浅析大型变压器油流带电现象李智（广东省电力试验研宄所，广东广州510600）电的测试实例等方面探讨了油流带电现象，提出如何抑制油流带电现象的产生是当前急需解决的问题。

　　1油流带电机理bookmark1这样，纤维素和木质素分子就被一H的正电关于油流带电的机理目前尚有争，现有的研性所覆盖，绝缘纸板表面就如同覆盖着一层正极性宄结果认为可以从油流的流动作用和父流电场的电的氢原子。正电性的一H8+对油中负离子具有较强动作用两方面来认识。就油流的流动作用而言，比的亲合作用，进而吸附油中负离子，并在油一纸界在强迫油循环的大型电力变压器中，变压器油流过绝缘纸及绝缘纸板的表面时，会发生油流带静电现象，简称油流带电现象。油流带电现象在国内外均有发生，据报导，1989年美国曾有12台大型变压器因油流带电而损坏；我国曾于1992年对国产大型变压器的品质进行过调查，调查结果表明，油流带电引发的静电放电是威胁国内大型变压器安全运行的重要因素之一。大型变压器的油流带电现象己引起国内外电力部门和变压器制造业的广泛关注。日本、美国、法国、瑞典、英国和波兰等很多国家早在20世纪70年代就投入大量的人力、物力对油流带电问题进行研究。近些年来，油流带电问题也引起我国的重视，变压器制造业、电力部门和有关高等院校都在认真进行研究。较普遍的看法是，变压器的固体绝缘材料（如绝缘纸和纸板）的化学组成成分是纤维素和木质素，其中纤维素带有羟基（一0H），木质素带有羟基、醛基（一CHO）和羧基（一COOH）在变压器油的不断流动下，油与绝缘纸板发生摩擦，使得这些基团发生电子云的偏移，即偶电层的电荷发生分离，负电荷仍附着在纸板表面，正电荷进入油中并随油流动，形成冲击电流。这样，油就带正电，而纸板表面带负电。随着油的循环流动，油中正电荷越积越多，当积聚到一定程度时就可能向绝缘纸板放电。

　　2影响油流带电的主要因素21油流速度、温度的影响油流速度是影响油流带电的比较主要因素。油流速度大，油流带电程度随之严重，通常认为在2~4倍的额定流速（平均流速）下，带电倾向较为明显。由于油流速度与温度有关，所以温度变化时，油流的带电程度也随之变化。

　　22油流状态的影响油的流动分为层流和湍流。在实际的变压器中，绕组下部的进油口附近区域属湍流状态，该区域油流带电程度严重。

　　23油中水分的影响油中水分含量对油的流动带电倾向有明显的影响。随着油中微量水分的减少，油中的带电倾向将加，合格的大型变压器中的绝缘油微水的质量分数较低（约1X10-）），使得电荷的泄放困难，故运行中的大型电力变压器油流带电问题较严重。由于温度的变化，水分在油和纸质材料间有一个连续的动态平衡过程，由于这个过程在连续变化，相当于液、固两态界面的电导率在连续变化，这也就直接影响了油流带电。

　　24介质损耗因数的影响在一定范围内，油流带电与介质损耗因数存在不确定性，但总的趋势是介质损耗因数大时，带电倾向加。

　　25其它现己查明，大型电力变压器的油流带电现象，除受上述因素影响外，还与变压器油的加工精制工艺、油的老化、变压器的结构（包括泵、散热器、油箱等）、运行状况、油中杂质、光照、油与纸之间水分的迁移等因素有关。向的方法有循环直接法、循环注入法、流下法和旋转回金法等。

　　3.1循环注入法循环注入法的测量装置如所示。装置的静电发生器是一段包有皱纹纸和白布带的引线模型，使油在2mm间隙中循环流过引线模型的表面。用循环泵使基准油以一定的温度和流速流过静电发生器。测量绝缘表面的对地泄漏电流与时间的关系，当测量带电倾向时，用注射器注入几十毫升的被试油样，这时泄漏电流有一变化量，根据泄漏电流波形变化求出带电倾向。

　　测带电倾向时可用较少的油样（几十毫升）装置除了可测量带电倾向外，还可以用来测量不同油品流动电流与温度和流速的关系。

　　装置所用的基准油油量较大，约3L；因油与固体绝缘接触的表面较小，所以得到的泄漏电流也较小。

　　3.2流下法流下法是一种非循环式的油流带电倾向测量法。其测量装置示意图如所示。

　　3测量油流带电倾向的方法和仪器a）油样容器。可以塑料或玻璃为材料制作，容积为200mL左右，其作用主要是存放油样，并据报导，1目前凰内外研究人员测量油流带n，ublis使油样保持注入前的原始状态。http://www.cnki.net由可见，流下法的测量装置包括以下几个电荷发生器。即静电发生器，可用层压管或玻璃管内填满碎绝缘纸制成，内径为15mm左右。其主要作用是使油样流过其中时分离电荷。试验证明，碎绝缘纸采用滤纸较好，它能产生较大的静电电流，使仪器测量灵敏度加。

　　收集荷电油样容器。可用铝板制作，其容积应与油样容器相适应，能将带电的油全部收集在其中，以备测量。

　　测量仪表。主要是指微电流计，用以测量收集荷电油样的容器对地的泄漏电流，其比较小灵敏度为记录器。用于记录时间特性。

　　绝缘台。用聚四氯乙烯制作，其作用是将收集荷电油样的容器对地屏蔽绝缘起来，以免电荷泄放。

　　法拉第筒，用金属材料制作，其作用是屏蔽外界干扰。

　　由于该装置具有操作简单、油样少、有标准的纸过滤器和电行分离效率较高等优点，所以目前在国外获得广泛的应用。不少国家应用该装置测定油中带电倾向，并积累了一定的经验。例如，西屋公司根据运行经验，将运行中的变压器油中带电倾向控制在不大于800C/cm3，否则应更换或过滤油。

　　33过滤式法过滤式法的原理与流下法相似，测量装置示意图如所示。它由压力供给、电荷发生器及测量等部分组成。

　　6?总阀门；7?供气管；8?空气压缩机；9一压力产生及控制；10-油容器11一聚四氟乙烯绝缘板12?微电流计（可接图形记录仪）13?汉拉北屏蔽室当强迫变压器通过一层滤纸时，就会发生电荷分离，过滤后的油带正电，滤纸上带负电。应用微电流计可以测得滤纸上静电电荷形成的泄漏电流。再用下式计算带电频向，t?全部变压器油流过团体绝缘（滤纸）所需的时间；I?微静电计测出的静电电流平均值；?所用变压器油的总容积。

　　该装置的特点是，其电荷分离过程能代表实际变压器中发生的油流带电现象，灵敏度较高，能获得较好的测试效果。

　　4实例测试2002年日本三菱公司对其生产的、在广东省电力系统内使用年限较长的500kV变压器油流带电情况进行了一次普查，结果是均处于正常状态。

　　具体数据：江门变电站2号变压器，容量750 MVA，带电倾向U相为28.1pC/mLV相为2号变压器，容量750MVA，带电倾向U相为pC/mL；城变电站2号变压器，容量750MVA，析，彻底杜绝产生振动的根源。

　　3相关讨论31比较信号的选取问题在进行机组振动的比较研究时，选用轴振动还是轴承振动是一个值得认真考虑的问题。从目前的研究来看，理论和试验室研究用得比较多的是轴振动，而现场研究则多数选用轴承振动，这里面主要考虑的是信号的信噪比问题。以我们的经验看，建议选用轴承振动为好。主要原因有二：轴振动信号噪声很丰富，很难在试验中确定量值及进行相应的降噪处理；轴振动信号相对而言不太稳定，而轴承振动信号则稳定得多。

　　32稳定相关工艺参数，保持一致性问题在试验中，一定要确保相关工艺参数的稳定及几台对比机组的一致性，这主要是为了剔除一些敏感参数对振动的影响，避免导致误判和漏判。一般而言，每台机组都有一些振动敏感参数，如真空、轴封温度等。参数的不一致会导致振动数据的巨大差别。曾经在同类型机组上做过试验，轴封温度相差50°C影响振动的量值在20%左右12，这足以影响在判断上的正误。当然，参数的选取也有值得商榷的地方，应尽量选取振动敏感度低的区域，而不是相反，这将另文阐述。

　　4结束语用比较法对机组的振动进行研究，是一个值得重视的领域。由于振动问题复杂性，有时单纯研究1台机组的振动不容易得出正确和全面的结论，因此，本文对云浮发电厂4台同类型机组的振动进行了初步的比较研究。选取4台机组基本一致的工况，测取4台机组同样位置的振动，以进行比较。通过对机组振动状况的测试，比较分析，提出了机组的维修和运行建议。通过比较研究，找到了哪些因素是共性因素，哪些因素是独有因素，为进一步消除故障和确认故障提供了数据分析基础。从长期来看，通过长期的比较研究，可以为机组的预测维修积累大量和必须的数据。还有许多工作值得认真研究，如：改变某一关键敏感参数，观察不同机组的变化关系等。