變壓器絕緣油的介質損耗增大的原因
一、弄明白油的介質損耗
理論上來說,絕緣油在交流電流產生的交變電場的作用下,介質內部只通過微弱的電容電流,與施加電壓的相位提前90°角,只會影響電氣設備的功率因數,不會產生功率損失。
實際上,油內可能有內部電荷不平衡,或因電場作用而產生的極性分子,則會起到導體的作用,導致電阻性的傳導電流(或稱泄漏電流)。該電流與施加電壓同相位,為有功電流,可引起功率損失,稱為絕緣油的“介質損耗”,傳導電流與電容電流的比值,稱為“介質損耗因數”。
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介質損耗因數越大,油的功率損耗越高,即油的損失功率與介質損耗因數呈正比。也就是說,油的絕緣特性的優劣,由介質損耗因數決定。
所以,絕緣油的功率損耗通常不能用損失功率表示,而要用介質損耗因數表示。
二、可以影響絕緣油介質損耗的因素
1、施加的電壓和頻率
一般在電壓較低的情況下,進行介質損耗因數測量時電壓對介質損耗因數沒有明顯的影響。但是,當試驗電壓提高時,因介質在高電壓作用下產生了偶極轉移,而引起電能的損失,則介質損耗因數值會有明顯的增加。故介質損耗因數隨電壓的升高而增加,在測定時應按規定加到額定電壓。介質損耗因數與施加電壓的頻率也有關,介質損失角正切值(tan 6 )的變化是頻率的函數,即介質損失角隨頻率的改變而變化,故一般規定測量介質損耗因數時,采用50HZ的交流電壓,這樣規定也符合電氣設備的實際使用情況。
2、溫度對介質損耗因數的測量結果影響較大
介質的電導是隨溫度變化而改變的,所以當溫度升高時,介質的電導隨之增大,泄漏電流也會增大,故介質損耗因數也增大。
3、水分對介質損耗因數的影響
水分的極性較強,受電場作用很容易發生極化,而增大油的電導電流,促使油的介質損耗因數明顯增大,同時與測量時的濕度也有關,通常濕度的增大,會使油樣溶解水增加(油吸潮引起的),而增大了介質損耗因數。
4、油的凈化程度和老化深度
油的介質損耗因數的大小,與油品的化學組成無關,但與油的凈化程度有關。如油在精制或再生后,由于凈化的不徹底,油中留有殘存的有機酸類、金屬皂類等極性物質,在電場的作用下容易極化,增大油的電導電流,而使油的介質損耗因數增大。
油的介質損耗因數還與油的老化深度有關,因油的老化程度越深,油中含有的有機酸和其他老化產物越多,這些老化產物在電場的作用下,就容易增大油的電導電流,增大了油的介質損耗因數值。
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