變壓器油在電力行業中的應用
發布時間:2019-07-13 17:19:29來源:
常油中水分在0.003%以下時,對油的絕緣性無大的影響,而在0.005%以上時就會影響絕緣性,當水分含量為0.03%,擊穿電壓會降低25%.絕緣油的水分含量還受烴類組成的彩響,芳烴含童越篼則溶解的水分也越多。
雜質。油中的雜質,是指在運輸、保存和運行過程中混人的塵土、金屬屑和纖維物等物質,油品經氧化分解、聚合生成的油泥以及電弧形成的游離碳等。這些雜質都能以懸浮狀分布于油中,在電場的作用下很容易形成橋路,使油品的介質強度和擊穿電壓降低。特別是這些雜質還容易吸收水分,使運行狀況更加惡化。
界面張力。界面張力即油與水交界面形成的界面張力。油品因氧化形成的酸、醉的一COOH和一OH等都屬于極性基。極性基是親水的,它在兩相交界面上的定向排列會改變界面上的分子排列狀況,從而降低界面張力。界面張力值的大小能夠反映油中親水極性物質的多少。一般新的變壓器油張力在0.04N/m左右,在電力運行法規上規定比較低界面張力為3.3變壓器油的主要化學性質酸值(或中和值)。酸值是變壓器油一項較為重要的指標,由此可以了解油品受氧化的程度,作為判斷油品精制深度以及是否可以繼續使用的重要依據。我國電力系統法規規定變壓器油在使用過程中酸值不大于O.lmgKOH/g.氧化安定性。變壓器油在使用過程中不可避免地與空氣接觸,鐵芯和線圈的發熱使油溫上升,銅和鐵對氧化又具有催化作用,從而使變壓器油發生氧化反應。為了提高油品的氧化安定性,延長使用壽命,一般加人抗氧化添加劑,如2、6-二叔丁基對甲酚。
苛性鈉抽出級。對成品油進行氫氧化鈉抽出物的酸化試驗稱為苛性鈉級試驗,是一項檢油品內有無殘酸、有機酸及其皂類存在的一種定性試驗。試驗結果分為四級,如果在酸化后比較初lrnin內溶液保持透明,說明殘酸、有機酸及含皂量極微或沒有,可評為1級;如果在比較初Imin內酸化液顯淡藍色,稍呈渾濁,但仍能透過試管讀出6號拼音字母,則評為2級;如果只能讀出5號拼音字母為3級;如果酸化后的抽出液已渾濁到不能讀出5號拼音字母,則認為苛性鈉級試驗不合格,為4級。
變壓器油在使用中由于氧化作用增大了有機酸含量,或混入其他皂類,苛性鈉抽出級也會隨之增大,可說明油質變壞。電力系統法規規定新變壓器油及再生油,鈉抽出級試驗都不能高于2級。
3.4變壓油的主要電氣性能擊穿電壓。擊穿電壓也稱為絕緣強度,是衡量變壓器油在電氣設備內部能夠承受的電壓強度,也是衡量變壓器油性能的重要方法之一。一般我國生產的變壓器油擊穿電壓值都在40kV以上,有的可達60kV以上。但當油中含有水分及其他雜質時,擊穿電壓值會變化。
介質損失角。介質損失角簡稱介損,是當絕緣油受到交流電壓作用時,絕緣油中的極性分子在不斷變化的電場做不斷的運動而產生了熱,造成電能的損失,因這部分電能是通過介質損失的,故稱為介質損失。如果沒有介質損失,加在絕緣油上的電壓與通過絕緣油的電流之間的相角,應為90°,由于有介質損失,相角小于90°,它與90°相角之差稱為介質損失角,用5表示,介質損失角的正切值tanS又稱為介質損耗因數,簡稱介損。介損能夠更靈敏地顯示出油污染的程度,如油品經氧化產生酸性物質,但酸值的變化并不明顯,而介損則會急劇發生變化。溫度對介損的影響十分顯著,溫度越高,不同油品介損的差別就越明顯。在變壓器油的生產過程中,介損還可以用來判斷變料的精制程度,精制適宜的油,其介損隨溫度變化的幅度不是很大,而過分精制和精制程度不夠的油,其介損會隨著溫度高而急劇升篼。
吸氣性能。油品在電場力的作用下,部分烴分子會發生裂解而產生氣體,由于氣體的電導率比油小,在篼壓電場的作用下,容易產生氣隙放電現象。因此,對于超高壓設備的變壓器油提出了吸氣性能的要求。一般來講,芳香烴具有較強的吸氣能力,趄高壓變壓器油應該具有一定的芳烴含量,但芳烴又有吸潮性,抗氧化性也較差,所以油品中的芳烴含量要適度。
4運行中的質置監控為確保安全使用,變壓器油在使用過程中需要進行定期檢測。新油經真空脫氣、脫水處理后充人電氣設備,稱為投人運行前的油,投入運行的油稱為運行油,兩者的控制指標應符合GB 7595標準,如表1所示。運行中的常規檢驗周期和檢驗項目如表2所示。當運行油的某些項目不能符合GB7595標準時就要采取相應的措施,必要時就該換油。
表1運行中變壓*油質董標準(GB序項目設備電壓等級質ft標準試驗方法運行前油運行油水痦性酸(pH值)閃點(閉口)/*c <前測定值機械雜A無外觀目測游離磷無外觀目測變壓器互感器套管界面張力(DTMmN/m)介質損耗因數(9tVC)擊穿電壓/kV 40衾35莓15油中含氣量待定設備名稱設備規范檢驗周期檢驗項目電力變壓器每年至少2次llOkV及以下每年至少1次所、廠用變壓器35kV及以上每年至少1次1000kVA及以上配電變壓器560kVA及以下3年至少1次互感器220kV及以上每年至少1次3年至少1次llOkV及以上每年至少1次油開關3年至少1次少油開關3年至少1次或換油套管llOkV及以上3年至少1次5變壓器油在儲運和銷售過程中應注意的事項變壓器油的技術難點主要在于儲運,由于變壓器油對雜質和水分的含量要求十分嚴格,而在運輸和轉罐過程中難免混入雜質和水分,造成介損和耐壓不合格。所以變壓器油從出廠到使用廠家應盡可能地減少中轉環節。對于沈變、保變這樣的大廠,有鐵路專用線和儲備設施以及整車(鐵路罐車)接卸的能力,可以不經中轉直接發油到位。但對于沒有鐵路專用線的中小用戶,散油必須經過中轉環節。包裝油(桶裝)雖然不用轉罐可從出廠送到用戶手里,但會增加包裝費用而提高價格,特別是大桶很難回收再用于裝變壓器油,所以對于用童少、而且質童要求高的用戶可以供桶裝油。變壓器油的包裝用桶應該有特殊標識,區別其他包裝油。對于散油經銷商應該具備:①有鐵路專用線和儲備設施以及整車(鐵路罐車)接卸的能力;②有專用汽運槽車;③完善的檢測手段;④有脫氣、脫水處理設施,如減壓過濾設備等;⑤能夠調合、處理油品,一旦油品不合格,可進行相應的處理(如白土處理和過濾)和重調。目前,國外尼納斯公司采用氣袋囊裝運變壓器油,一袋可裝載20t,有效地解決了運輸過程中的倒罐問題,但氣袋囊容易被扎破或割破造成漏油。潤滑油公司目前已采用一種類似集裝箱的集裝罐運輸變壓器油,一罐可裝20t油,基本做到從出廠到使用單位實行門對門的服務。
此外,變壓器油要確保系統專用,不能與其他油品混用。用普通碳鋼制作的儲罐內壁應涂一層變壓器硅鋼心用絕緣漆,以防罐壁生銹污染油品以及隔絕鐵而防止其對油品的氧化催化作用。由于變壓器油對氣體含量(特別是乙炔)十分嚴格,而罐的加工少不了焊接,特別是使用乙炔氣焊的,使用前如不仔細清洗就會導致乙炔含量過高。