500kV变压器油颗粒度的试验分析

　　1 引言

　　绝缘油中颗粒污染度影响绝缘油的电气性能，因此超高压、 特高压绝缘油对颗粒度的要求日显突出，尤其对金属颗粒含量的要求越来越严格。随着即将投入电网建设的超高压变压器设备的增多， 开展绝缘油颗粒污染度分析工作， 研究颗粒污染度与电气性能指标的关系， 分析颗粒污染度对变压器绝缘油绝缘性能的影响，将油中颗粒污染做为监督指标，提高设备的绝缘性能，将有利于设备安全稳定运行。研究颗粒污染度的状况，制定控制指标，对安全生产有着十分重要的意义。

　　2 颗粒污染物的来源

　　绝缘油中杂质颗粒是指油中侵入不溶于油的颗粒状物质，又称颗粒污染度，主要是纤维、碳和各种金属杂质。 主要有以下几种形式。

　　(1)固有杂质颗粒。

　　绝缘油在炼制、灌装、运输和施工过程中混入的杂质。 炼油厂生产的新变压器油， 颗粒含量是很高的，又经过装桶、运输和施工等环节，可能混入一些杂质，这部分杂质称油中固有杂质颗粒。

　　(2)介质的污染。

　　变压器在制造和装配过程中混入的杂质，如制过程中空气中粉尘对器身的污染; 绝缘材料加工时因摩擦产生的碎屑;绕组、铁心及引线等固体部件上脱落的碎屑及由于电磁线生产、 绝缘漆膜及焊接等工艺过程中引入的杂质等。

　　(3)变压器运行过程中产生的杂质。变压器运行过程中，如内部放电、油泵和分接开关触头等机械部件腐蚀、磨损、撞击和纸板上的纤维因老化被高速油流冲走等产生的杂质。

　　3 基建、运行设备颗粒污染物状况

　　采用激光颗粒计数仪对天津地区 500kV 变压器油中颗粒污染物进行普测。 油中颗粒检测仪器的原理是当油样以恒定的流速通过测试区时， 被与油流方向垂直的狭窄激光束照射， 油中颗粒使激光散射，光强发生变化，散射光通过透镜聚焦后由光敏二级管检测， 光敏二级管产生的脉冲的幅值与颗粒直径相对应，脉冲数目代表着颗粒数。 传感器在 5μm～15μm、15μm ～25μm、25μm ～50μm、50μm ～100μm 以及大于 100μm 几个范围内对油中颗粒进行检测。

　　纯净的绝缘油具有很好的理化性能和电气性能。 2006 年一台 500kV 变压器在基建施工过程中，对绝缘油的过滤处理各项指标如表 1 所示。

　　按照 GB14542/T-2005《运行变压器油维护管理导则》中提出，对于 500kV 及以上设备油中洁净度要进行检测。由表 1 可知， 该台设备的颗粒污染度NAS1638 等级达到 4 级。 其每 100mL 颗粒总数(大于 5μm) 为3 000 多个， 比新油的颗粒度水平还要高。经过长时间运行，运行中的 500kV 变压器绝缘油中颗粒污染物测量数据如表 2 所示。