常油中水分在0.003%以下时,对油的绝缘性无大的影响,而在0.005%以上时就会影响绝缘性,当水分含量为0.03%,击穿电压会降低25%.绝缘油的水分含量还受烃类组成的彩响,芳烃含童越篼则溶解的水分也越多。
杂质。油中的杂质,是指在运输、保存和运行过程中混人的尘土、金属屑和纤维物等物质,油品经氧化分解、聚合生成的油泥以及电弧形成的游离碳等。这些杂质都能以悬浮状分布于油中,在电场的作用下很容易形成桥路,使油品的介质强度和击穿电压降低。特别是这些杂质还容易吸收水分,使运行状况更加恶化。
界面张力。界面张力即油与水交界面形成的界面张力。油品因氧化形成的酸、醉的一COOH和一OH等都属于极性基。极性基是亲水的,它在两相交界面上的定向排列会改变界面上的分子排列状况,从而降低界面张力。界面张力值的大小能够反映油中亲水极性物质的多少。一般新的变压器油张力在0.04N/m左右,在电力运行法规上规定*低界面张力为3.3变压器油的主要化学性质酸值(或中和值)。酸值是变压器油一项较为重要的指标,由此可以了解油品受氧化的程度,作为判断油品精制深度以及是否可以继续使用的重要依据。我国电力系统法规规定变压器油在使用过程中酸值不大于O.lmgKOH/g.氧化安定性。变压器油在使用过程中不可避免地与空气接触,铁芯和线圈的发热使油温上升,铜和铁对氧化又具有催化作用,从而使变压器油发生氧化反应。为了提高油品的氧化安定性,延长使用寿命,一般加人抗氧化添加剂,如2、6-二叔丁基对甲酚。
苛性钠抽出级。对成品油进行氢氧化钠抽出物的酸化试验称为苛性钠级试验,是一项检油品内有无残酸、有机酸及其皂类存在的一种定性试验。试验结果分为四级,如果在酸化后*初lrnin内溶液保持透明,说明残酸、有机酸及含皂量极微或没有,可评为1级;如果在*初Imin内酸化液显淡蓝色,稍呈浑浊,但仍能透过试管读出6号拼音字母,则评为2级;如果只能读出5号拼音字母为3级;如果酸化后的抽出液已浑浊到不能读出5号拼音字母,则认为苛性钠级试验不合格,为4级。
变压器油在使用中由于氧化作用增大了有机酸含量,或混入其他皂类,苛性钠抽出级也会随之增大,可说明油质变坏。电力系统法规规定新变压器油及再生油,钠抽出级试验都不能高于2级。
3.4变压油的主要电气性能击穿电压。击穿电压也称为绝缘强度,是衡量变压器油在电气设备内部能够承受的电压强度,也是衡量变压器油性能的重要方法之一。一般我国生产的变压器油击穿电压值都在40kV以上,有的可达60kV以上。但当油中含有水分及其他杂质时,击穿电压值会变化。
介质损失角。介质损失角简称介损,是当绝缘油受到交流电压作用时,绝缘油中的极性分子在不断变化的电场做不断的运动而产生了热,造成电能的损失,因这部分电能是通过介质损失的,故称为介质损失。如果没有介质损失,加在绝缘油上的电压与通过绝缘油的电流之间的相角,应为90°,由于有介质损失,相角小于90°,它与90°相角之差称为介质损失角,用5表示,介质损失角的正切值tanS又称为介质损耗因数,简称介损。介损能够更灵敏地显示出油污染的程度,如油品经氧化产生酸性物质,但酸值的变化并不明显,而介损则会急剧发生变化。温度对介损的影响十分显著,温度越高,不同油品介损的差别就越明显。在变压器油的生产过程中,介损还可以用来判断变料的精制程度,精制适宜的油,其介损随温度变化的幅度不是很大,而过分精制和精制程度不够的油,其介损会随着温度高而急剧升篼。
吸气性能。油品在电场力的作用下,部分烃分子会发生裂解而产生气体,由于气体的电导率比油小,在篼压电场的作用下,容易产生气隙放电现象。因此,对于超高压设备的变压器油提出了吸气性能的要求。一般来讲,芳香烃具有较强的吸气能力,趄高压变压器油应该具有一定的芳烃含量,但芳烃又有吸潮性,抗氧化性也较差,所以油品中的芳烃含量要适度。
4运行中的质置监控为确保安全使用,变压器油在使用过程中需要进行定期检测。新油经真空脱气、脱水处理后充人电气设备,称为投人运行前的油,投入运行的油称为运行油,两者的控制指标应符合GB 7595标准,如表1所示。运行中的常规检验周期和检验项目如表2所示。当运行油的某些项目不能符合GB7595标准时就要采取相应的措施,必要时就该换油。
表1运行中变压*油质董标准(GB序项目设备电压等级质ft标准试验方法运行前油运行油水痦性酸(pH值)闪点(闭口)/*c <前测定值机械杂A无外观目测游离磷无外观目测变压器互感器套管界面张力(DTMmN/m)介质损耗因数(9tVC)击穿电压/kV 40衾35莓15油中含气量待定设备名称设备规范检验周期检验项目电力变压器每年至少2次llOkV及以下每年至少1次所、厂用变压器35kV及以上每年至少1次1000kVA及以上配电变压器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次油开关3年至少1次少油开关3年至少1次或换油套管llOkV及以上3年至少1次5变压器油在储运和销售过程中应注意的事项变压器油的技术难点主要在于储运,由于变压器油对杂质和水分的含量要求十分严格,而在运输和转罐过程中难免混入杂质和水分,造成介损和耐压不合格。所以变压器油从出厂到使用厂家应尽可能地减少中转环节。对于沈变、保变这样的大厂,有铁路专用线和储备设施以及整车(铁路罐车)接卸的能力,可以不经中转直接发油到位。但对于没有铁路专用线的中小用户,散油必须经过中转环节。包装油(桶装)虽然不用转罐可从出厂送到用户手里,但会增加包装费用而提高价格,特别是大桶很难回收再用于装变压器油,所以对于用童少、而且质童要求高的用户可以供桶装油。变压器油的包装用桶应该有特殊标识,区别其他包装油。对于散油经销商应该具备:①有铁路专用线和储备设施以及整车(铁路罐车)接卸的能力;②有专用汽运槽车;③完善的检测手段;④有脱气、脱水处理设施,如减压过滤设备等;⑤能够调合、处理油品,一旦油品不合格,可进行相应的处理(如白土处理和过滤)和重调。目前,国外尼纳斯公司采用气袋囊装运变压器油,一袋可装载20t,有效地解决了运输过程中的倒罐问题,但气袋囊容易被扎破或割破造成漏油。润滑油公司目前已采用一种类似集装箱的集装罐运输变压器油,一罐可装20t油,基本做到从出厂到使用单位实行门对门的服务。
此外,变压器油要确保系统专用,不能与其他油品混用。用普通碳钢制作的储罐内壁应涂一层变压器硅钢心用绝缘漆,以防罐壁生锈污染油品以及隔绝铁而防止其对油品的氧化催化作用。由于变压器油对气体含量(特别是乙炔)十分严格,而罐的加工少不了焊接,特别是使用乙炔气焊的,使用前如不仔细清洗就会导致乙炔含量过高。
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