第五节 变压器油的处理
运行中的变压器油，在高温和空气中氧的作用下要氧化，颜色由淡黄变为深暗，由透明变为浑浊，其粘度、酸价、闪点及灰分都增加，绝缘性能变坏。这种油质的化学变化叫老化。变压器油很容易吸收空气中的水分和脏污，致使变压器油绝缘强度显著下降，介质损耗增加。
当变压器油的绝缘性能及物理化学性质不符合标准要求时，必须进行处理。对于含有水分和脏污的变压器油，可用物理的方法将其水分和脏物分离出去，称为干燥和净化。对于老化的变压器油，必须利用化学的方法除去不合格物，这种方法叫油的再生。
一、变压器油的干燥和净化
变压器油可以用压力式过滤机和真空式过滤机进行干燥和净化。
1.压力式过滤机
压力式过滤机由滤网、油泵、过滤器、压力表、污油罐、阀门及管路等部件组成，工作系统如图3-11所示。变压器油先经过滤网滤去渣滓，再由油泵进入过滤器，利用过滤器中过滤纸毛细管的作用将水分和脏污吸附，然后进入净油罐。过滤器是压力式过滤机的心脏部件，其结构如图3-12所示。
过滤器一般有20～30个过滤单元，依靠螺旋夹具紧压在一起。每一个过滤单元均由铁铸的中空滤框2和滤板1组成，中间夹2～3层滤纸3（视情况而定，如油含水分和脏污过多，可多放几层滤纸），滤板两侧刨有流油的沟道，滤框和滤板下部两角都开有流油的孔，滤纸上也冲有相应的孔，构成污油进入孔和净油流出孔。污油由进入孔进入，在压力作用下穿过滤纸，其中水分和脏污被滤纸吸附后进入滤板流油沟道，汇集于净油流出孔。
图3-11 压力式过滤机工作系统
1—滤网；2—电动油泵；3—过滤器；4—压力表；5—取样阀门；6～8、11～13—阀门；9—净油罐；10—污油罐
图3-12 过滤器的构造
1—滤板；2—滤框；3—滤纸；4—污油孔；5—净油孔
滤纸由于吸附污油中的水分和脏污，毛细管会堵塞，所以在滤油时，每隔2h左右要换一次滤纸（油污较重时，0.5～1h换一次）。滤纸必须首先烘干。过滤初期，每次要把滤纸全部更换，以后每次每单元可只更换一张，即取去进油侧一张旧的，在出油侧加一张新的。更换下的滤纸在油中洗净、滴干后烘干还可再用，一张滤纸一般可用2～4次。
在更换新滤纸以后，出油孔的油中会产生泡沫，其中混有滤纸的纤维。所以在起动的最初2～3min内，应将阀门11关闭，打开阀门8，将油回送污油罐重新过滤。
污油过冷和过热，都会影响滤纸的过滤效果，所以压力式过滤机一般在常温下工作。为提高过滤速度也可以加热，但是要注意不可过热，否则会降低滤纸的吸水性能。
滤纸一般有软硬之分，软滤纸吸水性较好，但是表面纤维容易脱落；硬滤纸能够有效地阻止细微杂质的通过，但吸水性较差。滤油时应根据污油的实际情况选用。
滤纸在使用前，应放在80～90℃的烘箱内干燥24h，并保存在干燥而清洁的容器内。使用过的滤纸，应当放在干净的油中洗涤，去掉杂质后进行干燥。在烘干之前应把滤纸吊起来，滴尽残油，以免烘烤时发生火灾。
压力式滤油机操作时应注意：开机时，先打开出油阀门，启动油泵后再打开进油阀门；停机时，先关闭进油阀门，停止油泵后再关闭出油阀门，以防发生跑油事故。
压力式滤油机能最大限度地清除油中的细微杂质和水分，在过滤时，也不会使容器内的油发生强烈的扰动，所以可以用于变压器的带电滤油。
压力式滤油机的箱盖不是密闭的，运行中空气和潮气可能侵入，因此要求有干燥、清洁的工作环境条件，最好安放在室内或工作棚内，而且应保持室内温度高于周围环境温度5～10℃。
2.真空式过滤机
真空式过滤机是在抽真空的容器里，用喷嘴把加热的变压器油变成雾状，使油中的水分自行扩散，与油脱离，而且由于抽真空也排除了油中的空气。这是一种除去油中水分效率很高的方法，但不能除去油中的脏污和杂质，而且系统比较复杂。其工作系统如图3-13所示。
图3-13 真空式过滤机的工作系统
1～5、7—阀门；6、8、9—逆止阀；10、11—取油样阀门；12—过滤器；13—吸油泵；14—加热器；15—排油泵；16—雾化罐；17—励磁线圈；18—真空泵；19—污油罐；20—净油罐
真空式过滤机的核心是雾化罐，它由钢板焊成，内有一层或两层喷嘴。为了补充水分汽化所需要的热量，外部需要保暖，同时在罐壁上缠绕有供加热用的励磁绕组，下部有电阻加热器。为使混有油的气体中的油分离出来，在雾化罐的顶部设有油气分离器，经油气分离器接真空泵。
过滤机工作时，污油先经过过滤器滤除杂质，再经吸油泵加压、加热器加热后进入雾化罐。进入雾化罐的污油由喷嘴成雾状喷出，油中的水分汽化被真空泵吸走，净油流入底部由排油泵打出，最后进入净油罐。
真空滤油机在启动和停止时，应按操作程序进行操作：启动时，关闭排油泵的出口阀门4，打开其他阀门，依次启动吸油泵和排油泵，调节压力，使雾化罐内的油面保持一定高度；然后启动真空泵，接通加热器电源，将雾化罐内的真空度提高到规定值，当油温达60～70℃时，打开阀门4，关闭阀门6，滤油开始。在停止滤油时，先打开阀门6，再关闭阀门4，断开加热器电源后，停止吸油泵、排油泵、真空泵。
在运行中必须调节进出雾化罐的油量，使油面保持在规定的水平面上（一般要求距雾化罐顶不小于600mm）。同时应控制加热器的加热温度，使油的温度比运行真空度下的饱和水蒸气温度有10℃以上的过热度，以保证供给水的汽化热。当吸油泵停止后，应立即切断电热器电源。真空滤油泵可选用流量为100～150L/min，压力为0.5MPa的齿轮油泵。
二、变压器油的再生
对于酸价值较低的变压器油，可令其通过硅胶筒，使酸价为吸附剂（白垩土、除酸硅胶和骨碳等）所吸附，然后过滤。
对于酸价值较高的变压器油（酸价值0.5KOHmg/g以上），采用接触过滤法。即先将油加热至不超过80℃，加入硫酸、碱、白土细粉，搅拌澄清，然后进行过滤。
如再生后的变压器油安定度较差，可加入抗氧化剂，如匹拉米酮，加入量为油总量的0.02%～0.03%。