微生物理对变压器介损的影响

微生物对变压器油介损的影响

问题的提出

近年来运行中大型变压器的油介损值超标准现象时有发生。以吉林省为例，近几年来就有十几台220KV大型变压器因介损超标而被迫退出运行进行油质处理。在1995年春检时发现某一次变120000/220主变油介损为6%（标准应小于4%）；绝缘电阻为700MΩ（一年前为3000MΩ）。经研究决定令其退出运行，把该主变油箱内40多吨旧油全部更换为新油，并在现场用普通滤板进行了过滤处理。处理后的油介损为0.3%，绝缘电阻也升到2000MΩ。事隔仅一年，在1996年春检时发现该主变的油介损再度超标，绝缘电阻也大幅度下降。最后不得不将该主变返厂，重新进行气相干燥并注新油后运回现场投入运行。

变压器油介损升高原因分析

一般造成变压器油介损升高的原因之一是变压器油中含有导电性物质，例如油中有碳粒或导电性纤维；原因之二是油在含水量较高，例如在雨天或空气湿度较大天气情况下滤油以及运行变压器密封不好等等。在以上情况下，变压器油的电气性能测量结果是：除油介损偏高外，油工频耐压值都较低，并且测量数据相对比较稳定。这种油经过过滤油处理达到标准要求后注入变压器，在保证油没有再次受到污染前提下，运行几年变压器油介损是不会发生较大的变化。然

而，上述变压器油的电气性能测量值不属于上述情况，其特点是：油介损值较高但是耐压值却较高；反复测量时介损值不稳定；处理合格后的变压器油在良好的运行条件下，介损值在短时间内快速上升超过标准规定。这种油除介损值较高外，往往会使变压器的整体绝缘值大大降低；用普通滤油纸过滤处理，很难使这种油介损值降低。为查明变压器油介损值无名升高的原因，决定与吉林大学跨学科联合，并利用现代生物学技术，探索微生物对变压器油介损的影响。

利用现代生物学技术，探索微生物对变压器油介损的影响首先探索了变压器油中单位体积菌体个数与油介损的关系。为了解菌体个数与介损之间的关系，在现场取了5个编号为1、2、3、、4、5的介损超标的变压器油样（tanδ≥4%)和一个编号为6的正常变压器油样（tanδ=0.2%）在实验中进行了微生物的培养分析。试验结果见表5。

表5 绝缘油介损与微生物体积分数的关系

Table 5 Relation between insulating oil tanδand microbiological concentration

表5证实变压器油中的确存在微生物，且单位体积变压器油中微生物的个数与介损值有关。介损高的变压器油中细

菌数量为104个/mL~105个mL，它比正常变压器油的细菌含量大约高了两个数量级。这项试验为判断绝缘油的电气性能提供了一个新的检测方法。

为了弄清微生物对新变压器油介损的影响，同时找出对油介损影响最大的菌种，我们选择了一台模拟运行的小变压器和四个油杯，分别接入不同菌种（该菌种为现场变压器油中培养出来的），观察其介损的变化。试验结果如表6、表7所示。

表6和表7列出的试验结果表明，变压器油中的各种带电菌体均对油介损有影响。投入动性球菌

表6 模似变压器加微生物后的试验数据

Table 6 Tested data after analog transformer

put in microbe

表7 不同菌体对变压器油介损(tanδ)的影响

Table 7 Influence of different microbes to tanδof transformer oil

注：1号样已用完。

使模似变压器油介损从0.382%最高升到0.560%；投入放线菌后，油介损从0.286%升高到0.848%（见表6）；模似油杯的试验情况也类似，投入细菌后油介损从0.132%最高升到0.42%；投入放线菌后，油介损由0.132%上升到4.794%（见表7）。同等条件参与模似实验的空白油的介损仅仅从0.132%变化到0.163%。由此可见，放线菌对变压器油介损影响最为突出。

研究工作小结

从以上研究结果可以看出,大型变压器油中存在多种微生物。微生物对油介损有一定的影响，其影响程度与微生物的数量及种类有关。只有当微生物达到一定数量时才对油介损产生较大影响。变压器油具有较强的生物氧化性，微生物能

够利用变压器油作为唯一碳源进行生产繁殖。油中微生物及代谢物均为极性物质，它们繁殖、代谢导致了油介损不断增加。由于微生物在油中的不均匀分布，从而使油介损呈不规则变化。现场及试验室的研究结果均证明：当变压器油介损上升较快，并不稳定，时高时低，且变压器本体绝缘电阻又下降很快，变压器油中细菌含量在105/mI级，放线菌含量在102/mL级，而变压器油质其它指标均合格时，变压器油介损上升是由于微生物的影响。

结论

（1）跨学科、跨专业联合是当今解决复杂技术难题的有效徐径，因某一专业复杂的技术难题，对另一个专业可能解决起来很容易。

（2）利用扫描电镜测量元素成分、ICP等离子发射光谱分析特征离子以及红外成像分析温度场为非电气法诊断大型变压器故障提供了先进的技术平台。在这个平台支持下，变压器故障诊断更为先进、更科学、更合理。

（3）变压器油存在较强的生物氧化性，微生物能够利用变压器油作为唯一碳源进行生长繁殖。油中微生物及代谢物均为极性物质，它们繁殖、代谢导致了油介损不断增加。由于微生物在油中的不均匀分布，从而使油介损呈不规则变化。