1. 绝缘性能:构建油膜屏障,阻断电流通路

原理:变压器油通过分子排列形成连续油膜(厚度约0.01mm),覆盖导体表面,使绕组与铁芯间绝缘强度达到35kV/2.5mm(新油标准),远超空气的3kV/mm。

关键指标:

击穿电压:反映油中杂质(如水分、纤维)导致的局部电场畸变。

介质损耗因数(tanδ):≤0.5%(25℃)时,油绝缘损耗极低;若>1.5%,则需换油。

案例:某220kV变压器因油中水分含量超标(80ppm),击穿电压从45kV降至28kV,导致绕组间绝缘击穿,维修费超300万元。

2. 散热冷却:油循环系统的高效热传导

原理:变压器运行时,绕组与铁芯损耗转化为热量,油通过自然对流或泵循环,将热量传递至散热器,*终散入环境。

技术参数:

粘度(40℃):9-11mm²/s(环烷基油),确保低温流动性(-30℃不凝固)与高温散热效率。

比热容:1.97kJ/(kg·℃),是空气的3倍,单位质量油可吸收更多热量。

案例:某50MVA变压器因油粘度过高(15mm²/s),油流速度下降40%,导致热点温度超120℃,加速绝缘纸老化,寿命缩短50%。

3. 灭弧保护:快速吸收电弧能量,抑制放电

原理:开关分合闸时,电弧温度可达3000℃,变压器油分解为气体(H₂、C₂H₂等),形成压力泡,压缩电弧并冷却其表面,*终熄弧。

关键指标:

析气性:**油析气量≤+5μL/min(正析气表示抑制电弧能力),劣质油析气量可达-20μL/min(负析气助燃)。

燃点:≥160℃(矿物油),天然酯油燃点>300℃,适用于高火灾风险场景(如城市地下站)。

案例:某110kV断路器因使用析气性差的油,分合闸时电弧持续200ms(正常应<50ms),导致触头烧蚀,接触电阻增加3倍,引发设备跳闸。

4. 化学保护:延缓氧化,抑制油泥生成

原理:油中抗氧化剂(如T501)与自由基反应,阻断氧化链式反应,减少酸性物质(酸值≤0.1mgKOH/g)与油泥(沉淀物≤0.05%wt)生成。

技术参数:

界面张力:≥40mN/m(新油),若<19mN/m,油泥生成速度将增加10倍。

氧化安定性:115℃氧气流中氧化164小时后,酸值增量≤0.4mgKOH/g。

案例:某换流变因油中抗氧化剂耗尽(T501含量<0.1%),酸值从0.08mgKOH/g升至0.5mgKOH/g*用6个月,导致油泥堵塞油道,散热效率下降30%。