淺析大型變壓器油流帶電現象李智（廣東省電力試驗研宄所，廣東廣州510600）電的測試實例等方面探討了油流帶電現象，提出如何抑制油流帶電現象的產生是當前急需解決的問題。

　　1油流帶電機理bookmark1這樣，纖維素和木質素分子就被一H的正電關于油流帶電的機理目前尚有爭，現有的研性所覆蓋，絕緣紙板表面就如同覆蓋著一層正極性宄結果認為可以從油流的流動作用和父流電場的電的氫原子。正電性的一H8+對油中負離子具有較強動作用兩方面來認識。就油流的流動作用而言，比的親合作用，進而吸附油中負離子，并在油一紙界在強迫油循環的大型電力變壓器中，變壓器油流過絕緣紙及絕緣紙板的表面時，會發生油流帶靜電現象，簡稱油流帶電現象。油流帶電現象在國內外均有發生，據報導，1989年美國曾有12臺大型變壓器因油流帶電而損壞；我國曾于1992年對國產大型變壓器的品質進行過調查，調查結果表明，油流帶電引發的靜電放電是威脅國內大型變壓器安全運行的重要因素之一。大型變壓器的油流帶電現象己引起國內外電力部門和變壓器制造業的廣泛關注。日本、美國、法國、瑞典、英國和波蘭等很多國家早在20世紀70年代就投入大量的人力、物力對油流帶電問題進行研究。近些年來，油流帶電問題也引起我國的重視，變壓器制造業、電力部門和有關高等院校都在認真進行研究。較普遍的看法是，變壓器的固體絕緣材料（如絕緣紙和紙板）的化學組成成分是纖維素和木質素，其中纖維素帶有羥基（一0H），木質素帶有羥基、醛基（一CHO）和羧基（一COOH）在變壓器油的不斷流動下，油與絕緣紙板發生摩擦，使得這些基團發生電子云的偏移，即偶電層的電荷發生分離，負電荷仍附著在紙板表面，正電荷進入油中并隨油流動，形成沖擊電流。這樣，油就帶正電，而紙板表面帶負電。隨著油的循環流動，油中正電荷越積越多，當積聚到一定程度時就可能向絕緣紙板放電。

　　2影響油流帶電的主要因素21油流速度、溫度的影響油流速度是影響油流帶電的比較主要因素。油流速度大，油流帶電程度隨之嚴重，通常認為在2~4倍的額定流速（平均流速）下，帶電傾向較為明顯。由于油流速度與溫度有關，所以溫度變化時，油流的帶電程度也隨之變化。

　　22油流狀態的影響油的流動分為層流和湍流。在實際的變壓器中，繞組下部的進油口附近區域屬湍流狀態，該區域油流帶電程度嚴重。

　　23油中水分的影響油中水分含量對油的流動帶電傾向有明顯的影響。隨著油中微量水分的減少，油中的帶電傾向將加，合格的大型變壓器中的絕緣油微水的質量分數較低（約1X10-）），使得電荷的泄放困難，故運行中的大型電力變壓器油流帶電問題較嚴重。由于溫度的變化，水分在油和紙質材料間有一個連續的動態平衡過程，由于這個過程在連續變化，相當于液、固兩態界面的電導率在連續變化，這也就直接影響了油流帶電。

　　24介質損耗因數的影響在一定范圍內，油流帶電與介質損耗因數存在不確定性，但總的趨勢是介質損耗因數大時，帶電傾向加。

　　25其它現己查明，大型電力變壓器的油流帶電現象，除受上述因素影響外，還與變壓器油的加工精制工藝、油的老化、變壓器的結構（包括泵、散熱器、油箱等）、運行狀況、油中雜質、光照、油與紙之間水分的遷移等因素有關。向的方法有循環直接法、循環注入法、流下法和旋轉回金法等。

　　3.1循環注入法循環注入法的測量裝置如所示。裝置的靜電發生器是一段包有皺紋紙和白布帶的引線模型，使油在2mm間隙中循環流過引線模型的表面。用循環泵使基準油以一定的溫度和流速流過靜電發生器。測量絕緣表面的對地泄漏電流與時間的關系，當測量帶電傾向時，用注射器注入幾十毫升的被試油樣，這時泄漏電流有一變化量，根據泄漏電流波形變化求出帶電傾向。

　　測帶電傾向時可用較少的油樣（幾十毫升）裝置除了可測量帶電傾向外，還可以用來測量不同油品流動電流與溫度和流速的關系。

　　裝置所用的基準油油量較大，約3L；因油與固體絕緣接觸的表面較小，所以得到的泄漏電流也較小。

　　3.2流下法流下法是一種非循環式的油流帶電傾向測量法。其測量裝置示意圖如所示。

　　3測量油流帶電傾向的方法和儀器a）油樣容器?？梢运芰匣虿Ａ椴牧现谱鳎莘e為200mL左右，其作用主要是存放油樣，并據報導，1目前凰內外研究人員測量油流帶n，ublis使油樣保持注入前的原始狀態。http://www.cnki.net由可見，流下法的測量裝置包括以下幾個電荷發生器。即靜電發生器，可用層壓管或玻璃管內填滿碎絕緣紙制成，內徑為15mm左右。其主要作用是使油樣流過其中時分離電荷。試驗證明，碎絕緣紙采用濾紙較好，它能產生較大的靜電電流，使儀器測量靈敏度加。

　　收集荷電油樣容器?？捎娩X板制作，其容積應與油樣容器相適應，能將帶電的油全部收集在其中，以備測量。

　　測量儀表。主要是指微電流計，用以測量收集荷電油樣的容器對地的泄漏電流，其比較小靈敏度為記錄器。用于記錄時間特性。

　　絕緣臺。用聚四氯乙烯制作，其作用是將收集荷電油樣的容器對地屏蔽絕緣起來，以免電荷泄放。

　　法拉第筒，用金屬材料制作，其作用是屏蔽外界干擾。

　　由于該裝置具有操作簡單、油樣少、有標準的紙過濾器和電行分離效率較高等優點，所以目前在國外獲得廣泛的應用。不少國家應用該裝置測定油中帶電傾向，并積累了一定的經驗。例如，西屋公司根據運行經驗，將運行中的變壓器油中帶電傾向控制在不大于800C/cm3，否則應更換或過濾油。

　　33過濾式法過濾式法的原理與流下法相似，測量裝置示意圖如所示。它由壓力供給、電荷發生器及測量等部分組成。

　　6?總閥門；7?供氣管；8?空氣壓縮機；9一壓力產生及控制；10-油容器11一聚四氟乙烯絕緣板12?微電流計（可接圖形記錄儀）13?漢拉北屏蔽室當強迫變壓器通過一層濾紙時，就會發生電荷分離，過濾后的油帶正電，濾紙上帶負電。應用微電流計可以測得濾紙上靜電電荷形成的泄漏電流。再用下式計算帶電頻向，t?全部變壓器油流過團體絕緣（濾紙）所需的時間；I?微靜電計測出的靜電電流平均值；?所用變壓器油的總容積。

　　該裝置的特點是，其電荷分離過程能代表實際變壓器中發生的油流帶電現象，靈敏度較高，能獲得較好的測試效果。

　　4實例測試2002年日本三菱公司對其生產的、在廣東省電力系統內使用年限較長的500kV變壓器油流帶電情況進行了一次普查，結果是均處于正常狀態。

　　具體數據：江門變電站2號變壓器，容量750 MVA，帶電傾向U相為28.1pC/mLV相為2號變壓器，容量750MVA，帶電傾向U相為pC/mL；城變電站2號變壓器，容量750MVA，析，徹底杜絕產生振動的根源。

　　3相關討論31比較信號的選取問題在進行機組振動的比較研究時，選用軸振動還是軸承振動是一個值得認真考慮的問題。從目前的研究來看，理論和試驗室研究用得比較多的是軸振動，而現場研究則多數選用軸承振動，這里面主要考慮的是信號的信噪比問題。以我們的經驗看，建議選用軸承振動為好。主要原因有二：軸振動信號噪聲很豐富，很難在試驗中確定量值及進行相應的降噪處理；軸振動信號相對而言不太穩定，而軸承振動信號則穩定得多。

　　32穩定相關工藝參數，保持一致性問題在試驗中，一定要確保相關工藝參數的穩定及幾臺對比機組的一致性，這主要是為了剔除一些敏感參數對振動的影響，避免導致誤判和漏判。一般而言，每臺機組都有一些振動敏感參數，如真空、軸封溫度等。參數的不一致會導致振動數據的巨大差別。曾經在同類型機組上做過試驗，軸封溫度相差50°C影響振動的量值在20%左右12，這足以影響在判斷上的正誤。當然，參數的選取也有值得商榷的地方，應盡量選取振動敏感度低的區域，而不是相反，這將另文闡述。

　　4結束語用比較法對機組的振動進行研究，是一個值得重視的領域。由于振動問題復雜性，有時單純研究1臺機組的振動不容易得出正確和全面的結論，因此，本文對云浮發電廠4臺同類型機組的振動進行了初步的比較研究。選取4臺機組基本一致的工況，測取4臺機組同樣位置的振動，以進行比較。通過對機組振動狀況的測試，比較分析，提出了機組的維修和運行建議。通過比較研究，找到了哪些因素是共性因素，哪些因素是獨有因素，為進一步消除故障和確認故障提供了數據分析基礎。從長期來看，通過長期的比較研究，可以為機組的預測維修積累大量和必須的數據。還有許多工作值得認真研究，如：改變某一關鍵敏感參數，觀察不同機組的變化關系等。