变压器油培训讲义

1、变压器油分析及监督管理 变压l第一节 石油化学基础l第二节 变压器油的性能及检测l第三节 变压器油的维护及防劣l第四节 变压器油质监督l第五节 预试规程宣贯第一节 l一、 石油的组成l烃是石油中基本的有机化合物。l按照分子结构的不同，烃类化合物可分为烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃四类。根据石油中所含烃类成分的不同，可分为石腊基、环烷基和中间基石油三类，相应的由这三种原油炼制的变压器油也分为石腊基、环烷基和中间基三种变压器油。 二、石腊基油与环l1、 残炭的沉降速度l2、 低温性能l3、 酸的生成l4、 气体的析出三、电力用油l1、 变压器油 l我国国标GB2536-1990将变压器油按低温性能

2、分为10、25、45三个牌号。l2、 汽轮机油l按国际惯例以40的运动粘度中心值分为32、46、68、100等牌号。第二节 变压器l一、变压器油的功能l三大功能：绝缘、散热冷却及灭弧l两种次要功能：l保护铁心和线圈组件；l延缓氧对绝缘材料的侵蚀。l变压器、电抗器、互感器中主要起绝缘和散热冷却作用，若有电弧发生，也起灭弧作用。l充油套管中主要起绝缘作用。l油开关：主要起灭弧和绝缘作用。二、变压器油的技术规范 注意：执行各技术规范同时应注意所采用的检测方法也应与标准上所要求的一致，并注意适时更新。1、我国新变压器油质量标准 项目GB 2536SH0040SH0351试验方法质量指标牌号102545

3、2545外状透明，无悬浮物和机械杂质透明，无沉淀物和悬浮物目测密度 20/kgm-3不大于895895895GB1884GB1885运动粘度/mm2s-140 不大B265-10不大于-200-报告-30不大于-1800-2000 不大于-报告-色度-1-GB6540苯胺点/-报告-GB262倾点/ 不高于-7-22报告-22报告 -GB3535凝点/ 不高于-45-45-45GB510闭口闪点/ 不低于140135140135-GB261酸值/mgKOHg-1 不大于0.03-95GB264中和值/mgKOHg-1 不大于-0.010.03GB4945腐蚀性硫非腐蚀

4、性非腐蚀性-SH/T304铜片腐蚀T2铜片1003h，级-1GB5096氧化安定性氧化后酸值，不大于氧化后沉淀物%，不大于1 0.20.05 0.40.2 -SH/T206水溶性酸或碱无无-GB259击穿电压（2.5mm）/kV 不小于 35 40 40 GB507介损（90） 不大于0.0050.0020.003GB5654界面张力/mNm-1 不小于40384040GB6541水分/mgkg-1 不大于报告5035SH/T207析气性/Lmin-1 不大于-+5-GB11142比色散-报告-SH/T2052、我国运行l我国现行有效的运行变压器油质量标准为：GB7595-2000，其次200

5、5年修订的“GB14542 运行变压器油维护管理导则”也提出了运行变压器油质量建议指标及检验周期。lGB7595-2000 运行中变压器油质量标准中除了包括各电压等级的变压器、互感器和套管等设备变压器油标准外，还规定了运行中断路器的质量标准。 l1、 成份组成特性l 油中的主要组成物质及所占的比例，可用来区分出是属于哪种变压器油，即石蜡基、环烷基和中间基。l检测一般采用红外光谱法。2、l油中酸值测定是一种利用强碱滴定弱酸的酸碱中和反应。l从油品中所测得酸值，为有机和无机酸的总和，所以也称总酸值，要求越低越好。l测定方法有两种：电位滴定法及指示剂滴定法。l其中常用指示剂滴定法测定酸值，方法为GB

6、/T 264。 3、 水l油品加工及贮存过程中造成油中的水溶性矿物酸碱。l测定方法：比色法 GB/T 7598l 酸度计法 DL 429.3l 定性测定法 GB/T 259l 定量测定法 DL 429.4 4、氧化l变压器油在运行过程中不可避免地发生氧化，在高温高负荷下，氧化会加速，因此进行新油评价时，氧化稳定性是一项重要指标。l添加抗氧化剂可提高氧化稳定性。l测定方法：SH/T 0206l旋转氧弹法可进行快速检测。SH/T 0935、l水分来源有外部侵入和内部自身氧化产生两方面。l水分的危害：l1） 降低油品的击穿电压。l2） 使介损升高。l3） 促使纤维老化。l4） 对油质老化起催化作用。

7、测定方法：1）库仑法测定 GB 7600原理：有水存在时，在吡啶和甲醇存在下，碘 被二氧化碳还原生成氢碘酸和甲基硫氢酸吡啶，即卡尔-费休试剂与水发生反应。反应式如下： H2O+I2+SO2+3C5H5N2C5H5NHI+C5H5NSO3 （1）C5H5NSO3+CH3OHC5H5NHSO3CH3 （2）反应式中起反应作用的主要是水与碘和SO2发生反应，无水时则不发生反应。在电解过程中，由反应所生成的氢碘酸在阳极上被重新氧化生成碘。所生成的碘又与样品中的水反应生成氢碘酸，如此反复，直至全部水分消耗完毕。阳极 2I-2eI2阴极 I2+2e2I- 2H+2eH22）气相色谱法 GB 76016、腐

8、蚀l腐蚀性硫即能腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。l用一定规格和质量的铜片，在规定的条件下，可试验油品中是否有腐蚀性硫。l试验方法：SH/T 0304 7、苛性l苛性钠试验是检查新油和再生油内，由于碱处理后，洗涤不净，残存的环烷酸及其皂类的定性试验。四、变压器油的l1、外观颜色及透明度l外观目测。油的颜色越深，则油中含有的非烷烃化合物越多。l2、粘度l油流动阻力的度量标准，应较低。指标只有上限。l运动粘度测定方法：GB/T 2653、l与温度有关，一般为0.80.9g/cm。l 测定方法：密度计法，以阿基米德定律为基础。l GB/T 18844、凝l凝点是在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度。l

9、检测方法：GB/T 510l倾点是在规定条件下冷却时，能够流动的最低温度。l检测方法：GB/T 35355、l是油品加热到足够的油气产生，并在其上加一个火焰，使油-气在一瞬间着火的最低温度。l 检测方法：闭口法 GB/T 261 6、界l因油老化后生成的酸类、皂类都是亲水的，引起油-水交界面上的分布改变，使界面张力减小。油中氧化产物越多，则界面张力越小。l该指标可反映出新油的纯净程度和运行油老化状况。l 测定方法：圆环法 GB/T 65417、机械杂l颗粒度测定方法：自动颗粒计数仪法 SD 313l 采用激光颗粒计数仪测定每100ml油中所含颗粒数量及尺寸分布。 l1、绝缘强度l变压器油的介电

10、强度或击穿电压，是衡量在电气设备内部耐受电压的能力而不被破坏的尺度。l该项试验可以判断油中是否有水分、杂质和导电微粒，但不能判断油品是否存在酸性物质或油泥。 l测定方法：GB/T 5072、介质损耗l介质损耗因数又称介质损耗角正切，它反映油中泄漏电流而引起的功率损失。l测定方法：GB/T 5654 3、体积l表示两电极间，绝缘油单位体积内体积电阻的大小。l测定方法：GB/T 5654 l绝缘油在受到强度足以引起在油、气交界中放电的电场（或电离）作用下，油本身表现出吸收或放出气体的能力。l测定方法：GB/T 11142六、变压器油中lT501抗氧化剂含量的测定l测试方法：1）分光光度法GB 76

11、02l以石油醚、乙醇作溶剂，磷钼酸作显色剂，基于T501抗氧化剂在碱性溶液中生成钼兰络合物，利用其溶于水中的性质，采用分光光度计测定。l2）红外光谱法l3）液相色谱法 l运行中变压器油井性能的变化l 新变压器油：未与电气设备中的各种材料接触过的新油；l 设备投入运行前的油：新油直接或经过处理后充入电器设备中，又未正式通电投入运行的油；l 运行中变压器油：充油电气设备投入运行后设备内的油。l一、 油质变坏的因素l油劣化的基本因素：l1、 氧l2、 催化剂l3、 加速剂l4、 纤维素材料油的分l油在劣化的早期,一旦生成了系列的过氧化物,就开始了链反应.l油劣化过程一般有三个阶段:即诱导期、反应期和

12、迟滞期。l主要分解产物为：过氧化物、水溶性酸、低分子酸、脂肪酸、水分、醇类、金属皂类、醛类、酮类、清漆、沥青稀油泥。油劣化变压器l维护管理导则 GB/T14542-2005 三、防l1、 添加T501抗氧化剂 l2、 安装热虹吸器l3、 隔膜密封 l4、充氮保护第四节变压l变压器油质监督应包括从新油评定验收、新油脱气注入设备前的检验、新油注入设备进行热循环后的检验、新设备投运通电前的检验及运行中变压器油的周期检定验收等全过程监督。 一、新l供油部门或炼油厂提供油质全分析化验单（必须有），供使用单位参考。国产油使用单位按GB 2536规定的项目、指标进行验收。l进口设备油按合同规定验收。 l新油

13、注入设备前必须用真空滤油设备进行过滤净化处理，以脱除油中水分、气体、及其他颗粒杂质，在处理过程中应按下表的规定进行油质检验，达到要求后方可注入设备。 项目设备电压等级/kV500及以上330220110击穿电压/kV605545水分/（mg/kg）101520介质损耗因数900.0020.0050.005三、新油注入设备进l新油达到上表要求后，方可从变压器下部阀门注入设备内。l 油在变压器内的静置时间按不同电压等级的要求不小于12h，然后进行热油循环，热油循环后应达到下表要求。 项目设备电压等级/kV500及以上330220110击穿电压/kV605545水分/（mg/kg）101520介质损

14、耗因数900.0020.0050.005含气量/%（体积分数）1-注：对于500kV及以上设备油中洁净度指标暂定为：报告（或按制造厂规定执行）。四、新设备投运l按GB/T 7595-2000中“投入运行前的油”的质量指标要求进行。 五、运行中变l运行中变压器油质量标准和检验项目及周期试验项目设备电压等级/kVGB/T7595标准GB/T14542-2005建议指标和周期试验方法 外 状各电压等级透明，无杂质和悬浮物透明，无杂质和悬浮物每年一次外观目测 水溶性酸（pH）值各电压等级4.24.2每年一次或必要时GB/T7598 酸值mgKOH/g各电压等级0.10.1每年一次GB/T264 闭口闪

15、点各电压等级不比新有原始测定值低10不比新有原始测定值低10必要时GB/T261 水分330500及以上220110及以下15（mg/L）25 3520mg/kg 30 40每年至少一次GB/T7600 界面张力25 mN/m各电压等级1919每年至少一次GB/T6541 介质损耗因数 90500及以上 3300.0200.0400.0200.040每年一次GB/T5654 击穿电压2.5mm间隙kV500及以上330220504535504540每年一次GB/T 507 6611035及以下35303530DL/T429.9三年至少一次体积电阻率90，m500及以上 330110105109

16、110105109每年一次或必要时GB/T5654或DL/T421 油中含气量体积分数%330500及以上2203-3报告每年一次或必要时DL/T 423或DL/T703 油泥和沉淀物（质量分数）%各电压等级0.020.02必要时 六、l1、 补油应优先选用符合新油标准的未使用过的变压器油。最好补加同一油基、同一牌号及同一添加剂类型的油。补加油品的各项指标应不低于设备内的油。l 2、不同油基的油原则上不宜混合使用。 l3、 新油补入量较多（5%），在补油前应做油泥析出试验，确认无油泥析出，酸值、介损不大于设备内油时，方可补油。l4、 特殊情况下，如需将不同牌号的新油混合使用，应实测混合油的凝点

17、，凝点应适合本地使用。然后按DL/T429.6进行老化试验，混合样品的结果应不比最差的单个油差。l5、 如在运行油中混入不同牌号的新油或已使用过的油，除应实测混合油的凝点外，还应按DL/T429.6进行老化试验，并测定老化后油样的酸值、介损，并观察油泥析出情况，无沉淀方可使用。l6、对于进口油或产地、生产厂家来源不明的油，原则上不能与不同牌号的运行油混合使用。当必须混用时，应预先进行参加混合的各种油及混合后的油按DL/T429.6进行老化试验，并测定老化后油样的酸值、介损，并观察油泥沉淀情况，无油泥沉淀析出情况下，混合油的质量不低于原运行油时，方可混合使用。 l7、 进行混油试验时，油样的混合

18、比应与实际使用的比例相同；如无法确定比例，则采用1：1质量比例混合进行试验。l变压器绝缘系统主要采用液体和固体两类材料，变压器的寿命实际上就是绝缘材料的寿命。l1、 油中糠醛含量l绝缘纸的纤维素受到高温、水分、氧气的作用发生裂解，形成多种小分子化合物，糠醛（即呋喃甲醛）是最主要的特征液体小分子。l利用液相色谱分析技术测定油中糠醛含量，结合气相色谱可分析判断以下情况：l1） 已知变压器内部存在故障时可进一步判断是否涉及固体绝缘；l2） 是否存在引起线圈绝缘局部老化的低温过热故障；l3） 可对运行年久设备的绝缘老化程度作出判断。 2、绝缘l直接测量绝缘纸的聚合度是判断变压器绝缘老化程度的一种可靠手段，纸的聚合度大小直接放映了绝缘的劣化程度。l新的绝缘纸的聚合度一般为10001200。 八、技l1、 库存油管