凯奥变压器油糠醛含量与绝缘老化的关系研究分析。

变压器是电网的主要设备，实现对其固体绝缘过热老化及绝缘寿命的检测具有重要的现实意义。油浸式变压器寿命一般是指油纸绝缘系统的寿命，因为绝缘油可以在变压器使用寿命期间再生或更换，而纸绝缘具有不可恢复的老化特性，因此变压器的寿命实际上是指绝缘纸和层压纸板的寿命。目前诊断变压器寿命的方法主要有两种：一是利用气相色谱法测定由绝缘纸老化分解出的一氧化碳和二氧化碳的生成总量；二是测定绝缘纸纤维素的聚合度或绝缘纸抗张强度。但是第一种方法准确性较差，第二种方法虽然比较准确但取样比较困难，因此建议采用一种较为实用、准确、方便灵活的方法---糠醛含量法。

测量原理

变压器中有大量的绝缘纸，绝缘纸的主要成分是纤维素。当绝缘纸劣化时,纤维素降解生成一部分D-葡萄糖单体，D-葡萄糖单体在变压器运行条件下易分解，最后产生一系列溶解在变压器油中的氧杂环化合物，其中糠醛(C5H4O2)是绝缘纸因老化裂解产生的主要特征产物。因此，测试油中糠醛含量，可以反映变压器纸绝缘的老化情况。同时伴随降解过程,还会产生一氧化碳和二氧化碳等老化产物。

糠醛是一种极性化合物，无色油状液体，沸点159.5～62.5℃，易溶于醇或醚。变压器油主要由烷烃和少量芳香烃等非极性或弱极性化合物组成，所以可以用强极性的甲醇将 变压器油中的糠醛萃取出来。用非极性反相的C18液相色谱柱作为固定相，甲醇和蒸馏水混合溶液作为流动相，当油中各种组分流经色谱柱时，由于固定相对不同物质在色谱柱中扩散速度不同，从而可以将混合在一起的各种物质分离。比较糠醛标样与油中各组分的出峰时间，可以确定油中是否含有糠醛；比较糠醛标样及油中糠醛的紫外光吸收度，可以测定糠醛含量。

统计结果表明，只要变压器较长时间内没有滤过变压器油，油中糠醛含量高的变压器其一氧化碳、二氧化碳含量一般也较高，含量的高低标志着变压器绝缘的老化程度。值得注意的是， 变压器油的氧化反应也可以生成一氧化碳和二氧化碳，尤其是无故障变压器在刚投运的1～2年间,一氧化碳和二氧化碳的产气率(尤其是一氧化碳的产气率)是比较高的，然后才会逐年下降。可以看到这样的结果：当变压器投运年限不长时， 变压器油中糠醛的质量浓度较低，但油中一氧化碳、二氧化碳的体积分数却较高。这也说明了对于投运不久或者密封不够好、运行温度高的变压器，仅依靠检测一氧化碳和二氧化碳的体积分数来判断纸绝缘老化程度的方法是不科学的。

结论：

a)糠醛含量法是进行油浸式变压器绝缘老化监督的一种方便实用的方法。

b)如果变压器较长时间内没有进行过变压器油处理，一般来说,若油中糠醛含量高,其一氧化碳、二氧化碳含量也高，含量的高低标志着变压器绝缘的老化程度；但一氧化碳和二氧化碳含量较高并不一定预示着固体绝缘老化，因此,当一氧化碳和二氧化碳含量较高时应进行糠醛含量测定，加强固体绝缘监督。

c)油中糠醛的质量浓度值取对数后与代表绝缘纸老化程度的纤维素聚合度之间有较好的线性关系。高糠醛含量常预示绝缘纸的机械强度已经降至很低，此时变压器发生故障的危险性相当大；而相对低的糠醛含量并不一定预示着变压器具有较大的绝缘裕度，因为变压器油处理会影响 绝缘油中糠醛的含量，发生在绝缘薄弱处的局部故障也会造成很大的危险。

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