電力變壓器 油與溫度的故事

電力變壓器 油與溫度的故事

油紙絕緣是電力變壓器最主要的絕緣結構。

而溫度則是油紙絕緣性能和壽命的前提條件。

前麵leyu曾經較多的討論過有關絕緣紙與溫度的一些問題，比如熱點溫度錨定98攝氏度，比如六度原則等等。

今天分享兩個關於電力變壓器油與溫度的數據曲線，看看它的溫度性格。

變壓器油的含水量與溫度

變壓器油是非極性材料，相對絕緣紙而言變壓器油的含水量較小。

但是變壓器油的含水量又與溫度有著明顯的關係。

下圖是典型的變壓器油溶解水分的能力隨溫度變化的曲線，可見隨著溫度的升高，變壓器油中水分的溶解度會迅速升高。

下圖是進行的實際測試情況。

圖中可見。

實際測試數據與典型曲線基本相符。

在低溫區，變壓器油飽和含水量急劇下降。但在-20到-40度的區間，飽和含水量基本持平了，可能已經到了極限水平。

變壓器油耐壓與溫度

耐壓水平是絕緣材料性能的一個重要參數。

下圖為實測的給定變壓器油，在不同溫度下的耐壓水平曲線。

圖中可見。

變壓器有的耐壓水平並不是隨著溫度單調變化的。

耐壓能力與溫度曲線看起來近似“浴盆”，而最低點大約在-10攝氏度左右。

這種特殊的曲線，主要有以下幾個原因。

一是溫度高時，變壓器油中的水分以溶解水的形式存在，分布均勻，耐壓水平相對較高。

二是隨著溫度的降低，變壓器油溶解水分的能力下降，變壓器油中的水分逐漸析出，形成懸浮水球，並可能在電場的作用下形成“小橋”，造成絕緣水平下降。

三是如果溫度很低，水分將不再是液態水的形態，可能結冰，其絕緣性能優於液態水，所以隨著溫度的降低，變壓器油的耐壓水平反而會升高。

而極限溫度，大約就在-10攝氏度左右。