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[摘 要]变压器油是电力变压器的重要组成部分，变压器油性能优劣不仅直接影响整台变压器的工作运行特性，而且也直接影响其他方面性能。本文论述了变压器油的分类、技术要求、老化原因防止措施、影响油击穿电压的主要因素及再生油方法。
[关键词]变压器油、技术要求、老化、击穿电压、再生油。
中图分类号：TM215.407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0065-01
1 分类
变压器油分为阻化油和非阻化油两类。阻化油含抗氧添加剂，是目前多采用的变压器油；非阻化油不含抗氧添加剂，但可含有其他添加剂。
国际上，按油的物理性能（主要是闪点、凝固点和粘度）把油分为三个等级，即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级；对阻化油来说分别为ⅠA级、ⅡA级、ⅢA级（加尾注A以示区别于非阻化油）。
国产的变压器油直接用凝固点的数字作为标号，按凝固点分成三个牌号，即10#、25#、45#，其代号为DB-10、DB-25、DB-45，其中10#变压器油凝点为-10℃，25#变压器油凝点为-25℃，45#变压器油凝点为-45℃，目前国内普遍应用的为25#变压器油。
2 技术要求
2.1 电气强度
电气强度，即油的耐压强度，它是一项最基本的指标。从耐压值上可以间接判断油处理过程中脱除固体杂质颗粒和脱除水分的效果。用于电压不高的配电变压器的油，其耐压值一般为35～40kV；用于110～220kV的电力变压器的油，耐压值在45～50kV ；用于220kV以上的超高压变压器的油，其耐压值应在60kV以上。
2.2 介质损耗因数tgδ
这是一项对油的品质极为敏感的指标，也是一项最基本、最重要的绝缘性能指标。新的、未经使用的变压器油，其tgδ值是很低的，但油在储存、运输、使用等过程中，只要油与容器、空气接触，就会有异物进入油中，随着杂质的增加，就会使油的tgδ值增大。
2.3 杂质
变压器在运行中机械杂质增加，会影响油的介电性能，导致变压器绝缘下降，甚至引起局部放电。此外机械杂质的沉积也会阻碍传热，造成局部过热，促使油劣化。变压器油内如存在悬浮或沉积的碳颗粒，可降低油的击穿电压。
2.4 气体含量
油纸绝缘中气体含量较多时，将使部分气体以气泡形式出现。由于气泡所受的场强比纸高 ，而耐压强度又比纸低，所以在气泡中会发生放电，降低变压器绝缘的击穿电压。为保证绝缘可靠，推荐采用以下气体标准。
水分会降低油的击穿电压。当水的质量分数为200*10-6时，油的击穿电压约为干燥时的22%，水分又是影响油介质损耗因数tgδ的重要因素。水的形态对电性能也有影响。如果油内所含水分是乳化状态，电气性大大恶化，油内极性杂质的存在也会助长水分对电性能的影响。各电压等级变压器油含水率标准如下。
2.6 酸值
酸值是判断新变压器油及运行中变压器油含酸性物质多少的一个重要化学指标。无论是新油固有的酸性物质，还是被氧化后产生的有机酸，都会导致设备腐蚀，增大油的导电性及损耗，危及固体绝缘，甚至缩短电气设备的寿命。新变压器油酸值≤0.03mg/g，运行中的变压器油酸值≤0.1mg/g。
2.7 PH值
油的PH值表示油的酸度。新的变压器油其PH值一般都在6左右，使用中的变压器油PH值有所降低。当PH值<4.7时，酸性过高，应进行油的处理。
3 变压器油的老化
3.1 变压器油的老化
变压器油在储存、运输和运行过程中。油会被各种因素影响而导致污染和老化。具体表现为：粘度和酸值增大、油色变深、闪点下降，甚至生产黑褐色沉淀。电气性能下降及tgδ值上升现象。
3.2 影响老化的因素
温度、氧化、日光照射、水分和某些金属，其中温度、氧化起主要作用。
3.3 防止老化的措施
3.3.1 改善散热条件，强迫油循环，以降低油温。
3.3.2 用氮气、薄膜使变压器油与空气隔绝，防止氧化。
3.3.3 使用干燥剂，以消除水分的吸入。
3.3.4 油箱与铜排涂漆，以防止油与金属的接触。
3.3.5 添加抗氧化剂。
3.3.6 防止日光照射，或加入紫外线吸收剂，防止日光作用。
3.3.7 采用过滤器除杂质，使变压器油连续再生。
4 影响變压器油击穿电压的主要因素
4.1 杂质
气体和水分如果溶解于变压器油中，则对耐压影响不大，如果呈悬浮状态，则使击穿电压明显下降，电场越均匀，杂质对击穿电压的影响越大，击穿电压的分散性也越大。在不均匀电场中，杂质对击穿电压影响较小，因在场强高处先发生的局部放电，使油发生扰动，杂质不易形成“小桥。”
减少杂质影响的措施：变压器与油接触的部位做好“防尘”、“防潮”措施；应用真空滤油设备进行脱水、脱气；设法减少杂质影响，如采用“油-屏障”绝缘。
4.2 温度变化
在0℃-60℃范围内，受潮的变压器油击穿电压，往往随温度升高而明显增加。原因是由于油中悬浮状态水分随温度升高转变为溶解状态的缘故。以致受潮的变压器油在温度较高时，击穿电压可能出现最大值，在60℃-80℃击穿电压最高，温度更高时，油中所含水分汽化增多，又使击穿电压下降。对变压器运行故障而言，多发生在变压器投运刚开始的几个小时内，或者负载变化较大的时间段如半夜、凌晨。
4.3 电压作用时间
由于加上电压后，油中杂质聚集到电极间或介质的发热等都需要一定的时间，所以油间隙击穿电压随加压时间增加而下降。
4.4 电压均匀程度
油的纯净程度较高时，改善电场的均匀程度，能使工频或直流电压下的击穿电压明显提高。
4.5 压力
油中含有气体时，其工频击穿电压随油的压力增大而升高，因为压力增加时，气体在油中的溶解量增大，并且气泡的局部放电起始电压也提高。但油经过脱气之后，则压力对击穿电压影响较小。
5 变压器油的处理
对脏污的变压器油用过滤法清除油中的机械杂质；用吸收或分离法除去油中的水分；用真空法脱去油中的气体。
氧化的变压器油酸值在0.1～0.25mg/g，通常采用吸附过滤法或碱洗方法；酸值在0.25mg/g以上的油，采用酸、碱、白土法再生。运行中的变压器轻度氧化的油，用硅胶过滤即可除去酸类。在高温下长期运行而引起严重老化的油，应集中在工厂处理。对于超高压变压器，应按规定对油的含水量、气体含量测定，气体含量不合格时要进行脱气处理。
结束语：综上所述，为保证电力变压器设备的安全运行，必须常检查油的温升、油面高度、油的闪点、酸值、击穿强度和tgδ值等，以提高电容量和绝缘强度。
参考文献
[1] 《高压输变电设备的绝缘配合》 中国标准出版社1985.
[2] 《电气绝缘结构设计原理》（上册） 刘子玉编.机械工业出版社 1981.
[3] 《电气绝缘结构设计原理》（下册） 刘其昶编.机械工业出版社 1981.
[4] 《绝缘材料与绝缘件制造工艺》 机械工业出版社.
[关键词]变压器油、技术要求、老化、击穿电压、再生油。
中图分类号：TM215.407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0065-01
1 分类
变压器油分为阻化油和非阻化油两类。阻化油含抗氧添加剂，是目前多采用的变压器油；非阻化油不含抗氧添加剂，但可含有其他添加剂。
国际上，按油的物理性能（主要是闪点、凝固点和粘度）把油分为三个等级，即Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级；对阻化油来说分别为ⅠA级、ⅡA级、ⅢA级（加尾注A以示区别于非阻化油）。
国产的变压器油直接用凝固点的数字作为标号，按凝固点分成三个牌号，即10#、25#、45#，其代号为DB-10、DB-25、DB-45，其中10#变压器油凝点为-10℃，25#变压器油凝点为-25℃，45#变压器油凝点为-45℃，目前国内普遍应用的为25#变压器油。
2 技术要求
2.1 电气强度
电气强度，即油的耐压强度，它是一项最基本的指标。从耐压值上可以间接判断油处理过程中脱除固体杂质颗粒和脱除水分的效果。用于电压不高的配电变压器的油，其耐压值一般为35～40kV；用于110～220kV的电力变压器的油，耐压值在45～50kV ；用于220kV以上的超高压变压器的油，其耐压值应在60kV以上。
2.2 介质损耗因数tgδ
这是一项对油的品质极为敏感的指标，也是一项最基本、最重要的绝缘性能指标。新的、未经使用的变压器油，其tgδ值是很低的，但油在储存、运输、使用等过程中，只要油与容器、空气接触，就会有异物进入油中，随着杂质的增加，就会使油的tgδ值增大。
2.3 杂质
变压器在运行中机械杂质增加，会影响油的介电性能，导致变压器绝缘下降，甚至引起局部放电。此外机械杂质的沉积也会阻碍传热，造成局部过热，促使油劣化。变压器油内如存在悬浮或沉积的碳颗粒，可降低油的击穿电压。
2.4 气体含量
油纸绝缘中气体含量较多时，将使部分气体以气泡形式出现。由于气泡所受的场强比纸高 ，而耐压强度又比纸低，所以在气泡中会发生放电，降低变压器绝缘的击穿电压。为保证绝缘可靠，推荐采用以下气体标准。
水分会降低油的击穿电压。当水的质量分数为200*10-6时，油的击穿电压约为干燥时的22%，水分又是影响油介质损耗因数tgδ的重要因素。水的形态对电性能也有影响。如果油内所含水分是乳化状态，电气性大大恶化，油内极性杂质的存在也会助长水分对电性能的影响。各电压等级变压器油含水率标准如下。
2.6 酸值
酸值是判断新变压器油及运行中变压器油含酸性物质多少的一个重要化学指标。无论是新油固有的酸性物质，还是被氧化后产生的有机酸，都会导致设备腐蚀，增大油的导电性及损耗，危及固体绝缘，甚至缩短电气设备的寿命。新变压器油酸值≤0.03mg/g，运行中的变压器油酸值≤0.1mg/g。
2.7 PH值
油的PH值表示油的酸度。新的变压器油其PH值一般都在6左右，使用中的变压器油PH值有所降低。当PH值<4.7时，酸性过高，应进行油的处理。
3 变压器油的老化
3.1 变压器油的老化
变压器油在储存、运输和运行过程中。油会被各种因素影响而导致污染和老化。具体表现为：粘度和酸值增大、油色变深、闪点下降，甚至生产黑褐色沉淀。电气性能下降及tgδ值上升现象。
3.2 影响老化的因素
温度、氧化、日光照射、水分和某些金属，其中温度、氧化起主要作用。
3.3 防止老化的措施
3.3.1 改善散热条件，强迫油循环，以降低油温。
3.3.2 用氮气、薄膜使变压器油与空气隔绝，防止氧化。
3.3.3 使用干燥剂，以消除水分的吸入。
3.3.4 油箱与铜排涂漆，以防止油与金属的接触。
3.3.5 添加抗氧化剂。
3.3.6 防止日光照射，或加入紫外线吸收剂，防止日光作用。
3.3.7 采用过滤器除杂质，使变压器油连续再生。
4 影响變压器油击穿电压的主要因素
4.1 杂质
气体和水分如果溶解于变压器油中，则对耐压影响不大，如果呈悬浮状态，则使击穿电压明显下降，电场越均匀，杂质对击穿电压的影响越大，击穿电压的分散性也越大。在不均匀电场中，杂质对击穿电压影响较小，因在场强高处先发生的局部放电，使油发生扰动，杂质不易形成“小桥。”
减少杂质影响的措施：变压器与油接触的部位做好“防尘”、“防潮”措施；应用真空滤油设备进行脱水、脱气；设法减少杂质影响，如采用“油-屏障”绝缘。
4.2 温度变化
在0℃-60℃范围内，受潮的变压器油击穿电压，往往随温度升高而明显增加。原因是由于油中悬浮状态水分随温度升高转变为溶解状态的缘故。以致受潮的变压器油在温度较高时，击穿电压可能出现最大值，在60℃-80℃击穿电压最高，温度更高时，油中所含水分汽化增多，又使击穿电压下降。对变压器运行故障而言，多发生在变压器投运刚开始的几个小时内，或者负载变化较大的时间段如半夜、凌晨。
4.3 电压作用时间
由于加上电压后，油中杂质聚集到电极间或介质的发热等都需要一定的时间，所以油间隙击穿电压随加压时间增加而下降。
4.4 电压均匀程度
油的纯净程度较高时，改善电场的均匀程度，能使工频或直流电压下的击穿电压明显提高。
4.5 压力
油中含有气体时，其工频击穿电压随油的压力增大而升高，因为压力增加时，气体在油中的溶解量增大，并且气泡的局部放电起始电压也提高。但油经过脱气之后，则压力对击穿电压影响较小。
5 变压器油的处理
对脏污的变压器油用过滤法清除油中的机械杂质；用吸收或分离法除去油中的水分；用真空法脱去油中的气体。
氧化的变压器油酸值在0.1～0.25mg/g，通常采用吸附过滤法或碱洗方法；酸值在0.25mg/g以上的油，采用酸、碱、白土法再生。运行中的变压器轻度氧化的油，用硅胶过滤即可除去酸类。在高温下长期运行而引起严重老化的油，应集中在工厂处理。对于超高压变压器，应按规定对油的含水量、气体含量测定，气体含量不合格时要进行脱气处理。
结束语：综上所述，为保证电力变压器设备的安全运行，必须常检查油的温升、油面高度、油的闪点、酸值、击穿强度和tgδ值等，以提高电容量和绝缘强度。
参考文献
[1] 《高压输变电设备的绝缘配合》 中国标准出版社1985.
[2] 《电气绝缘结构设计原理》（上册） 刘子玉编.机械工业出版社 1981.
[3] 《电气绝缘结构设计原理》（下册） 刘其昶编.机械工业出版社 1981.
[4] 《绝缘材料与绝缘件制造工艺》 机械工业出版社.