DLTXXXX電力變壓器用絕緣油選用指南的分析課件

DL/T1094—2008《電力變壓器用絕緣油選用指南》的分析DL/T1094—2008《電力變壓器用絕緣油選用指南》1“指南”的重要意義DL/T1094—2008《電力變壓器用絕緣油選用指南》已于2008年11月1日由國(guó)家發(fā)改委正式頒布實(shí)施。這是我國(guó)在變壓器用油品選用方面首次制訂的標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入全面推進(jìn)西電東送、南北互供和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)階段，大容量、長(zhǎng)距離的電力輸送、高壓直流輸電和更高電壓等級(jí)的交流輸電設(shè)備不斷投運(yùn)和在建，“指南”的制訂與頒布實(shí)施是為滿足設(shè)備對(duì)變壓器油要求的提高和替代進(jìn)口產(chǎn)品以及變壓器油產(chǎn)品出口的需要。1“指南”的重要意義DL/T1094—2008《電力變壓器用

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施對(duì)指導(dǎo)今后我國(guó)變壓器油品的正確選用和油務(wù)管理、質(zhì)量監(jiān)督和控制以及實(shí)現(xiàn)超（特）高壓交流和直流換流變壓器油國(guó)產(chǎn)化等方面都具有十分重要的意義。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施對(duì)指導(dǎo)今后我國(guó)變壓器油品的正確選用和油務(wù)2主要作用和特點(diǎn)—“指南”的實(shí)用性“指南”是結(jié)合國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期使用變壓器油的經(jīng)驗(yàn)，貫徹安全、使用壽命和經(jīng)濟(jì)性兼顧的原則進(jìn)行編寫(xiě)。其內(nèi)容主要包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、述語(yǔ)和定義、變壓器用油選用原則和技術(shù)指標(biāo)、包裝運(yùn)輸和貯存要求以及一個(gè)資料性附錄A和二個(gè)規(guī)范性附錄B、C（技術(shù)指標(biāo)）。在資料性附錄A中對(duì)油在變壓器中的基本功能增加了油的信息載體作用，指出油是變壓器的”血液”，通過(guò)不同方法檢驗(yàn)?zāi)芊从匙儔浩鲀?nèi)部正常和不正常的運(yùn)行狀態(tài)，如存在的潛伏性故障、絕緣老化和密封部件上缺陷等。2主要作用和特點(diǎn)—“指南”的實(shí)用性“指南”是結(jié)合國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期使變壓器油的性質(zhì)分類(lèi)上介紹了IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法和各個(gè)性質(zhì)指標(biāo)的意義，與通常按檢測(cè)方法的分類(lèi)方法（物理、化學(xué)和電氣三大性能）不同，IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法是按功能特性、精制與穩(wěn)定性、運(yùn)行性能、健康、安全和環(huán)境因素等四個(gè)方面進(jìn)行分類(lèi)的。這種分類(lèi)方法實(shí)際上是把各項(xiàng)性質(zhì)指標(biāo)與影響或受影響的方面直接關(guān)聯(lián)起來(lái)，這有利于人們從某一性質(zhì)指標(biāo)及其變化尋找和掌握問(wèn)題原因及其危害，引導(dǎo)人們?nèi)绾握_進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和判斷，從而采取有效的處理措施?！爸改稀眱?nèi)容豐富全面，實(shí)際上是一本變壓器油選用手冊(cè)，充分體現(xiàn)了“指南”的實(shí)用性、可操作性。

變壓器油的性質(zhì)分類(lèi)上介紹了IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)的2主要作用和特點(diǎn)—“指南”的指導(dǎo)性

“指南”對(duì)變壓器油品質(zhì)等級(jí)劃分、如何選用和如何進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析判斷具有重要的指導(dǎo)作用。在如何選用變壓器油中，對(duì)不同類(lèi)型的設(shè)備用油作出不同的規(guī)定和要求。（1）首先在變壓器油選用原則中的“通用要求”對(duì)供油方油源、基礎(chǔ)油的質(zhì)量控制和管理、煉制工藝、經(jīng)過(guò)運(yùn)行的氧化安定性和質(zhì)量穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)報(bào)告、所加添加劑的種類(lèi)和含量并當(dāng)油源、生產(chǎn)工藝、添加劑配方改變時(shí)等作出了規(guī)定和要求，目的是保證油源油質(zhì)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。(“通用要求”是一般變壓器油和500kV及以上變壓器用油必須遵循的選用原則)2主要作用和特點(diǎn)—“指南”的指導(dǎo)性（2）在變壓器用油的技術(shù)指標(biāo)上(a)對(duì)一般變壓器油技術(shù)指標(biāo)規(guī)定是采用GB2536—1990標(biāo)準(zhǔn)。(b)而對(duì)500kV及以上變壓器用油則采用IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)，并強(qiáng)調(diào)特高壓變壓器、換流變壓器、升壓變壓器、并聯(lián)和平波電抗器及運(yùn)行溫度較高的變壓器用油，應(yīng)滿足高氧化安定性和低硫含量的要求（附錄C，表C.2）。（3）此外對(duì)按照IEC標(biāo)準(zhǔn)各性能指標(biāo)驗(yàn)收合格的新油經(jīng)脫氣和過(guò)濾后的擊穿電壓、介質(zhì)損耗因數(shù)、含水量、含氣量和油中顆粒度作出了要求，其中含氣量和油中顆粒度是補(bǔ)充試驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)750kV及特高壓變壓器、電抗器，油品供應(yīng)單位應(yīng)提供脈沖擊穿電壓、析氣性、帶電度(或稱帶電傾向)（2）在變壓器用油的技術(shù)指標(biāo)上(a)對(duì)一般變壓器油技術(shù)指標(biāo)規(guī)、碳型結(jié)構(gòu)及苯胺點(diǎn)分析結(jié)構(gòu)和界面張力等項(xiàng)目測(cè)試方法和結(jié)果，其中脈沖擊穿電壓、帶電度和苯胺點(diǎn)是補(bǔ)充試驗(yàn)項(xiàng)目。IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)在性能指標(biāo)上很多與一般變壓器用油不同且要求更為嚴(yán)格苛刻，主要是考慮到超（特）高壓設(shè)備所處的重要位置和防止可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，是從提高運(yùn)行可靠性方面出發(fā)而制定的。

、碳型結(jié)構(gòu)及苯胺點(diǎn)分析結(jié)構(gòu)和界面張力等項(xiàng)目測(cè)試方法和結(jié)果，2主要作用和特點(diǎn)—“指南”的國(guó)際性隨著油品加工工藝的不斷改進(jìn)，我國(guó)變壓器油質(zhì)量不斷提高。目前我國(guó)變壓器油生產(chǎn)從油田采油到煉制再到油品供貨公司已建立了一套完整、全過(guò)程的質(zhì)量控制程序，保證了變壓器油質(zhì)量具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。目前我國(guó)變壓器油品種除一般變壓器油外，已具備生產(chǎn)高級(jí)別變壓器油的能力和技術(shù)水平，近年來(lái)又開(kāi)發(fā)了45號(hào)不加抑制劑變壓器油和50號(hào)高壓直流換流變壓器油等多個(gè)品種，且產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，完全能夠達(dá)到IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)要求。2主要作用和特點(diǎn)—“指南”的國(guó)際性隨著油品加工工藝的不斷改進(jìn)“指南”對(duì)500kV及以上變壓器用油性能指標(biāo)原版采用了當(dāng)今世界電工行業(yè)最為廣泛的IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完全接軌，有利于替代進(jìn)口設(shè)備用油產(chǎn)品以及變壓器油產(chǎn)品出口，體現(xiàn)了“指南”的通用性和國(guó)際性?！爸改稀睂?duì)500kV及以上變壓器用油性能指標(biāo)原版采用了當(dāng)今世2主要作用和特點(diǎn)—推廣應(yīng)用環(huán)烷基變壓器油

指南”對(duì)500kV及以上變壓器用油要求優(yōu)先選擇環(huán)烷基油。其主要依據(jù)：（1）環(huán)烷基變壓器油具有較好的電氣絕緣性能、優(yōu)異的熱安定性和氧化安定性、較低的粘度因而具有較好的熱傳遞性能、低溫啟動(dòng)性能和過(guò)濾性能以及低溫性能優(yōu)良等特點(diǎn)，是超（特）高壓交流和直流換流變壓器理想用油。世界各國(guó)包括Nynas公司、Shell公司在超高壓領(lǐng)域幾乎都使用環(huán)烷基油。

2主要作用和特點(diǎn)—推廣應(yīng)用環(huán)烷基變壓器油指南”對(duì)500kV（2）根據(jù)我國(guó)環(huán)烷基變壓器油最新研發(fā)品種性能指標(biāo)分析和各電網(wǎng)330kV、500kV大量運(yùn)行變壓器用油調(diào)查報(bào)告、ABB和SIEMENS等公司的檢測(cè)評(píng)定結(jié)果以及國(guó)家電網(wǎng)公司工程建設(shè)部組織的專(zhuān)家研討會(huì)紀(jì)要等材料，認(rèn)為中國(guó)石油潤(rùn)滑油公司研發(fā)、生產(chǎn)的環(huán)烷基變壓器油質(zhì)量穩(wěn)定、可靠并已經(jīng)多年成功用于500kV大容量變壓器，完全可以滿足我國(guó)超高壓交、直流工程變壓器用油要求，并可以替代同類(lèi)的進(jìn)口變壓器油。（2）根據(jù)我國(guó)環(huán)烷基變壓器油最新研發(fā)品種性能指標(biāo)分析和各電網(wǎng)（3）有關(guān)資料顯示我國(guó)新疆克拉瑪依油田是世界上5塊環(huán)烷基原油產(chǎn)地之一，克拉瑪依油田低凝點(diǎn)環(huán)烷基原油地質(zhì)儲(chǔ)量豐富，現(xiàn)已探明淺層稠油含油面積202平方公里、儲(chǔ)量2億多噸，可以穩(wěn)定開(kāi)采30年以上。因此優(yōu)先選擇環(huán)烷基油對(duì)提高超高壓輸電設(shè)備運(yùn)行可靠性是非常有利的。

（3）有關(guān)資料顯示我國(guó)新疆克拉瑪依油田是世界上5塊環(huán)烷基原油2主要作用和特點(diǎn)—不再以電壓等級(jí)進(jìn)行變壓器油品質(zhì)級(jí)別分類(lèi)運(yùn)行中變壓器油主要品質(zhì)功能應(yīng)該是氧化安定性和流動(dòng)性，國(guó)際變壓器油最新標(biāo)準(zhǔn)都是以油基結(jié)構(gòu)和抗氧化等指標(biāo)來(lái)分級(jí)的。變壓器油的品質(zhì)主要取決于油基的結(jié)構(gòu)組分及精煉程度。如：IEC60296—2003標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)是以與粘度大小(與油基結(jié)構(gòu)有關(guān))密切相關(guān)的最低冷態(tài)投運(yùn)溫度和與氧化安定性相關(guān)的抗氧化劑含量作為區(qū)分絕緣油類(lèi)別的重要標(biāo)志，并以氧化安定性指標(biāo)要求不同將變壓器油劃分為通用變壓器油和特殊（高溫下運(yùn)行的）變壓器油。2主要作用和特點(diǎn)—不再以電壓等級(jí)進(jìn)行變壓器油品質(zhì)級(jí)別分產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運(yùn)溫度變壓器油（通用或特殊）

變壓器油標(biāo)識(shí)：

如：T－40℃變壓器油（特殊）

變壓器油（特殊技術(shù)要求）

最低冷態(tài)投運(yùn)溫度為－40℃含抗氧化劑產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運(yùn)溫度變壓器油（通用或特殊）產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運(yùn)溫度變壓器油（通用或特殊）

變壓器油標(biāo)識(shí)：

如：I－30℃變壓器油（通用）

變壓器油（通用技術(shù)要求）

最低冷態(tài)投運(yùn)溫度為－30℃含微量抗氧化劑產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運(yùn)溫度變壓器油（通用或特殊）產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運(yùn)溫度變壓器油（通用或特殊）

變壓器油標(biāo)識(shí)：

如：U0℃變壓器油（通用）

變壓器油（通用技術(shù)要求）

最低冷態(tài)投運(yùn)溫度為0℃不含抗氧化劑產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運(yùn)溫度變壓器油（通用或特殊）我國(guó)在上世紀(jì)90年代初為配合國(guó)產(chǎn)500kV變壓器的生產(chǎn)，在研發(fā)或應(yīng)用過(guò)程中把500kV超高壓變壓器用油稱為“超高壓變壓器油”?！俺邏鹤儔浩饔汀钡馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是SH0040-1991《超高壓變壓器油》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是參照ASTMD3487-82制定的。它進(jìn)而把變壓器油的級(jí)別分類(lèi)轉(zhuǎn)化為“按電壓等級(jí)區(qū)分級(jí)別”的概念，它誤導(dǎo)人們看重某一項(xiàng)非主要的性能指標(biāo)（如析氣性）而忽略了最基礎(chǔ)的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)組分和以抗氧化指標(biāo)為基本性能的各項(xiàng)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，這是不科學(xué)的，與國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)也不一致。目前SH0040-1991《超高壓變壓器油》標(biāo)準(zhǔn)已不再采用。但鑒于我國(guó)長(zhǎng)期形成了以電壓等級(jí)選擇變壓器油的概念，“指南”在變壓器油選用原則和技術(shù)指標(biāo)中，規(guī)定了500kV及以上變壓器用油與其他較低電壓等級(jí)一般變壓器用油不同的選油原則，從而給標(biāo)準(zhǔn)使用者以作提示。

我國(guó)在上世紀(jì)90年代初為配合國(guó)產(chǎn)500kV變壓器的生產(chǎn)，在研3IEC60296-2003與SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)的主要差異IEC60296-2003與SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)的主要差異見(jiàn)表1(略)在項(xiàng)目數(shù)量上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均為18個(gè)，但具體性能指標(biāo)和要求以及一些試驗(yàn)方法有所不同。各項(xiàng)主要性能指標(biāo)的差異說(shuō)明如下:

3IEC60296-2003與SH0040-1991標(biāo)1）粘度SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)主要考慮高溫下粘度對(duì)運(yùn)行設(shè)備產(chǎn)生的影響而對(duì)低溫下的粘度未作要求，而IEC標(biāo)準(zhǔn)考慮到設(shè)備冷起動(dòng)的安全提出了最低冷態(tài)投運(yùn)溫度（LCSET）并作為區(qū)分絕緣油類(lèi)別的重要標(biāo)志之一，規(guī)定了不同LCSET下變壓器油的最大粘度。

IEC標(biāo)準(zhǔn)把變壓器油的標(biāo)準(zhǔn)LCSET規(guī)定為－30℃（稱為標(biāo)準(zhǔn)LCSET），其最大粘度為1800mm2/s。(對(duì)應(yīng)LCSET為－40℃時(shí)，最大粘度為2500mm2/s)

IEC標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充指出變壓器油的標(biāo)準(zhǔn)LCSET可根據(jù)每個(gè)國(guó)家的氣候條件進(jìn)行修改，油的傾點(diǎn)至少應(yīng)比LCSET低10K。表2是最低冷態(tài)投運(yùn)溫度（LCSET）下變壓器油的最大粘度、最高傾點(diǎn)與原標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1）粘度表2最低冷態(tài)投運(yùn)溫度（LCSET）下變壓器油的最大粘度、最高傾點(diǎn)與原標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系最低冷態(tài)投運(yùn)溫度（LCSET）/℃

最大粘度/（mm2/s）

最高傾點(diǎn)/℃

原標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)

01800－10#10－101800－20#25－201800－30－301800－40#45－402500－50表2最低冷態(tài)投運(yùn)溫度（LCSET）下變壓器油的最大粘度、最高2）傾點(diǎn)（和凝點(diǎn)）SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了#25油的傾點(diǎn)指標(biāo)和#45油的凝點(diǎn)指標(biāo)，而IEC標(biāo)準(zhǔn)則只規(guī)定了油的傾點(diǎn)不高于－40℃一個(gè)指標(biāo)，說(shuō)明“指南”在超高壓設(shè)備用油選擇上要求使用#45變壓器油，并且在性能指標(biāo)上與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完全接軌。3）水含量IEC標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)交貨方式的不同，分別規(guī)定了批量供應(yīng)（船艙、散裝）和桶裝或集裝箱的水含量限值，分別為不大于30mg/kg和不大于40mg/kg，比SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不大于50mg/kg（出廠）要求更為嚴(yán)格。2）傾點(diǎn)（和凝點(diǎn)）但有專(zhuān)家指出鑒于我國(guó)地域遼闊，影響油品水含量的氣候條件差異較大，試驗(yàn)表明當(dāng)環(huán)境溫度大于50%時(shí)，水含量的變化幅度較大，所以建議當(dāng)環(huán)境溫度不大于50%時(shí)，執(zhí)行IEC標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境溫度大于50%時(shí)，水含量指標(biāo)限值由供需雙方協(xié)商確定。4）擊穿電壓IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：未處理油為不小于30kV，但對(duì)于經(jīng)實(shí)驗(yàn)室處理后油較SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，由不小于40kV提高至不小于70kV。加注說(shuō)明處理后油指60℃下通過(guò)真空（壓力低于2.5kPa）過(guò)濾流過(guò)一個(gè)孔隙度為4的燒結(jié)玻璃過(guò)濾器的油。DLTXXXX電力變壓器用絕緣油選用指南的分析課件5）介質(zhì)損耗因數(shù)（DDF）IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：通用性新油的DDF（90℃）為不大于0.005，與一般變壓器油要求的GB2536—1990標(biāo)準(zhǔn)相同，比SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不大于0.002的要求較為寬松，但I(xiàn)EC標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了經(jīng)氧化試驗(yàn)后（按IEC61125C法）油要求（為不大于0.500）；特別對(duì)高溫下運(yùn)行的變壓器油要求（為不大于0.050），而SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)則無(wú)此要求，說(shuō)明IEC標(biāo)準(zhǔn)更加注重油氧化安定性這項(xiàng)性能指標(biāo)。6）總硫含量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油的硫含量無(wú)此指標(biāo)要求。IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通用性油硫含量也無(wú)通用要求，但對(duì)高溫下運(yùn)行的變壓器油則有嚴(yán)格要求，為不大于0.15%。主要是考慮高溫下油中腐蝕性硫?qū)υO(shè)備造成危害的原因。5）介質(zhì)損耗因數(shù)（DDF）7）腐蝕性硫兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)腐蝕性硫指標(biāo)要求均為非腐蝕性，而主要差別是對(duì)腐蝕性硫測(cè)定方法的不同。SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)采用的是等同于ASTMD1275-96(A法)的SH/T0304的試驗(yàn)方法（試驗(yàn)條件：銅片法，140℃，19h）,而IEC標(biāo)準(zhǔn)則采用DIN51353的試驗(yàn)方法（試驗(yàn)條件：銀片法，100℃，18h）。近年來(lái)，隨著對(duì)腐蝕性硫的認(rèn)識(shí)不斷深入，針對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，2006年1月，ASTM對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新修訂，在保留原A方法的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充制定了比A法更為苛刻的B法（試驗(yàn)條件：銅片法，150℃，48h），其最新版本為ASTMD1275-06，用以加強(qiáng)對(duì)腐蝕性硫的檢定。7）腐蝕性硫8）抗氧化劑SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)抗氧化劑含量不同作出說(shuō)明，而IEC60296-2003標(biāo)準(zhǔn)卻作出了添加含量說(shuō)明，并作為區(qū)分絕緣油類(lèi)別的重要標(biāo)志之一?！爸改稀蓖扑]選用2，6-二叔丁基對(duì)甲酚（T501）抗氧化劑，含量為（0.3±0.05）%，主要是因?yàn)槲覈?guó)在油品中添加T501已積累大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。9）2-糠醛含量2-糠醛含量反映新油的精制程度和運(yùn)行變壓器中纖維性固體絕緣的老化程度。IEC標(biāo)準(zhǔn)限制了新油中2-糠醛含量不大于0.1mg/kg，其主要目的是為了盡量避免對(duì)運(yùn)行中絕緣老化程度判斷的干擾。SH0040-1991標(biāo)準(zhǔn)無(wú)此項(xiàng)指標(biāo)要求。8）抗氧化劑10）氧化安定性國(guó)際上對(duì)變壓器油氧化安定性是非常重視的，因?yàn)樗苯佑绊懙接推返氖褂脡勖EC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了IEC61125C法作為評(píng)定變壓器油氧