變壓器油在電力行業(yè)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:19:29來源:
常油中水分在0.003%以下時(shí),對(duì)油的絕緣性無大的影響,而在0.005%以上時(shí)就會(huì)影響絕緣性,當(dāng)水分含量為0.03%,擊穿電壓會(huì)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(zhì)。油中的雜質(zhì),是指在運(yùn)輸、保存和運(yùn)行過程中混人的塵土、金屬屑和纖維物等物質(zhì),油品經(jīng)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(zhì)都能以懸浮狀分布于油中,在電場(chǎng)的作用下很容易形成橋路,使油品的介質(zhì)強(qiáng)度和擊穿電壓降低。特別是這些雜質(zhì)還容易吸收水分,使運(yùn)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(huì)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(zhì)的多少。一般新的變壓器油張力在0.04N/m左右,在電力運(yùn)行法規(guī)上規(guī)定比較低界面張力為3.3變壓器油的主要化學(xué)性質(zhì)酸值(或中和值)。酸值是變壓器油一項(xiàng)較為重要的指標(biāo),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(xù)使用的重要依據(jù)。我國(guó)電力系統(tǒng)法規(guī)規(guī)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(fā)熱使油溫上升,銅和鐵對(duì)氧化又具有催化作用,從而使變壓器油發(fā)生氧化反應(yīng)。為了提高油品的氧化安定性,延長(zhǎng)使用壽命,一般加人抗氧化添加劑,如2、6-二叔丁基對(duì)甲酚。
苛性鈉抽出級(jí)。對(duì)成品油進(jìn)行氫氧化鈉抽出物的酸化試驗(yàn)稱為苛性鈉級(jí)試驗(yàn),是一項(xiàng)檢油品內(nèi)有無殘酸、有機(jī)酸及其皂類存在的一種定性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果分為四級(jí),如果在酸化后比較初lrnin內(nèi)溶液保持透明,說明殘酸、有機(jī)酸及含皂量極微或沒有,可評(píng)為1級(jí);如果在比較初Imin內(nèi)酸化液顯淡藍(lán)色,稍呈渾濁,但仍能透過試管讀出6號(hào)拼音字母,則評(píng)為2級(jí);如果只能讀出5號(hào)拼音字母為3級(jí);如果酸化后的抽出液已渾濁到不能讀出5號(hào)拼音字母,則認(rèn)為苛性鈉級(jí)試驗(yàn)不合格,為4級(jí)。
變壓器油在使用中由于氧化作用增大了有機(jī)酸含量,或混入其他皂類,苛性鈉抽出級(jí)也會(huì)隨之增大,可說明油質(zhì)變壞。電力系統(tǒng)法規(guī)規(guī)定新變壓器油及再生油,鈉抽出級(jí)試驗(yàn)都不能高于2級(jí)。
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(qiáng)度,是衡量變壓器油在電氣設(shè)備內(nèi)部能夠承受的電壓強(qiáng)度,也是衡量變壓器油性能的重要方法之一。一般我國(guó)生產(chǎn)的變壓器油擊穿電壓值都在40kV以上,有的可達(dá)60kV以上。但當(dāng)油中含有水分及其他雜質(zhì)時(shí),擊穿電壓值會(huì)變化。
介質(zhì)損失角。介質(zhì)損失角簡(jiǎn)稱介損,是當(dāng)絕緣油受到交流電壓作用時(shí),絕緣油中的極性分子在不斷變化的電場(chǎng)做不斷的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了熱,造成電能的損失,因這部分電能是通過介質(zhì)損失的,故稱為介質(zhì)損失。如果沒有介質(zhì)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(yīng)為90°,由于有介質(zhì)損失,相角小于90°,它與90°相角之差稱為介質(zhì)損失角,用5表示,介質(zhì)損失角的正切值tanS又稱為介質(zhì)損耗因數(shù),簡(jiǎn)稱介損。介損能夠更靈敏地顯示出油污染的程度,如油品經(jīng)氧化產(chǎn)生酸性物質(zhì),但酸值的變化并不明顯,而介損則會(huì)急劇發(fā)生變化。溫度對(duì)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(chǎn)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(huì)隨著溫度高而急劇升篼。
吸氣性能。油品在電場(chǎng)力的作用下,部分烴分子會(huì)發(fā)生裂解而產(chǎn)生氣體,由于氣體的電導(dǎo)率比油小,在篼壓電場(chǎng)的作用下,容易產(chǎn)生氣隙放電現(xiàn)象。因此,對(duì)于超高壓設(shè)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(qiáng)的吸氣能力,趄高壓變壓器油應(yīng)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(yùn)行中的質(zhì)置監(jiān)控為確保安全使用,變壓器油在使用過程中需要進(jìn)行定期檢測(cè)。新油經(jīng)真空脫氣、脫水處理后充人電氣設(shè)備,稱為投人運(yùn)行前的油,投入運(yùn)行的油稱為運(yùn)行油,兩者的控制指標(biāo)應(yīng)符合GB 7595標(biāo)準(zhǔn),如表1所示。運(yùn)行中的常規(guī)檢驗(yàn)周期和檢驗(yàn)項(xiàng)目如表2所示。當(dāng)運(yùn)行油的某些項(xiàng)目不能符合GB7595標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就要采取相應(yīng)的措施,必要時(shí)就該換油。
表1運(yùn)行中變壓*油質(zhì)董標(biāo)準(zhǔn)(GB序項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)質(zhì)ft標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法運(yùn)行前油運(yùn)行油水痦性酸(pH值)閃點(diǎn)(閉口)/*c <前測(cè)定值機(jī)械雜A無外觀目測(cè)游離磷無外觀目測(cè)變壓器互感器套管界面張力(DTMmN/m)介質(zhì)損耗因數(shù)(9tVC)擊穿電壓/kV 40衾35莓15油中含氣量待定設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)范檢驗(yàn)周期檢驗(yàn)項(xiàng)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(guān)3年至少1次少油開關(guān)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(chǔ)運(yùn)和銷售過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)變壓器油的技術(shù)難點(diǎn)主要在于儲(chǔ)運(yùn),由于變壓器油對(duì)雜質(zhì)和水分的含量要求十分嚴(yán)格,而在運(yùn)輸和轉(zhuǎn)罐過程中難免混入雜質(zhì)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(yīng)盡可能地減少中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。對(duì)于沈變、保變這樣的大廠,有鐵路專用線和儲(chǔ)備設(shè)施以及整車(鐵路罐車)接卸的能力,可以不經(jīng)中轉(zhuǎn)直接發(fā)油到位。但對(duì)于沒有鐵路專用線的中小用戶,散油必須經(jīng)過中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。包裝油(桶裝)雖然不用轉(zhuǎn)罐可從出廠送到用戶手里,但會(huì)增加包裝費(fèi)用而提高價(jià)格,特別是大桶很難回收再用于裝變壓器油,所以對(duì)于用童少、而且質(zhì)童要求高的用戶可以供桶裝油。變壓器油的包裝用桶應(yīng)該有特殊標(biāo)識(shí),區(qū)別其他包裝油。對(duì)于散油經(jīng)銷商應(yīng)該具備:①有鐵路專用線和儲(chǔ)備設(shè)施以及整車(鐵路罐車)接卸的能力;②有專用汽運(yùn)槽車;③完善的檢測(cè)手段;④有脫氣、脫水處理設(shè)施,如減壓過濾設(shè)備等;⑤能夠調(diào)合、處理油品,一旦油品不合格,可進(jìn)行相應(yīng)的處理(如白土處理和過濾)和重調(diào)。目前,國(guó)外尼納斯公司采用氣袋囊裝運(yùn)變壓器油,一袋可裝載20t,有效地解決了運(yùn)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(rùn)滑油公司目前已采用一種類似集裝箱的集裝罐運(yùn)輸變壓器油,一罐可裝20t油,基本做到從出廠到使用單位實(shí)行門對(duì)門的服務(wù)。
此外,變壓器油要確保系統(tǒng)專用,不能與其他油品混用。用普通碳鋼制作的儲(chǔ)罐內(nèi)壁應(yīng)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(duì)油品的氧化催化作用。由于變壓器油對(duì)氣體含量(特別是乙炔)十分嚴(yán)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(xì)清洗就會(huì)導(dǎo)致乙炔含量過高。