DLT14电力变压器用绝缘油选用指南的分析

DL/T1094—2021<电力变压器用绝缘油选用指南>的分析1“指南〞的重要意义DL/T1094—2021<电力变压器用绝缘油选用指南>已于2021年11月1日由国家发改委正式公布实施。这是我国在变压器用油品选用方面初次制定的规范。随着我国电网建立进入全面推进西电东送、南北互供和全国联网阶段，大容量、长间隔的电力保送、高压直流输电和更高电压等级的交流输电设备不断投运和在建，“指南〞的制定与公布实施是为满足设备对变压器油要求的提高和替代进口产品以及变压器油产品出口的需求。这个规范的公布实施对指点今后我国变压器油品的正确选用和油务管理、质量监视和控制以及实现超〔特〕高压交流和直流换流变压器油国产化等方面都具有非常重要的意义。2主要作用和特点—“指南〞的适用性“指南〞是结合国内长期运用变压器油的阅历，贯彻平安、运用寿命和经济性兼顾的原那么进展编写。其内容主要包括适用范围、规范性援用文件、述语和定义、变压器用油选用原那么和技术目的、包装运输和储存要求以及一个资料性附录A和二个规范性附录B、C〔技术目的〕。在资料性附录A中对油在变压器中的根本功能添加了油的信息载体作用，指出油是变压器的〞血液〞，经过不同方法检验能反映变压器内部正常和不正常的运转形状，如存在的埋伏性缺点、绝缘老化和密封部件上缺陷等。变压器油的性质分类上引见了IEC60296—2003规范的分类方法和各个性质目的的意义，与通常按检测方法的分类方法〔物理、化学和电气三大性能〕不同，IEC60296—2003规范的分类方法是按功能特性、精制与稳定性、运转性能、安康、平安和环境要素等四个方面进展分类的。这种分类方法实践上是把各项性质目的与影响或受影响的方面直接关联起来，这有利于人们从某一性质目的及其变化寻觅和掌握问题缘由及其危害，引导人们如何正确进展监测、分析和判别，从而采取有效的处置措施。“指南〞内容丰富全面，实践上是一本变压器油选用手册，充分表达了“指南〞的适用性、可操作性。2主要作用和特点—“指南〞的指点性

“指南〞对变压器油质量等级划分、如何选用和如何进展监测、分析判别具有重要的指点作用。在如何选用变压器油中，对不同类型的设备用油作出不同的规定和要求。〔1〕首先在变压器油选用原那么中的“通用要求〞对供油方油源、根底油的质量控制和管理、炼制工艺、经过运转的氧化安定性和质量稳定性、规范规定的各项目的的检测报告、所加添加剂的种类和含量并当油源、消费工艺、添加剂配方改动时等作出了规定和要求，目的是保证油源油质的稳定性和延续性。(“通用要求〞是普通变压器油和500kV及以上变压器用油必需遵照的选用原那么)〔2〕在变压器用油的技术目的上(a)对普通变压器油技术目的规定是采用GB2536—1990规范。(b)而对500kV及以上变压器用油那么采用IEC60296—2003规范，并强调特高压变压器、换流变压器、升压变压器、并联和平波电抗器及运转温度较高的变压器用油，应满足高氧化安定性和低硫含量的要求〔附录C，表C.2〕。〔3〕此外对按照IEC规范各性能目的验收合格的新油经脱气和过滤后的击穿电压、介质损耗因数、含水量、含气量和油中颗粒度作出了要求，其中含气量和油中颗粒度是补充实验工程，对750kV及特高压变压器、电抗器，油品供应单位应提供脉冲击穿电压、析气性、带电度(或称带电倾向)、碳型构造及苯胺点分析构造和界面张力等工程测试方法和结果，其中脉冲击穿电压、带电度和苯胺点是补充实验工程。IEC60296—2003规范在性能目的上很多与普通变压器用油不同且要求更为严厉苛刻，主要是思索到超〔特〕高压设备所处的重要位置和防止能够出现的质量问题，是从提高运转可靠性方面出发而制定的。

2主要作用和特点—“指南〞的国际性随着油品加工工艺的不断改良，我国变压器油质量不断提高。目前我国变压器油消费从油田采油到炼制再到油品供货公司已建立了一套完好、全过程的质量控制程序，保证了变压器油质量具有长期的稳定性。目前我国变压器油种类除普通变压器油外，已具备消费高级别变压器油的才干和技术程度，近年来又开发了45号不加抑制剂变压器油和50号高压直流换流变压器油等多个种类，且产质量量不断提高，完全可以到达IEC60296—2003规范要求。“指南〞对500kV及以上变压器用油性能目的原版采用了当今世界电工行业最为广泛的IEC60296—2003规范，与国际规范完全接轨，有利于替代进口设备用油产品以及变压器油产品出口，表达了“指南〞的通用性和国际性。2主要作用和特点—推行运用环烷基变压器油指南〞对500kV及以上变压器用油要求优先选择环烷基油。其主要根据：〔1〕环烷基变压器油具有较好的电气绝缘性能、优良的热安定性和氧化安定性、较低的粘度因此具有较好的热传送性能、低温启动性能和过滤性能以及低温性能优良等特点，是超〔特〕高压交流和直流换流变压器理想用油。世界各国包括Nynas公司、Shell公司在超高压领域几乎都运用环烷基油。

〔2〕根据我国环烷基变压器油最新研发种类性能目的分析和各电网330kV、500kV大量运转变压器用油调查报告、ABB和SIEMENS等公司的检测评定结果以及国家电网公司工程建立部组织的专家研讨会纪要等资料，以为中国石油光滑油公司研发、消费的环烷基变压器油质量稳定、可靠并曾经多年胜利用于500kV大容量变压器，完全可以满足我国超高压交、直流工程变压器用油要求，并可以替代同类的进口变压器油。〔3〕有关资料显示我国新疆克拉玛依油田是世界上5块环烷基原油产地之一，克拉玛依油田低凝点环烷基原油地质储量丰富，现已探明浅层稠油含油面积202平方公里、储量2亿多吨，可以稳定开采30年以上。因此优先选择环烷基油对提高超高压输电设备运转可靠性是非常有利的。2主要作用和特点—不再以电压等级进展变压器油质量级别分类运转中变压器油主要质量功能应该是氧化安定性和流动性，国际变压器油最新规范都是以油基构造和抗氧化等目的来分级的。变压器油的质量主要取决于油基的构造组分及精炼程度。如：IEC60296—2003规范分类是以与粘度大小(与油基构造有关)亲密相关的最低冷态投运温度和与氧化安定性相关的抗氧化剂含量作为区分绝缘油类别的重要标志，并以氧化安定性目的要求不同将变压器油划分为通用变压器油和特殊〔高温下运转的〕变压器油。产品种类最低冷态投运温度变压器油〔通用或特殊〕变压器油标识：

如：T－40℃变压器油〔特殊〕

变压器油〔特殊技术要求〕最低冷态投运温度为－40℃含抗氧化剂产品种类最低冷态投运温度变压器油〔通用或特殊〕变压器油标识：

如：I－30℃变压器油〔通用〕

变压器油〔通用技术要求〕最低冷态投运温度为－30℃含微量抗氧化剂产品种类最低冷态投运温度变压器油〔通用或特殊〕变压器油标识：

如：U0℃变压器油〔通用〕

变压器油〔通用技术要求〕最低冷态投运温度为0℃不含抗氧化剂我国在上世纪90年代初为配合国产500kV变压器的消费，在研发或运用过程中把500kV超高压变压器用油称为“超高压变压器油〞。“超高压变压器油〞的质量规范是SH0040-1991<超高压变压器油>行业规范，它是参照ASTMD3487-82制定的。它进而把变压器油的级别分类转化为“按电压等级区分级别〞的概念，它误导人们看重某一项非主要的性能目的〔如析气性〕而忽略了最根底的优秀构造组分和以抗氧化目的为根本性能的各项目的的综合评价，这是不科学的，与国际通用的规范也不一致。目前SH0040-1991<超高压变压器油>规范已不再采用。但鉴于我国长期构成了以电压等级选择变压器油的概念，“指南〞在变压器油选用原那么和技术目的中，规定了500kV及以上变压器用油与其他较低电压等级普通变压器用油不同的选油原那么，从而给规范运用者以作提示。3IEC60296-2003与SH0040-1991规范的主要差别IEC60296-2003与SH0040-1991规范的主要差别见表1(略)在工程数量上两个规范均为18个，但详细性能目的和要求以及一些实验方法有所不同。各项主要性能目的的差别阐明如下:1〕粘度SH0040-1991规范主要思索高温下粘度对运转设备产生的影响而对低温下的粘度未作要求，而IEC规范思索到设备冷起动的平安提出了最低冷态投运温度〔LCSET〕并作为区分绝缘油类别的重要标志之一，规定了不同LCSET下变压器油的最大粘度。IEC规范把变压器油的规范LCSET规定为－30℃〔称为规范LCSET〕，其最大粘度为1800mm2/s。(对应LCSET为－40℃时，最大粘度为2500mm2/s)IEC规范补充指出变压器油的规范LCSET可根据每个国家的气候条件进展修正，油的倾点至少应比LCSET低10K。表2是最低冷态投运温度〔LCSET〕下变压器油的最大粘度、最高倾点与原规范牌号的对应关系。表2最低冷态投运温度〔LCSET〕下变压器油的最大粘度、最高倾点与原规范牌号的对应关系最低冷态投运温度（LCSET）/℃

最大粘度/（mm2/s）

最高倾点/℃

原标准牌号

01800－10#10－101800－20#25－201800－30－301800－40#45－402500－502〕倾点〔和凝点〕SH0040-1991规范规定了#25油的倾点目的和#45油的凝点目的，而IEC规范那么只规定了油的倾点不高于－40℃一个目的，阐明“指南〞在超高压设备用油选择上要求运用#45变压器油，并且在性能目的上与国际规范完全接轨。3〕水含量IEC规范根据交货方式的不同，分别规定了批量供应〔船舱、散装〕和桶装或集装箱的水含量限值，分别为不大于30mg/kg和不大于40mg/kg，比SH0040-1991规范规定的不大于50mg/kg〔出厂〕要求更为严厉。但有专家指出鉴于我国地域辽阔，影响油品水含量的气候条件差别较大，实验阐明当环境温度大于50%时，水含量的变化幅度较大，所以建议当环境温度不大于50%时，执行IEC规范；环境温度大于50%时，水含量目的限值由供需双方协商确定。4〕击穿电压IEC规范规定：未处置油为不小于30kV，但对于经实验室处置后油较SH0040-1991规范严厉，由不小于40kV提高至不小于70kV。加注阐明处置后油指60℃下经过真空〔压力低于2.5kPa〕过滤流过一个孔隙度为4的烧结玻璃过滤器的油。5〕介质损耗因数〔DDF〕IEC规范规定：通用性新油的DDF〔90℃〕为不大于0.005，与普通变压器油要求的GB2536—1990规范一样，比SH0040-1991规范规定的不大于0.002的要求较为宽松，但IEC规范强调了经氧化实验后〔按IEC61125C法〕油要求〔为不大于0.500〕；特别对高温下运转的变压器油要求〔为不大于0.050〕，而SH0040-1991规范那么无此要求，阐明IEC规范更加注重油氧化安定性这项性能目的。6〕总硫含量规范对油的硫含量无此目的要求。IEC规范对通用性油硫含量也无通用要求，但对高温下运转的变压器油那么有严厉要求，为不大于0.15%。主要是思索高温下油中腐蚀性硫对设备呵斥危害的缘由。7〕腐蚀性硫两个规范对腐蚀性硫目的要求均为非腐蚀性，而主要差别是对腐蚀性硫测定方法的不同。SH0040-1991规范采用的是等同于ASTMD1275-96(A法)的SH/T0304的实验方法〔实验条件：铜片法，140℃，19h〕,而IEC规范那么采用DIN53的实验方法〔实验条件：银片法，100℃，18h〕。近年来，随着对腐蚀性硫的认识不断深化，针对上述规范在执行过程中出现的一些问题，2006年1月，ASTM对原规范进展了重新修订，在保管原A方法的根底上，补充制定了比A法更为苛刻的B法〔实验条件：铜片法，150℃，48h〕，其最新版本为ASTMD1275-06，用以加强对腐蚀性硫的检定。8〕抗氧化剂SH0040-1991规范未对抗氧化剂含量不同作出阐明，而IEC60296-2003规范却作出了添加含量阐明，并作为区分绝缘油类别的重要标志之一。“指南〞引荐选用2，6-二叔丁基对甲酚〔T501〕抗氧化剂，含量为〔0.3±0.05〕%，主要是由于我国在油品中添加T501已积累大量运转阅历。9〕2-糠醛含量2-糠醛含量反映新油的精制程度和运转变压器中纤维性固体绝缘的老化程度。IEC规范限制了新油中2-糠醛含量不大于0.1mg/kg，其主要目的是为了尽量防止对运转中绝缘老化程度判别的干扰。SH0040-1991规范无此项目的要求。10〕氧化安定性国际上对变压器油氧化安定性是非常注重的，由于它直接影响到油品的运用寿命。IEC规范规定了IEC61125C法作为评定变压器油氧化安定性的实验方法，其较等同于IEC61125A法〔测定不加抗氧化剂油〕和IEC61125B法〔测定加抗氧化剂油