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变压器绝缘老化的检测 1 变压器绝缘老化的检测 变压器固体绝缘是由含纤维的物质组成，老化后生成CO和CO2以及糠醛，因此可借助测量CO和CO2以及糠醛的含量和绝缘纸聚合度来诊断变压器绝缘老化的缺陷，通过产气速率的测试，来判断绝缘老化的程度。 1、利用液相色谱法测量油中糠醛的含量判断绝缘的老化程度 测量油中糠醛浓度（C4H3OCHO即呋喃甲醛），这是因为绝缘纸中的主要化学成分是纤维素。而纤维素大分子是由D――葡萄糖基单体聚合而成。当绝缘纸出现老化时，纤维素历经如下化学变化：D――葡萄糖的聚合物由于受热、水解和氧化而解聚，生成D――葡萄糖单糖，而这种单糖 又很不稳定，容易水解，最后产生一系列氧环化合物。糠醛是绝缘纸中纤维素大分子解聚后形成的一种主要的氧环化合物。它溶解在变压器的绝缘油中。当绝缘的纤维素受高温、水分、氧气等作用后将裂解，糠醛便成了绝缘纸因降解形成的一种主要特征液体。 1）判断依据。利用高效液相色谱分析技术测定中油中糠醛含量，可发现下列故障情况： ⑴已知内部存在故障时判断是否涉及固体绝缘； ⑵是否存在引起绕组绝缘局部老化的低温过热； ⑶判断运行年久变压器的绝缘老化程度。 2）检测糠醛含量的特点。油中糠醛分析时，可以结合油中CO和CO2含量分析以综合诊断其内部是否存在固体绝缘局部过热故障。《规程》建议在以下情况检测油中糠醛含量： ⑴油中气体总烃超标或CO、CO2过高； ⑵500kV变压器和电抗器及150MVA以上升压变压器投运2~3后； ⑶需了解绝缘老化情况。 3）判断绝缘纸的老化程度的优点：用高效液相色谱分析仪测出其含量，根据浓度的大小判断绝缘纸的老化程度，并根据糠醛产生速率可进一步推断其老化速率以及剩余寿命。糠醛分析的优点是： 2 ⑴取样方便，用油量少，一般只需油样十至十几mL。 ⑵变压器不需停电。 ⑶取样不需特别的容器，保存方便。 ⑷糠醛为高沸点液态产物，不易挥发损失。 4）检测糠醛含量的要求。根据DL / T596――1996电力设备预防性试验规程对油中糠醛含量的要求，在必要时应予以检测。 ⑴糠醛含量超过下表中数据时，一般为非常老化，需连续检测，并注意增长率。 变压器油中糠醛含量限值参考表 运行年限 糠醛量mg / L 1 ~ 5 0.1 5 ~ 10 0.2 10 ~ 15 0.4 15 ~ 20 0.75 ⑵测试油中糠醛含量达到1~2mg / L，变压器绝缘已劣化严重；油中糠醛含量达到3.5mg / L, 变压器绝缘劣化已很严重；油中糠醛含量达到4mg / L及以上时，变压器整体绝缘水平处于寿命晚期，此时宜测定绝缘纸（板）的聚合度后进行综合判断。 5）相关的几个问题。尽管有的变压器虽运行年久，但其油中糠醛含量并不高，甚至很低。其原因可能有以下几点： ⑴糠醛损失。变压器油如果经过处理，则会不同程度地降低油糠醛含量，例如，变压器油经白土处理后，能使油糠醛含量下降到极低值，甚至测不出来。要经过一段较长的运行时间后才会升到原始值。在作判断时一定要注意这些情况，否则易造成误判断。 ⑵运行条件。变压器绝缘中含水量少、密封情况好、运行温度低；不少变压器投运后经常处于停运或轻载状况，这也是导致变压器油中糠醛含量低的原因。 对变压器油中的糠醛含量高的变压器要引起重视，对糠醛含量低的变压器也不能轻易判定其是否有没老化，具体情况具体分析。分析时还要认真调查研究变压器的绝缘结构、运行条件、故障及检修情况 3 等。 2、测量绝缘纸的聚合度判断绝缘的老化程度 测量变压器绝缘纸的聚合度是确定变压器老化程度的一种比较可靠的手段。纸聚合度的大小直接反映了劣化程度。新的油浸纸（板）的聚合度值约为1000。当受到温度、水分、氧化作用后，纤维素降解，大分子长度缩短，也即D――葡萄糖单体的个数减少到数百，而纸的聚合度正是代表了纤维分子中D――葡萄糖的单体个数。 一般认为：变压器油中绝缘纸的聚合度达到250左右，绝缘纸的机械强度已比出厂下降50%以上。测聚合度的试样可取引线上的绝缘纸、垫块、绝缘纸板等数g。对运行时间较长的变压器可尽量利用吊芯检查的机会取样。变压器绝缘纸老化的后果，除导致其电气强度下降外，更主要的是机械强度的丧失，在机械力的冲击下，造成损坏而使电气击穿等严重后果。因此当聚合度值下到250时，并不意味着会立即发生绝缘事故，但从提高变压器运行可靠性的角度考虑，更应避免短路冲击，严重的振动等因素。 3、利用气相色谱分析法测量CO和CO2的含量判断绝缘的老化程度 对密封式变压器，CO随运行年数的增加而增加，且增长速率是呈逐