變壓器油培訓(xùn)技巧講義

變壓器油分析及監(jiān)督管理

變壓器油

第一節(jié)

石油化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)

變壓器油的性能及檢測(cè)第三節(jié)

變壓器油的維護(hù)及防劣第四節(jié)

變壓器油質(zhì)監(jiān)督第五節(jié)

預(yù)試規(guī)程宣貫第一節(jié)

石油化學(xué)基礎(chǔ)

一、

石油的組成烴是石油中基本的有機(jī)化合物。按照分子結(jié)構(gòu)的不同，烴類(lèi)化合物可分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和不飽和烴四類(lèi)。根據(jù)石油中所含烴類(lèi)成分的不同，可分為石臘基、環(huán)烷基和中間基石油三類(lèi)，相應(yīng)的由這三種原油煉制的變壓器油也分為石臘基、環(huán)烷基和中間基三種變壓器油。

二、石臘基油與環(huán)烷基油的比較

1、

殘?zhí)康某两邓俣?、

低溫性能3、

酸的生成4、

氣體的析出三、電力用油的牌號(hào)劃分

1、

變壓器油我國(guó)國(guó)標(biāo)GB2536-1990將變壓器油按低溫性能分為10、25、45三個(gè)牌號(hào)。2、

汽輪機(jī)油按國(guó)際慣例以40℃的運(yùn)動(dòng)粘度中心值分為32、46、68、100等牌號(hào)。第二節(jié)

變壓器油的特性及檢測(cè)

一、變壓器油的功能三大功能：絕緣、散熱冷卻及滅弧兩種次要功能：保護(hù)鐵心和線圈組件；延緩氧對(duì)絕緣材料的侵蝕。變壓器、電抗器、互感器中主要起絕緣和散熱冷卻作用，若有電弧發(fā)生，也起滅弧作用。充油套管中主要起絕緣作用。油開(kāi)關(guān)：主要起滅弧和絕緣作用。二、變壓器油的技術(shù)規(guī)范

注意：執(zhí)行各技術(shù)規(guī)范同時(shí)應(yīng)注意所采用的檢測(cè)方法也應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)上所要求的一致，并注意適時(shí)更新。1、我國(guó)新變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目GB2536SH0040SH0351試驗(yàn)方法質(zhì)量指標(biāo)牌號(hào)1025452545—外狀透明，無(wú)懸浮物和機(jī)械雜質(zhì)透明，無(wú)沉淀物和懸浮物目測(cè)密度20℃/kg?m-3不大于895895895GB1884GB1885運(yùn)動(dòng)粘度/mm2?s-140℃不大B265-10℃不大于--200--報(bào)告---30℃不大于----1800--2000℃不大于------報(bào)告--色度--1--GB6540苯胺點(diǎn)/℃--報(bào)告--GB262傾點(diǎn)/℃不高于-7-22報(bào)告-22報(bào)告

--GB3535凝點(diǎn)/℃不高于---45---45-45GB510閉口閃點(diǎn)/℃不低于140135140135--GB261酸值/mgKOH?g-1不大于0.03--95GB264中和值/mgKOH?g-1不大于--0.010.03GB4945腐蝕性硫非腐蝕性非腐蝕性--SH/T304銅片腐蝕T2銅片100℃3h，級(jí)----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水溶性酸或堿無(wú)無(wú)--GB259擊穿電壓（2.5mm）/kV

不小于

35

40

40

GB507介損（90℃）不大于0.0050.0020.003GB5654界面張力/mN?m-1不小于40384040GB6541水分/mg?kg-1不大于報(bào)告5035SH/T207析氣性/μLmin-1不大于--+5--GB11142比色散--報(bào)告--SH/T2052、我國(guó)運(yùn)行變壓器油標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行有效的運(yùn)行變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：GB7595-2000，其次2005年修訂的“GB14542運(yùn)行變壓器油維護(hù)管理導(dǎo)則”也提出了運(yùn)行變壓器油質(zhì)量建議指標(biāo)及檢驗(yàn)周期。GB7595-2000運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中除了包括各電壓等級(jí)的變壓器、互感器和套管等設(shè)備變壓器油標(biāo)準(zhǔn)外，還規(guī)定了運(yùn)行中斷路器的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

三、變壓器油的化學(xué)性能及檢測(cè)

1、

成份組成特性油中的主要組成物質(zhì)及所占的比例，可用來(lái)區(qū)分出是屬于哪種變壓器油，即石蠟基、環(huán)烷基和中間基。檢測(cè)一般采用紅外光譜法。2、酸值

油中酸值測(cè)定是一種利用強(qiáng)堿滴定弱酸的酸堿中和反應(yīng)。從油品中所測(cè)得酸值，為有機(jī)和無(wú)機(jī)酸的總和，所以也稱(chēng)總酸值，要求越低越好。測(cè)定方法有兩種：電位滴定法及指示劑滴定法。其中常用指示劑滴定法測(cè)定酸值，方法為GB/T264。

3、

水溶性酸或堿

油品加工及貯存過(guò)程中造成油中的水溶性礦物酸堿。測(cè)定方法：比色法GB/T7598

酸度計(jì)法DL429.3

定性測(cè)定法GB/T259

定量測(cè)定法DL429.4

4、氧化穩(wěn)定性

變壓器油在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地發(fā)生氧化，在高溫高負(fù)荷下，氧化會(huì)加速，因此進(jìn)行新油評(píng)價(jià)時(shí)，氧化穩(wěn)定性是一項(xiàng)重要指標(biāo)。添加抗氧化劑可提高氧化穩(wěn)定性。測(cè)定方法：SH/T0206旋轉(zhuǎn)氧彈法可進(jìn)行快速檢測(cè)。SH/T0935、水分

水分來(lái)源有外部侵入和內(nèi)部自身氧化產(chǎn)生兩方面。水分的危害：1）

降低油品的擊穿電壓。2）

使介損升高。3）

促使纖維老化。4）

對(duì)油質(zhì)老化起催化作用。測(cè)定方法：1）庫(kù)侖法測(cè)定GB7600原理：有水存在時(shí)，在吡啶和甲醇存在下，碘被二氧化碳還原生成氫碘酸和甲基硫氫酸吡啶，即卡爾-費(fèi)休試劑與水發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)式如下：H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N?HI+C5H5N?SO3

（1）C5H5N?SO3+CH3OH→C5H5N?HSO3CH3（2）反應(yīng)式中起反應(yīng)作用的主要是水與碘和SO2發(fā)生反應(yīng)，無(wú)水時(shí)則不發(fā)生反應(yīng)。在電解過(guò)程中，由反應(yīng)所生成的氫碘酸在陽(yáng)極上被重新氧化生成碘。所生成的碘又與樣品中的水反應(yīng)生成氫碘酸，如此反復(fù)，直至全部水分消耗完畢。陽(yáng)極2I--2e→I2陰極I2+2e→2I-2H++2e→H2↑2）氣相色譜法GB76016、腐蝕性硫

腐蝕性硫即能腐蝕金屬的活性硫化物或游離硫。用一定規(guī)格和質(zhì)量的銅片，在規(guī)定的條件下，可試驗(yàn)油品中是否有腐蝕性硫。試驗(yàn)方法：SH/T03047、苛性鈉試驗(yàn)

苛性鈉試驗(yàn)是檢查新油和再生油內(nèi)，由于堿處理后，洗滌不凈，殘存的環(huán)烷酸及其皂類(lèi)的定性試驗(yàn)。四、變壓器油的物理性能及檢測(cè)

1、外觀顏色及透明度外觀目測(cè)。油的顏色越深，則油中含有的非烷烴化合物越多。2、粘度油流動(dòng)阻力的度量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)較低。指標(biāo)只有上限。運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定方法：GB/T2653、密度

與溫度有關(guān)，一般為0.8～0.9g/cm。測(cè)定方法：密度計(jì)法，以阿基米德定律為基礎(chǔ)。

GB/T18844、凝（傾）點(diǎn)凝點(diǎn)是在規(guī)定條件下冷卻至停止移動(dòng)時(shí)的最高溫度。檢測(cè)方法：GB/T510傾點(diǎn)是在規(guī)定條件下冷卻時(shí)，能夠流動(dòng)的最低溫度。檢測(cè)方法：GB/T35355、閃點(diǎn)是油品加熱到足夠的油氣產(chǎn)生，并在其上加一個(gè)火焰，使油-氣在一瞬間著火的最低溫度。檢測(cè)方法：閉口法GB/T2616、界面張力

因油老化后生成的酸類(lèi)、皂類(lèi)都是親水的，引起油-水交界面上的分布改變，使界面張力減小。油中氧化產(chǎn)物越多，則界面張力越小。該指標(biāo)可反映出新油的純凈程度和運(yùn)行油老化狀況。測(cè)定方法：圓環(huán)法GB/T65417、機(jī)械雜質(zhì)（顆粒度）

顆粒度測(cè)定方法：自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)儀法SD313

采用激光顆粒計(jì)數(shù)儀測(cè)定每100ml油中所含顆粒數(shù)量及尺寸分布。

五、變壓器油的電氣性能及檢測(cè)

1、絕緣強(qiáng)度變壓器油的介電強(qiáng)度或擊穿電壓，是衡量在電氣設(shè)備內(nèi)部耐受電壓的能力而不被破壞的尺度。該項(xiàng)試驗(yàn)可以判斷油中是否有水分、雜質(zhì)和導(dǎo)電微粒，但不能判斷油品是否存在酸性物質(zhì)或油泥。測(cè)定方法：GB/T5072、介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ

介質(zhì)損耗因數(shù)又稱(chēng)介質(zhì)損耗角正切，它反映油中泄漏電流而引起的功率損失。測(cè)定方法：GB/T5654

3、體積電阻率

表示兩電極間，絕緣油單位體積內(nèi)體積電阻的大小。測(cè)定方法：GB/T5654

4、電場(chǎng)作用下產(chǎn)生氣體的傾向

（析氣性）

絕緣油在受到強(qiáng)度足以引起在油、氣交界中放電的電場(chǎng)（或電離）作用下，油本身表現(xiàn)出吸收或放出氣體的能力。測(cè)定方法：GB/T11142六、變壓器油中添加劑的檢測(cè)

T501抗氧化劑含量的測(cè)定測(cè)試方法：1）分光光度法GB7602以石油醚、乙醇作溶劑，磷鉬酸作顯色劑，基于T501抗氧化劑在堿性溶液中生成鉬蘭絡(luò)合物，利用其溶于水中的性質(zhì)，采用分光光度計(jì)測(cè)定。2）紅外光譜法3）液相色譜法

第三節(jié)

變壓器油的維護(hù)及防劣

運(yùn)行中變壓器油井性能的變化新變壓器油：未與電氣設(shè)備中的各種材料接觸過(guò)的新油；設(shè)備投入運(yùn)行前的油：新油直接或經(jīng)過(guò)處理后充入電器設(shè)備中，又未正式通電投入運(yùn)行的油；運(yùn)行中變壓器油：充油電氣設(shè)備投入運(yùn)行后設(shè)備內(nèi)的油。一、

油質(zhì)變壞的因素油劣化的基本因素：1、

氧2、

催化劑3、

加速劑4、

纖維素材料油的分解產(chǎn)物

油在劣化的早期,一旦生成了系列的過(guò)氧化物,就開(kāi)始了鏈反應(yīng).油劣化過(guò)程一般有三個(gè)階段:即誘導(dǎo)期、反應(yīng)期和遲滯期。主要分解產(chǎn)物為：過(guò)氧化物、水溶性酸、低分子酸、脂肪酸、水分、醇類(lèi)、金屬皂類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、清漆、瀝青稀油泥。油劣化的危害

變壓器油的維護(hù)

維護(hù)管理導(dǎo)則

GB/T14542-2005

三、防劣措施

1、

添加T501抗氧化劑2、

安裝熱虹吸器3、隔膜密封

4、充氮保護(hù)第四節(jié)

變壓器油質(zhì)監(jiān)督

變壓器油質(zhì)監(jiān)督應(yīng)包括從新油評(píng)定驗(yàn)收、新油脫氣注入設(shè)備前的檢驗(yàn)、新油注入設(shè)備進(jìn)行熱循環(huán)后的檢驗(yàn)、新設(shè)備投運(yùn)通電前的檢驗(yàn)及運(yùn)行中變壓器油的周期檢定驗(yàn)收等全過(guò)程監(jiān)督。

一、新油驗(yàn)收

供油部門(mén)或煉油廠提供油質(zhì)全分析化驗(yàn)單（必須有），供使用單位參考。國(guó)產(chǎn)油使用單位按GB2536規(guī)定的項(xiàng)目、指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收。進(jìn)口設(shè)備油按合同規(guī)定驗(yàn)收。

二、新油脫氣注入設(shè)備前的檢驗(yàn)

新油注入設(shè)備前必須用真空濾油設(shè)備進(jìn)行過(guò)濾凈化處理，以脫除油中水分、氣體、及其他顆粒雜質(zhì)，在處理過(guò)程中應(yīng)按下表的規(guī)定進(jìn)行油質(zhì)檢驗(yàn)，達(dá)到要求后方可注入設(shè)備。

新油凈化后的檢驗(yàn)指標(biāo)

項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)/kV500及以上330~220≤110擊穿電壓/kV≥60≥55≥45水分/（mg/kg）≤10≤15≤20介質(zhì)損耗因數(shù)90℃≤0.002≤0.005≤0.005三、新油注入設(shè)備進(jìn)行熱循環(huán)后的檢驗(yàn)

新油達(dá)到上表要求后，方可從變壓器下部閥門(mén)注入設(shè)備內(nèi)。

油在變壓器內(nèi)的靜置時(shí)間按不同電壓等級(jí)的要求不小于12h，然后進(jìn)行熱油循環(huán)，熱油循環(huán)后應(yīng)達(dá)到下表要求。

熱油循環(huán)后的油質(zhì)檢驗(yàn)指標(biāo)

項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)/kV500及以上330~220≤110擊穿電壓/kV≥60≥55≥45水分/（mg/kg）≤10≤15≤20介質(zhì)損耗因數(shù)90℃≤0.002≤0.005≤0.005含氣量/%（體積分?jǐn)?shù)）≤1----注：對(duì)于500kV及以上設(shè)備油中潔凈度指標(biāo)暫定為：報(bào)告（或按制造廠規(guī)定執(zhí)行）。四、新設(shè)備投運(yùn)通電前的檢驗(yàn)

按GB/T7595-2000中“投入運(yùn)行前的油”的質(zhì)量指標(biāo)要求進(jìn)行。

五、運(yùn)行中變壓器油的監(jiān)督

運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)項(xiàng)目及周期試驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)/kVGB/T7595標(biāo)準(zhǔn)GB/T14542-2005建議指標(biāo)和周期試驗(yàn)方法

外狀各電壓等級(jí)透明，無(wú)雜質(zhì)和懸浮物透明，無(wú)雜質(zhì)和懸浮物每年一次外觀目測(cè)

水溶性酸（pH）值各電壓等級(jí)≥4.2≥4.2每年一次或必要時(shí)GB/T7598

酸值mgKOH/g各電壓等級(jí)≤0.1≤0.1每年一次GB/T264

閉口閃點(diǎn)℃各電壓等級(jí)不比新有原始測(cè)定值低10℃不比新有原始測(cè)定值低10℃必要時(shí)GB/T261

水分330~500及以上220110及以下≤15（mg/L）≤25≤35≤20mg/kg

≤30≤40每年至少一次GB/T7600

界面張力25℃mN/m各電壓等級(jí)≥19≥19每年至少一次GB/T6541

介質(zhì)損耗因數(shù)90℃500及以上≤330≤0.020≤0.040≤0.020≤0.040每年一次GB/T5654

擊穿電壓2.5mm間隙kV500及以上330220≥50≥45≥35≥50≥45≥40每年一次GB/T507

66~11035及以下≥35≥30≥35≥30DL/T429.9三年至少一次體積電阻率90℃，Ω?m500及以上≤330≥1×1010≥5×109≥1×1010≥5×109每年一次或必要時(shí)GB/T5654或DL/T421

油中含氣量體積分?jǐn)?shù)%330~500及以上220≤3--≤3報(bào)告每年一次或必要時(shí)DL/T423或DL/T703

油泥和沉淀物（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%各電壓等級(jí)≤0.02≤0.02必要時(shí)

六、混油

1、

補(bǔ)油應(yīng)優(yōu)先選用符合新油標(biāo)準(zhǔn)的未使用過(guò)的變壓器油。最好補(bǔ)加同一油基、同一牌號(hào)及同一添加劑類(lèi)型的油。補(bǔ)加油品的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)不低于設(shè)備內(nèi)的油。

2、不同油基的油原則上不宜混合使用。

3、

新油補(bǔ)入量較多（≥5%），在補(bǔ)油前應(yīng)做油泥析出試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)油泥析出，酸值、介損不大于設(shè)備內(nèi)油時(shí)，方可補(bǔ)油。4、

特殊情況下，如需將不同牌號(hào)的新油混合使用，應(yīng)實(shí)測(cè)混合油的凝點(diǎn)，凝點(diǎn)應(yīng)適合本地使用。然后按DL/T429.6進(jìn)行老化試驗(yàn)，混合樣品的結(jié)果應(yīng)不比最差的單個(gè)油差。5、

如在運(yùn)行油中混入不同牌號(hào)的新油或已使用過(guò)的油，除應(yīng)實(shí)測(cè)混合油的凝點(diǎn)外，還應(yīng)按DL/T429.6進(jìn)行老化試驗(yàn)，并測(cè)定老化后油樣的酸值、介損，并觀察油泥析出情況，無(wú)沉淀方可使用。6、對(duì)于進(jìn)口油或產(chǎn)地、生產(chǎn)廠家來(lái)源不明的油，原則上不能與不同牌號(hào)的運(yùn)行油混合使用。當(dāng)必須混用時(shí)，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行參加混合的各種油及混合后的油按DL/T429.6進(jìn)行老化試驗(yàn)，并測(cè)定老化后油樣的酸值、介損，并觀察油泥沉淀情況，無(wú)油泥沉淀析出情況下，混合油的質(zhì)量不低于原運(yùn)行油時(shí)，方可混合使用。

7、

進(jìn)行混油試驗(yàn)時(shí)，油樣的混合比應(yīng)與實(shí)際使用的比例相同；如無(wú)法確定比例，則采用1：1質(zhì)量比例混合進(jìn)行試驗(yàn)。七、固體絕緣的化學(xué)監(jiān)督

變