缘油变压器;变压器;2014年第12期.
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