由于變壓器的容量和電壓等級不斷增大，對強油循環(huán)冷卻要求的提高，絕緣結(jié)構(gòu)的緊湊化，材料干燥度的增加，使得絕緣油流過油道時，就會在油紙界面上產(chǎn)生電荷分離，進而形成油道中局部電荷的積累，即出現(xiàn)油流帶電現(xiàn)象。這種積聚達到一定程度，在油中產(chǎn)生浮云狀的直流勢差，產(chǎn)生閃絡放電，破壞油道的絕緣性能，因此油流帶電成為引起變壓器故障的因素之一。
　　近些年來，國內(nèi)運行中的500 kV變壓器相繼發(fā)生數(shù)起重大事故，據(jù)有關(guān)資料報道，安徽洛河、山東濰坊的故障變壓器就存在著明顯的油流帶電情況，部分500 kV變壓器在出廠實驗時也發(fā)現(xiàn)有油流放電的跡象，甚至在個別運行中的220 kV變壓器也曾有類似的油流放電現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，油流帶電問題應引起我們的高度關(guān)注。
　　1 油流帶電的機理
　　變壓器中的流體帶電不同于其它的流體帶電，因為變壓器通常由液體和固體兩種材料承擔電力絕緣，而且，它的流體帶電是在一封閉的系統(tǒng)內(nèi)進行，也就是在一個氣、水成分受控制的封閉循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)進行。
　　在變壓器中油流帶電，特別是紊流的影響已導致幾起變壓器燒毀事故，　如洛河電廠的變壓器事件。紊流為什么起電呢？這是因為在紊流條件下，流速分量同流向垂直，如單管模型的流體帶電表示電荷分布不規(guī)律。剩余電荷密度幾乎均勻地分布于流體截面，電荷從管壁上激出。
　　2 影響油流帶電的幾個因素
　　從變壓器的結(jié)構(gòu)來看，可分為芯式與殼式。大亞灣核電站的主變?yōu)樾臼浇Y(jié)構(gòu)，聯(lián)變?yōu)闅な浇Y(jié)構(gòu)。有關(guān)資料表明：殼式結(jié)構(gòu)的油流帶電現(xiàn)象較多于芯式結(jié)構(gòu)。
　　現(xiàn)將國內(nèi)外資料中，有關(guān)影響油流帶電的幾個因素分述于下。
　　2.1 與流速及溫度的關(guān)系
　　從泄漏電流與流速、油溫的關(guān)系曲線可知，這里流速等于1Pu，表示最小流速。在這個流速下油溫達到50℃時才會發(fā)生靜電放電 。通常，由層流引起的流體電流同流速成正比，但在紊流條件下，流體電流同平均速度的7／4次方成正比，假若有旋渦產(chǎn)生，將會同平均流速的二次方成正比。但實際運行的變壓器結(jié)構(gòu)復雜，油流的局部偏差不可避免，即使在設計時考慮了油流情況，繞組泄漏電流仍對流速表現(xiàn)出有較大的依賴性，從2次方到4次方。
　　對油溫的依賴關(guān)系方面，油溫上升，雷諾數(shù)增加，流體由層流向紊流變化。當流速為一定值，導電率愈高即油溫愈高，電流密度也愈大；反之，油溫愈高松弛時間越短，泄漏電流就愈大。
　　此外，圖3還說明，任何流速下模型變壓器均在50～60℃的油溫時出現(xiàn)最大泄漏電流，油溫更高或更低，繞組的泄漏電流均有所下降，泄漏電流最大時的油溫一般在20～60℃。
　　因此，變壓器發(fā)生油流放電故障時，其油的溫度應在20～60℃范圍內(nèi)；也就是說變壓器空載時，其油溫在45～50℃，若在1Pu流速下，亦可能會發(fā)生靜電放電。
　　2.2 絕緣材料的表面情況
　　各種不同的固體絕緣材料如牛皮紙、絕緣纖維板和棉布帶都會用于變壓器中，它們有不同的表面條件及電流密度?！щ姵潭劝幢砻娲植诔潭入S牛皮紙、纖維板、皺紋紙和棉布帶的排列順序依次加大。棉布帶的允許帶電程度大約是牛皮紙和纖維板的10倍，同樣，皺折牛皮紙使其表面起毛，則帶電程度也增加約10倍。
　　此外，從微觀的角度看，接觸面增大，能導致大量靜電電荷產(chǎn)生。這對殼式變壓器繞組中的油道接觸面來說，是帶電的因素之一。
　　2.3 絕緣油的帶電傾向
　　油流帶電的基本因素之一是絕緣油有帶電傾向。圖4是兩種絕緣油的差異，此外，還與最小流速有關(guān)。所以絕緣油的性質(zhì)對油流帶電影響較大。這對運行中的濾油、油質(zhì)的質(zhì)量要求，提出了更高的要求。
　　2.4 其它因素
　　2.4.1 勵磁
　　靜電帶電強度隨交流場強的增加而提高，當前對流動油和層壓板系統(tǒng)的研究表明交流電場作用的增強大約可提高電荷密度5倍。
　　變壓器流動油的介電強度隨油的流速而變化，油的介電強度也隨溫度、水份、氣泡的存在、雜質(zhì)及微粒物質(zhì)而變化。
　　此外，在運行的油／紙介質(zhì)變壓器系統(tǒng)中油和絕緣材料之間的水份是移動的。當變壓器溫度和壓力發(fā)生變化時，水份便移至重新建立的平衡狀態(tài)中，當水份留在或進入絕緣體的表面時，界面流體的導電性也相應地變化，這種情況同樣會影響電荷的釋放過程。
　　2.4.2 微粒物質(zhì)
　　變壓器油中由生產(chǎn)過程中帶來的微粒物質(zhì)除對前面提到的介質(zhì)特性有影響外，還對靜電帶電活動有所影響。
　　2.4.3 電荷注入
　　已經(jīng)證明上部流油電荷注入對下部流油的介質(zhì)強度有所影響。
　　2.4.4 油嘴
　　已經(jīng)證明，油嘴也能產(chǎn)生電荷。
　　3 變壓器中局部放電的特征
　　靜電放電發(fā)生時的油溫大概會在繞組泄漏電流最大的地方出現(xiàn)，最小流速及各種油溫下靜電放電產(chǎn)生的繞組泄漏電流近似于常數(shù)，在5～8 礎(chǔ)。芯式變壓器的靜電放電主要在繞組底部附近產(chǎn)生。
　　4 結(jié)論與建議
　　對于油流帶電的測試方法，可以實測電荷量。該方法在制造廠生產(chǎn)時是有條件進行的，但對現(xiàn)場或已投運的變壓器就很難辦到了。在現(xiàn)場就只能以色譜分析、超聲測量作為主要手段，而輔以局放進行監(jiān)控。
　　因此，建議：
　　（1） 對于新設計變壓器
　　在型式試驗時，做油流帶電試驗。
　　做空載全電壓試驗，油泵全開12 h以上。試驗前后做色譜試驗，中間每隔2 h取油樣進行分析，以觀察氣體成分的增量。C2H2量應為“0”，H2的增量不應超過10%。
　　試驗過程中，用超聲儀（帶磁帶錄波）監(jiān)測下列部位：　進油口、有載開關(guān)引線處、變壓器油箱上部。
　?。?） 對于現(xiàn)場安裝與即將投運的變壓器在沖擊合閘試驗前，增加空載全電壓試驗，油泵全開12 h以上。
　?。?） 對于未投運的變壓器
　　在沖擊合閘試驗前，加做以下3項試驗：
　　①不加壓，全油泵啟動試驗。在高壓繞組的中性點（各相分開）用靜電電壓表測量電壓值。如有油流帶電，一般有10 000 V及以上電壓指示。啟動試驗從開始到結(jié)束，時間應不少于2～3 h。
　?、诜钟捅脝釉囼?。
　?、劭蛰d全電壓試驗，油泵全開12 h以上。
　　此外，還應加強對油質(zhì)和濾油速度的控制，以及變壓油的水份和氣體含量的控制。