變壓器油的效能要求

2022-07-29 16:36:13 字數 2639 閱讀 5299

1、外觀

應是清澈透明,無懸浮物和底部沉澱物,一般是淡黃色。

2、密度

密度與油品的組成以及水的存在量均有關。對於絕緣油來說控制其密度在某種意義上也控制了油品中水的存在量,特別是對於防止在寒冷地區工作的變壓器在冬季暫時停用期不出現浮冰的現象更有實際意義。如果絕緣油中水分過多在氣溫低時會在電極上冰結晶,但當氣溫生高時,粘附在電極上冰結晶會融化增加導電性,從而會出現放電的危險,為此應對絕緣油控制密度,一般要求在20℃密度不大於895kg/m3,與水的密度保持較大差距。

3、運動粘度

變壓器油除了起絕緣作用外,還起著散熱的作用。因此,要求油的粘度適當,粘度過小工作安全性降低,粘度過大影響傳熱。尤其在寒冷地區較低溫度下油的粘度不能過大,仍然具有迴圈對流和傳熱能力,才能使裝置正常執行,或停止執行後在啟用時能順利安全啟動。

4、傾點

傾點(或凝點)在一定程度上反映絕緣油的低溫性,根據我國氣候條件,變壓器油按凝點分10、25,、45三種牌號,實際測定中多採用傾點。通常凝點低的油可以代替凝點高的油,反之則不行,國外一般規定變壓器油凝點應低於最低使用氣溫6℃,我國則規定新增降凝劑的開關用油凝點比使用氣溫低5℃。

5、閃點

閃點是保證絕緣油在儲存和使用過程中安全的一項指標,同時,閃點對執行油的監督是必不可少的專案。閃點降低表示油中有揮發性可燃氣體產生;這些可燃氣體往往是由於電器裝置區域性過熱,電弧放電造成絕緣油在高溫下熱裂解而產生的。通過閃點的測定可以及時發現裝置的故障。

同時對新充入裝置及檢修處理後的變壓器油來說,測定閃點也可防止或發現是否混入了輕質餾分的油品,從而保障裝置的安全執行。

6、酸值與水溶性酸鹼

油中所含酸性產物會使油的導電性增高,降低油的絕緣性能,在執行溫度較高時(如80℃以上)還會使固體纖維質絕緣材料老化和造成腐蝕,縮短裝置使用壽命。由於油中酸值可反映出油質的老化情況,所以加強酸值的監督,對於採取正確的維護措施是很重要的。

變壓器油在氧化初級階段一般易生成低分子有機酸,如甲酸、乙酸等,因為這些酸的水溶性較好,當油中水溶性酸含量增加(即ph值降低),油中又含有水時,也會使固體絕緣材料和金屬產生腐蝕,並降低電氣裝置的絕緣性能,縮短裝置的使用壽命。

7、氧化安定性

氧化安定性是變壓器油的一項重要指標,變壓器是連續長期執行裝置,不能輕易停電檢修,所以要求變壓器油有優異的氧化安定性。且變壓器換油不但影響供電時間,而且也消耗了大量的變壓器油。因此要求變壓器油的耐用時間長(一般要求耐用15年以上),即在長期電場作用和熱作用下變質很慢,這就要求有良好的抗氧化安定性。

變壓器油、電纜油、及電容器油一般都在60-80℃下工作,長期與空氣、鐵和銅等金屬接觸,導致油品氧化,產生水、低分子酸和高分之聚合物,這不僅破壞了油的電氣效能,而且造成腐蝕,縮短裝置的使用壽命。絕緣油的抗氧化能力與其精製深度有關,一般經適度精製加抗氧劑的油抗氧化安定性好。

8、擊穿電壓

擊穿電壓是檢驗變壓器油耐受極限電應力情況的非常重要的一項指標,可用來判斷變壓器油含水和其它懸浮物汙染的程度,以及對注入裝置前油品乾燥和過濾程度的檢驗。執行中油的擊穿電壓低是變壓器工作危險的訊號。

9、介質損耗因數

介質損耗因數,也稱介質損失角正切值,表示在電場作用下,電解質極化和電導所引起的電能損失。純烴係非極性化合物,在電場作用下不發生或很少發生轉位,但雜質成分,如膠質和酸類則為極性物,在電場作用下,隨電力線方向變化而轉位,這種轉位消耗了部分電能而轉變為熱,這不但損失電能,而且使變壓器的溫度增高,降低了變壓器油的工作能力,使變壓器加速老化和變質。介質損耗因數的大小對判斷油品劣化或汙染程度是很敏感的。

通常新油中極性雜質含量甚少,其介質損耗因數也很小,但當油劣化或混入其它雜質時,隨著油中極性雜質或膠體物質含量的增加,介質損耗因數也會隨之增大。

10、介面張力

油水之間介面張力的測定是檢查油中含有因老化而產生的可溶性極性雜質的一種間接有效的方法。油在老化初期階段,介面張力的變化是相當迅速的,到老化中期,其變化速度也逐漸降低。而油泥生成則明顯增加,因此,此方法也可對生成油泥的趨勢作做出可靠的判斷。

11、水分

水分是影響變壓器裝置絕緣老化的重要原因之一。變壓器油和絕緣材料中含水量增加,直接導致絕緣性能下降並會促使油老化,影響裝置執行的可靠性和使用壽命。對水分進行嚴格的監督,是保證裝置安全執行必不可少的乙個試驗專案。

一般說在20℃時變壓器油溶解水的能力為40l/l左右,通過工業脫水裝置可使變壓器油的含水量降到10l/l以下,通常電壓越高的電力裝置要求油的含水量越低。此外,水分還能促進有機酸對銅、鐵等金屬的腐蝕作用,產生的皂化物會惡化油的介質損耗因數、增加油的吸潮性、並對油的氧化起催化作用。一般認為受潮的比乾燥的油老化速度要增加2-4倍,所以長期以來人們對絕緣油中的水的存在給予極大的關注。

使用者在使用前必須反覆過濾脫水到電氣效能全部合格後方可加入電器裝置內。

12、析氣性、苯胺點、比色散

絕緣油的析氣性,是指油品在高電場強度下,由於發生瞬間放電或邊緣放電,使油品發生脫氫,而且脫出的氫氣又能被油品本身吸收,不致在油中形成氣泡,破壞油的電氣效能或使裝置發生爆裂。這對密閉的電纜、電容器和大容量的全密閉型變壓器特別重要。絕緣油

吸收或析出氫氣的效能和其組成有關。在高電場強度下,芳烴和不飽和烴是吸氫的,而烷烴是放氫的,環烷烴則是不吸不放的,因此,絕緣油中應含有一定量的芳烴,特別是單環、雙環芳烴。我國在超高壓變壓器油標準中規定了對析氣性的要求,而在變壓器油中無此項要求。

苯胺點和比色散與油的烴類族組成有關,可以間接地反映油的析氣性。變壓器油的理想組份是環烷烴、單環或雙環芳烴以及異構烷烴。就析氣性而言,則以芳烴為最好,烯烴、環烷烴次之。

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