0引言
变压器在使用中，尤其是开启及关闭的操作中容易引起电弧现象，通过变压器油可有效消灭电弧，保证各组件运行的安全性，避免变压器中的铁芯、线圈等受到空气、水分的浸蚀而生锈 腐蚀，既能确保变压器稳定运行，还能提高其安全性，延长设备寿命。基于此，探讨油化验在电力系统的运用尤为必要。
1变压器油化验的重要性
变压器油化验可为变压器运行的安全性、可靠性提供重要的性能参考信息，如变压器的腐蚀状态、绝缘状态、密封性能以及异常放电等，都可以通过油品化验结果及时有效地掌握。通过变压器绝缘油品化验，能及时有效了解变压器性能的相关 信息，为设备的检修提供有价值的参考，为变压器是否需要解列 提供必要的参考信息和数据支撑。总之，加强对变压器绝缘油化 验的研究，可为变压器的状态检修提供必要的技术保障，为电力 系统实现智能化、智慧化、不停电运行打下坚实基础。
2变压器油性能变化的常见形式及危害
2.1化学性能变化
绝缘油化学性能变化主要是通过酸价这一指标来判断。随 着变压器投入使用时间的延长，酸价也会逐渐发生变化。如果变 压器绝缘油的酸价超过 0.1，就极易发生故障、甚至停止运行。此外，变压器绝缘油的 pH 值越大，绝缘油的纯度越高。但随着使用时间的增加，pH 数值会逐渐降低，如果 pH 值低于 0.4，则提示绝缘油中存在较多杂质，会加剧对设备的腐蚀，且绝缘性能也 随之降低，容易出现漏电等问题，安全隐患开始增大。
2.2物理性能变化
由于电力系统中变压器的特殊作用，决定了变压器绝缘油的物理性能对变压器的影响非常大。通常情况下，刚投入使用的绝缘油呈淡蓝色，随着使用时间的增加，颜色会逐步加深，各种杂物增多，变为劣质油，致使变压器无法安全运行。因为劣质油能够分解成多种产物，这些产物会在变压器散热管、线圈等部位沉积而形成油泥，致使变压器绝缘油无法正常循环流动，绝缘性能快速降低，变压器在此种状态下运行，极易发生污闪等问题。 区分优质绝缘油和劣质绝缘油的关键指标是黏度，绝缘油低于
1.8 恩氏黏度（9.5 mm2/s）是优质油，反之是劣质油。变压器投入的时间越长，绝缘油的质量会随之下降，油体的黏度增加、质量 变差，散热和绝缘效果都随之降低，对其使用寿命造成影响。若 绝缘油的问题较多，甚至还会诱发失火、爆炸等事故。
表面张力也变压器绝缘油的主要物理性能参数，变压器运行中， 绝缘油的表面张力不断发生变化，通常以 35 mN/m 为绝缘油的标准表面张力。随着使用时间增加，绝缘油不断劣化，表面张力不断降低， 降低到 19 mN/m 时，表明绝缘油已变为劣质油，其中可能含有大量的杂质、氧化物，如果不及时更换，极易发生故障和安全问题[1]。
2.3 电气性能变化
新投入使用的绝缘油纯度较高，但随着使用时间的延长，绝 缘油中的水分、杂质等逐渐增多，其纯度及性能持续降低。如果 变压器绝缘油中的水分超过总量的 0.02％，则介质损伤不断加剧，损伤范围超过 0.3％，将会对变压器运行产生严重威胁形成安全隐患，需要及时采取有效措施进行处理。此外，击穿电压也 会受到变压器绝缘油中含水量增多的影响，如果绝缘油中含水 量超过变压器运行的最大允许标准，势必会影响击穿电压。如果 含水量达到 0.02％以上，击穿电压会加剧减低，当达到一定降低幅度后，将影响变压器的正常运行。
3、绝缘油品化验在电力系统的运用
3.1内容
变压器油在变压器运行中起到传输介质和冷却的功 能，其优劣程度对变压器运行的安全性、稳定性有较大影响。导致变压器绝缘油劣化的主要原因有变压器绝缘油被污染、过热、 电场强度过大、氧化严重等，其中污染主要指的是受潮气污染。 为保证变压器绝缘油的化学性能、物理性能、电气性能等满足变压器运行的要求，需要进行一系列化验，变压器绝缘油化验内容 主要包括以下 7 个方面。
（1）机械杂质化验。通过机械杂质化验，可快速准确地发现变压器绝缘油中不溶性油泥、纤维及其他杂质的种类和含量。 提醒工作人员及时清理或更换绝缘油。如果绝缘油中这些物质 过多，会引起油道堵塞，或沉在积变压器线圈中的某个位置，无 法正常散热，导致局部温度无法及时散发，引起火灾等安全事故 。
（2）水分化验。水分是影响变压器绝缘油性能的关键指标，含水量过大，会直接导致绝缘油失去原有的性能，降低变压器各零部件运行的可靠性和使用寿命。
（3）酸值。若变压器绝缘油中酸性产物含量过大，会导致绝缘油的导电性增加，起不到绝缘作用，冷却性能也会降低，随 着使用时间的增加，温度持续升高，加速固体材料老化速度，缩 短使用寿命。
（4）pH 值。变压器绝缘油老化初期，极易生成低分子有机物酸，常见的有甲酸、乙酸等，提升绝缘油的溶水性，对于变压器 的金属元件以及绝缘材料都造成腐蚀问题，影响其绝缘性能，对 其使用寿命也造成严重影响，运维成本随之增加。
（5）闪点。随着变压器绝缘油闪点的不断降低，会形成一定 量的可挥发性可燃气体，气体通常具有良好的导热性，电气设备温度增加，如果出现电弧放电，温度会随之快速上升，使绝缘油裂解的现象加剧。通过闪点测定，可及时准确地发现设备故障， 提醒工作人员及时解决，保证变压器运行的安全性和稳定性。
（6）耐压。绝缘油是变压器的主要绝缘材料，其击穿电压是保证设备安全的关键参数，如果击穿电压下降，必然会影响绝 缘效果。电压击穿设备，将引发安全事故。
（7）色谱分析。色谱分析是油化验在电力系统运用的关键，通过色谱分析，可准确预测变压器运行中的潜伏性故障。其他影响变压器绝缘油的主要因素是局部过热引发电晕、放电等问题 ，主要气体包括甲烷、乙炔、丙烯、一氧化碳以及二氧化碳等。通过色谱分析可获知绝缘油中的气体种类、含量等，可作为判断变压器运行故障的主要依据[2]。
3.2方法
3.2.1物理性能试验
变压器油属于典型的矿物油，组分复杂，并不是单一的化学物质，是一种由多种液态烃组成的混合油，无法准确获知单体组分和相关的物理性能，只能总体分析其物理性能，具有多种烃类化合物的综合物理性能[3]。因此，在绝缘油物理性能试验中， 可采用条件试验法对变压器绝缘油的密度、黏度、闪点、凝点等物理性能进行测试。
3.2.2化学性质试验
化学性质是衡量变压器绝缘油性能的主要指标，其测定机 理比较简单，主要是根据绝缘油相关的物质特性，利用相应试剂 发生化学反应，通过化学反应的过程、产生物等，对绝缘油的化 学性质进行定量和定性分析。通过化学性能试验，可对变压器绝 缘油的水溶性酸、酸值、苛性钠、氧化安定性等进行全面测定，为 绝缘油的使用、更换提供数据支撑。
3.2.3电气性能试验
变压器设备中的绝缘油是液体状态的绝缘材料，通过采用电气性能试验，可以了解这种材料的击穿电压、介质损耗因数、体检 电阻率等，通过这些指标，可准确分析绝缘油电气性能的优劣，主 要是通过特定的仪器，按照相应的标准和试验方法获知电气性能。
3.2.4色谱分析法
色谱分析法主要原理是利用色谱柱，在净值不同状态下得 高沸点或是固定相，它们对绝缘油不同组分的吸收效果或溶解 效果的差异性，促使各组分在色谱柱中的移动速度不同进行准 确区分，再通过专业的检测器进行鉴定。利用气象色谱法测定变压器绝缘油中的溶解气体含量，可直接应用于变压器故障性 质判断和处理。
4、实例分析
2019年8月，某220kV变电站运行中220kVI母PT（Po－tential Transformer，电压互感器）中的A相电压只超过20V，该变电站PT为先进的电容式电压互感器，于2019年6月更换完成，通过电容式互感器的结构可知，造成电压缺失的主要原因有 3 个：①PT 电磁单元发生二次侧断线或者短路；②电容器单元故障，分压电容 C2 短路；③PT 电磁单元一次侧故障。
为找到故障根源，对 A 相 PT 取绝缘油进行色谱分析，分析结果为：氢气含量 302.86×10-6；一氧化碳含量为 1128.36×10-6；二氧化碳的含量为19124.32×10-6；甲烷含量为168.95×10-6；乙烯含量为140.65×10-6；乙烷含量为132.67×10-6；乙炔含量为12.32×10-6。
从油化验色谱分析可以看出，该变压器绝缘油中氢气、乙炔、烃类气体含量明显超标，表明引发此故障的主要原因是电磁 单元发生故障，而且乙炔明显超标严重，但并不是总烃的主要组 分，表明大概率是电器单元过热[5]。为精确定位故障电，进行了高 压试验，生产厂家解体试验，发现导致此次故障的主要原因是电 器单元中间变压器高压绕组发生热击穿，与油化验判断结果相 吻合，验证了油化验结果准确可靠。
5、结束语
本文结合理论实践，探讨油化验在电力系统的运用，阐述变压器油在变压器运行中的重要作用，开展油化验可及时掌握变压 器绝缘油的理化性能、电气性能等，为变压器运行故障的分析判断提供必要的参考指导，发现问题及时处理，保证电力系统安 全、稳定、可靠运行。
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