变压器油的介质损耗因素的原理

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精选答案

变压器油的介质损耗是指变压器内部介质（即变压器油）在交变电场作用下发生的能量损耗。这种能量损耗是由以下几个因素引起的：

1. 油的结构：油的结构会影响油的极化程度，从而影响介质损耗。比如说，当油的结构越复杂，油分子极化程度越高，油的介质损耗也就越大。

2. 油的温度：油的温度越高，其分子运动越强，油分子间的摩擦力越大，因此引起的介质损耗也就越大。

3. 油的质量和纯度：油中含有杂质、水、氧化物等会导致介质损耗增加。

4. 油中的金属离子：特别是铜、铅、铁等离子，会对油的介电性能产生影响，从而引起介质损耗。

5. 电场的频率：油的介电常数和介质损耗因子均随着电场频率的变化而发生变化。当频率增加时，其介质损耗也会随之增加。

6. 油的压强：压强的增大会导致封闭在缺陷中的气体溶解度减小，使气体析出，在电场作用下导致介质局部击穿，从而导致介质损耗的增大。

综合以上几个原因，可以看出变压器油的介质损耗是由多种因素共同作用而产生的，因此在变压器的维护管理中，需要注意保持变压器油的质量，以避免以上因素对变压器的运行造成不良影响。

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变压器油的介质损耗因素主要包括油的电导率、介电常数和介质温度等因素。

当电场作用于变压器油中时，油分子会发生摩擦运动和振动，导致油分子内能的损失，从而产生介质损耗。

油的电导率越高、介电常数越大，介质损耗就越大；同时，油的温度越高，分子运动越活跃，介质损耗也会增加。因此，保持变压器油的适当温度和控制油质量是减少介质损耗的关键。

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优秀教师之家

变压器油是一种电介质，即能够耐受电应力的绝缘体。当对介质油施加交流电压时，所通过的电流与其两端的电压相位差并不是90度角，而是比90度角要小一个δ角的，此δ角称为油的介质损耗角。变压器油的介质损耗因数用介质损耗角δ正切值（tgδ）来表示。

其中： Ig：充电电流，取决于电容，是无功电流，不造成任何损耗； Ir：传导电流，为有耗电流，它造成所谓离子传导损耗，这种电流在直流电压和交流电压时都是一样的； Ij：吸收电流，仅发生于施加交流电压时，它是由极化和偶极的转换所引起的，此种电流造成所谓偶极损耗。 介质损耗因数是评定变压器油电气性能一项重要指标，特别是油品劣化或被污染对介质损耗因数影响更为明显。在新油中极性物质较少，所以介质损耗因数一般较小，如国标GB 2536-90要求企业在变压器油出厂时控制介质损耗数不大于0.005（90℃）。使用一段时间后油的介质损耗因数过大就要采取处理措施，如采用真空过滤或用硅胶吸附处理等措施去除混入油中水分、微生物、氧化产物、外界颗粒物以及溶入油里的固体绝缘材料中的极性物质等。