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变压器的气体特性
核心提示：包括击穿电压和介质损耗等。（1）击穿电压变压器油在实验室条件下经过十分仔细的净化处理后得到的特别纯净的油，其击穿电压可以
包括击穿电压和介质损耗等。 （1）击穿电压变压器油在实验室条件下经过十分仔细的净化处理后得到的特别纯净的油，其击穿电压可以高达 3!!!’4 ) 5*。但这种油不可能在工业生产中得到和使用。在工业生产中考虑到实际情况，经过充分过滤的油一般可以达到 /!’4 ) &2 .**以上。这个差别表明：变压器油中混有少量的杂质，这些杂质将极大地影响它的电气性能。 变压器油中的杂质主要是指混和在油中的水分、气体和纤维。当油中含有带水分的纤维杂质时，将引起油中的电场发生畸变，造成局部电场强度增大，引起油中放电和击穿。因此，变压器油必须经过过滤和干燥处理，才有可能被应用在生产上。杂质（水分）、温度、电场状况和电压作用时间等条件对油都有不同程度的影响。 1）水分的影响。变压器油能溶解一定量的水分。油中含水量的增加将极大地降低油的耐电强度。其规律如图 3 6+所示。 当含水量大于 /! 70! 6/时，其耐电强度几乎不变。此情况表明：变压器油只能溶解一定量的水分，超过这个量，水分将从油中析出沉底，因此，对变压器油的耐电强度进一步下降没有什么影响。 2）温度的影响。如图 3 63所示，温度对受潮的变压器油的影响比较复杂。工频电压下，在比较均匀的电场中，油的耐电强度在 /! $#!"有极大值，而在 !"附近有极小值。在 /!"左右， 8水分从乳胶状态转变为溶解状态，而在 !"附近水分开始凝固。干燥的油则无此现象。在极不均匀电场的作用下，温度对击穿电压的影响较小，这是因为在极不均匀的电场下，水分等杂质对击穿所起的“小桥”作用变弱所致。 在冲击电压的作用下，温度变化对击穿电压的影响亦较小，这是由于电压作用时间很短，杂质来不及形成“小桥”。冲击电压强度在较均匀电场时，分散性较大；而在极不均匀电场时，分散性较小。 当温度在 3’ 45’6以上时，工频或冲击击穿电压均缓慢下降，这是在此温度以上水将开始汽化所致。 3）电场均匀度对变压器击穿电压的影响如图 7 "&所示。 由图 ! "&可以看出，当变压器油的品质较好时，改善电场的均匀度，能使击穿电压提高许多，特别对于工频电压的作用更为显著。变压器油的品质较差时，由于油中杂质的存在，使原来比较均匀的电场变得不均匀了，所以在工频电压的作用下，用改善电场的均匀度来大幅度地提高击穿电压的作用就不是很大了。在冲击电压的作用下，由于杂质的影响不大，故电场的改善能比较有效地提高击穿电压。 由上述规律可以得到：变压器运行中一定要保持变压器油的干净，这一方面要保证变压器器身在制造过程中和现场处理过程中的干净程度，、另一方面要使变压器油在运行中不和大气接触，不受潮。在这个条件下，变压器内部充分考虑改善电场的均匀度有极其重大的现实意义。 4）电压作用时间的影响。油间隙的击穿电压，随着电压作用时间的增加而下降，其规律可由变压器油的平均伏秒特性曲线来表示（见图 ! "#）。击穿电压与电压作用时间的关系曲线很复杂，在不同作用时间范围内有不同的规律。在时间极短时，显然属于电击穿。电压作用时间越短，其击穿电压值越高。曲线的第二个下降部分则和杂质聚集、介质发热等需较长时间才能完成的过程有关。时间超过 ’+./以上，击穿电压与时间的关系已不很显著，长期加电压的击穿电压随时间增加而缓慢下降的原因是油的逐渐老化。 电压作用时间的影响和油的清洁度有关，油越清洁，则影响越小。 5）变压器油击穿场强和油隙体积的关系。变压器油的击穿特性还和间隙的距离和间隙中的油体积的大小有关。油距减小，其击穿场强增大；油体积减小，其击穿场强也增大。 （2）介质损耗角正切（)&*!）$介质损耗角正切是变压器油的一个重要参数，它取决于油中的离子含量。普通精炼的变压器油，这一指标可以达到。但它对污染物非常敏感，只要一点点，就可以使介质损耗角正切增加很多。 水本身不影响这个特性，但当水和氧化产物或其他杂质混在一起形成了稳定的络合物，可以使变压器油的介质损耗角正切增加很多。 若油已经开始变质，在氧化过程开始时，就会发现介质损耗角正切增加。但过了一段时间，数值会下降。这可能是由于氧化过程开始时，过氧化物是与金属络合物一起形成的。络合物具有强烈的极性和高含量的离子，它会使变压器油的介质损耗角正切增加，过氧化物可以分解为新的自由基，形成介质损耗角正切较低的氧化产物。经过初始分解阶段之后，形成例如酸和酯等的氧化产物，使介质损耗角正切再次增加。 （3）油流带电 %当油在变压器中循环流动时，油中带的负电荷的粒子可以被油路导管壁的材料吸附。这表示油离开油路时已经带有正电荷，当这种油通过绕组进行冷却时，将会使绝缘材料表面聚集大量的电荷，形成高电位，达到一定程度时，便会发生放电。油的流速越高，油流带电的现象越严重。 尼纳斯公司对不同种类的油和氧化程度不同的油进行了油流带电的试验，结果表明：精炼度高的抑制的油的油流带电低。 |
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变压器的气体特性
时间:2013-11-25 10:02来源: 作者:鄂电电力 点击:
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