变压器油,工业白油,抗磨液压油专业厂家—淄博半岛开户

近年来，广东电网由于变压器油绝缘性能下降 导致变压器绝缘电阻不合格缺陷频发，广东电网487台华鹏变压器，绝缘电阻明显下降的有43台，占比8.8%；492台中山ABB变压器，绝缘电阻明显下降的有92台，占比18.7%；据统计，沈阳变压团有限公司、衡阳变压器有限公司、广东电力设备厂等厂家的变压器均出现绝缘电阻明显下降问题。
国内外的学者普遍认为主变压器（以下简称“主变"）绝缘受潮、油中滋生微生物、油中存在杂质（包括金属或者其它非金属）是导致变压器油绝缘性能下降主要要原因。第一，主变经过长时间的运行，会 出现由于密封不良导致受潮，因水是强极性物质，在电场的作用下会与油中的纤维毛类物质在电极中 聚集成桥，增加油的电导，从而引起主变绝缘电阻下降。传统的诊断方法是测试变压器油中水分含量，或根据油中氢气含量进行判断，当油中的水分含 量和氢气含量呈现上升趋势，表明主变受潮；处理方式是进行热油循环去除潮气使主变绝缘电阻恢复至正常水平，具体的处理方法是将变压器油加热到80~90℃，抽真空0.08MPa保持一段时间，并用普通滤纸 循环过滤以除去其中的水和气体。第二，在变压器使 用过程中，油中滋生的微生物影响其电气绝缘性能。由于微生物无处不在，变压器油在储存和使用过程中不可避免地接触到微生物。微生物个体微小，肉眼不易看见，是单细胞个体、简单的多细胞或 没有细胞结构的低等生物，类群庞杂，油中微生物增加，造成主变绝缘电阻快速下降；处理方式是先灭菌 再滤油处理，主变绝缘电阻可恢复至正常水平。第三，杂质在电场的作用下排列成“桥”，从而导致变压 器油的绝缘性能下降。目前，国内外研究人员普遍认为杂质颗粒的来源包括以下几方面：①变压器在生产、运输、检修带来的杂质；②变压器潜油泵长期运行中磨损产生的金属磨屑；③油净化过程采用活性氧 化铝和硅酸净化处理油也易使铝和硅污染油品。油中 杂质去除方法主要通过过滤和吸附，吸附剂包括硅铝 矿物吸附剂、活性炭等等。
为了探明广东电网主变绝缘电阻下降的原因，通过热油循环方法去除潮气，但经过热油循环后，重新检测主变的绝缘电阻仍不合格，说明受潮不是主变绝缘电阻下降的诱因；采用滤油灭菌方法 去除油中的微生物，但经过处理后，重新检测 主变的绝缘电阻也不合格，排除了油中微生物对主 变绝缘电阻的影响；此外，进一步试验表明，排掉 旧油换新油后，主变的绝缘电阻测试是合格的，但不久主变绝缘电阻再次不合格，排除了生产、运输、检修混入杂质以及金属磨屑等原因。杂质的来源可能是变压器内部存在某种极性物质溶解到油中，造 成变压器绝缘电阻下降，为此开展了影响主变绝缘 电阻的新型特征物探明和处理技术的研究.分别采 用石蜡基油和环烷基油浸泡铁红内壁漆和天蓝内壁 漆，发现内壁漆中的铜离子能够溶解于变压器油，特别是环烷基油的溶解性能更好，确定了主变绝缘电阻不合格的原因是内壁漆中的铜离子溶解到变压器油中导致的。通过Y-氧化铝等4种吸附剂对油种 铜离子的吸附能力对比试验，最终确定Y-氧化铝及改性Y型分子筛吸附剂作为铜离子的吸附剂。将研 究成果试点应用于广东电网某台主变，并验证结果。
1影响变压器绝缘性能的新型特征物研究
1.1油中铜含量对变压器绝缘性能的影响
对东莞供电局110kV桑园站3号主变、三涌站2号主变、白马站2号开展主变预防性试验（以下简称“预试”）时，发现3台主变的绕组绝缘电阻均严重下降，试验结果见表1，其中15s、60s为2种不同的试验时长。
由表1可见，3台主变的绕组绝缘电阻超出预试规程“绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无显著变化，一般不低于上次值的70%”的要求，主变的绝缘电阻不合格。对桑园 站3号主变进行了滤油及干燥处理后，复检绝缘电 阻仍不合格，同时对油样介质损耗（以下简称“介损”）、体积电阻率、击穿电压、酸值、水溶性酸、 微水、氧化安定性、糠醛、色谱分析、腐蚀性硫等 项目进行检测，结果均为合格，试验表明这 些项目不是造成绝缘电阻不合格的原因。为此对110kV桑园站3号主变、三涌站2号主变、白马 站2号主变的变压器油中铜含量（质量分数）进行测定，结果见表2。
由表2可知：出现绝缘电阻超标的3台主变油 中铜含量均大于0.1X10-6。根据相关文献及经验值，铜含量高于0.1X10-6会导致干燥良好的变压 器油体积电阻率下降，进而影响绝缘电阻。 与表1进行对比，铜含量越高，主变的绝缘电阻下 降越严重，试验表明铜离子是造成主变绝缘电阻下 降的原因。为了验证油中铜离子对变压器绝缘性能 的影响规律，配置9种铜含量的油样：分别是0、0.5X10-6、1X10-6、2.5X10-6、5X10-6、7.5X10-6、10X10-6、12.5X10-6、15X10-6,用量均为200g（约250 ml油样）,进行介损、体积电阻率测定，结果如图1、图2所示。
加，介损迅速上升，体积电阻率快速下降，证明了 油中的铜离子是造成变压器绝缘性能下降的重要因素，含量越高，变压器的绝缘性能下降越为严重。铜离子有2个来源：一是通过添加剂带入；二是变压器内部含有铜的物质溶解到油中。油的各种添加 剂中不含铜离子，变压器油运行一段时间后铜离子才出现上升的趋势，说明铜离子来自于含有铜的物 质溶解到油中。变压器中的绕组是铜的漆包线，铜线没有直接接触油，而且单质铜也很难溶解到油, 因此铜离子可能来自于变压器内的涂层材料。将江苏华鹏变压器厂提供的变压器散热器、油箱内壁漆 送往第三方检测机构进行铜含量检测，结果见表3。漆后，油中铜含量达到0.143X10-6,而浸泡天蓝内壁漆有少量铜离子出现；加氢变压器油浸泡2种内壁漆溶出金属离子的数量都很低。试验结果表 明：环烷基油浸泡2种内壁漆均造成铜离子溶出，而浸泡铁红内壁漆时，铜离子溶出量更多；加氢变 压器油浸泡2种内壁漆，铜离子溶出量较少。这是由于加氢变压器油属于石蜡基油，其芳香烃含量低，溶解能力比环烷基油弱的缘故。
由表3可见，江苏华鹏变压器厂提供的变压器散热器、油箱内壁漆确实含有大量铜，为此进行了 内壁漆与各种变压器油的相容性试验。试验方法如 下：铁红内壁漆和天蓝内壁漆分别浸泡在变压油中，在100℃条件下老化164h后，测定油中铜、铁的含量，其中1号样为克拉玛依油与铁红内壁漆，2号样为加氢油与铁红内壁漆，3号样为克拉 玛依油与天蓝内壁漆，4号样为加氢油与天蓝内壁漆，5号样为克拉玛依油空白样，6号样为加氢油空白样，测定结果见表4。
1.2油中铜含量超标造成变压器绝缘性能下降的机理
油中铜离子是油中的杂质，铜的介电常数是变压器油的20倍，在变压器电场的作用下，作为杂质的铜离子等金属离子首先被极化，被吸引到电场强度 大的地方，即电极的附近，并按电力线排列，因此在电极附近形成导电的“小桥”，如图3所示；当杂质较少的情况下，只能形成断续的“小桥”，绝缘性能下降不明显，而杂质较多的情况下，在两极之间形成连通的“小桥”，使变压油的绝缘性能快速下降。
2绝缘油中铜离子处理技术研究
2.1吸附剂的筛选
变压器油中铜含量升高会引起油介损的升高，从而影响变压器整体绝缘；实践证明换油既不经济，效果也不佳，因此需要寻找一种能够有效吸附油中铜离子的吸附剂。选择3种不同铜离子含量的变压器油，分别采用Y-氧化铝、A型硅胶、801、改性Y型分子筛4种吸附剂进行铜离子吸附试验，试 验采用的吸附剂含量均为4%，吸附温度为55℃，吸附时间均为24h，同时在吸附过程中采用磁力搅拌器进行搅拌，试验结果见表5。
试验表明Y-氧化铝及改性Y型分子筛吸附剂吸附铜离子效果最好，油中的铜离子完全被吸附，而A型硅胶吸附剂吸附效果最差，801吸附剂吸附效果介于两者之间；因此，从吸附效果来说，可选 择Y-氧化铝及改性Y型分子筛吸附剂作为铜离子的吸附剂。
2.2吸附剂对油质的影响
考察铜含量为9.5X10-6的某进口变压器油及 铜含量为2.2X10-6某国产环烷基油分别采用上述4种吸附剂进行吸附试验后油的酸值、抗氧化性能、介损等化学、电气性能的变化情况，试验结果见表6。
由表6可见，由于油本身酸值较低，4种吸附 剂吸附处理后对油酸值影响差别不大。由于铜含量 对油介损影响较大，因此吸附效果好的油介损低，可见Y-氧化铝及改性Y型分子筛吸附剂处理后的 变压器油介损最低。而对于变压器油抗氧化性能影 响，4种吸附剂差别较大，影响变压器油抗氧化性 能的主要原因是，吸附剂在吸附过程中可能会吸附 所添加的抗氧化剂，导致抗氧化性能降低，其中改 性Y型分子筛吸附剂处理后对油的抗氧化性能影 响最小，吸附处理后不需要再添加抗氧化剂。因此，综合考虑对铜离子的吸附效果以及对抗氧化剂的影响，最终选择改性Y型分子筛作为最佳的铜离子吸附剂。
2.3吸附剂用量的筛选
选取4种不同铜含量的变压器油，采用1%、3%、4%、5%的改性Y型分子筛吸附剂进行吸附 试验，考察吸附效果。试验温度仍为55℃,吸附 时间仍为24 h,吸附过程中仍采用磁力搅拌器进行搅拌。试验结果见表7。
由表7可见，变压器油中铜含量越高，所需加人的吸附剂量越多。铜含量在1X10-6以下的变压 器油，改性Y型分子筛吸附剂用量为1% ,当变压器油中铜含量超过10X10-6时，改性Y型分子筛 吸附剂用量为5%。实际处理时受加热温度及油循 环有死角等因素的影响，效果一般达不到实验室处 理效果，因此吸附剂加入比例相应比实验室试验比 例要高一些，实际吸附剂用量可选择3% ~5%。根据广东省目前变压器油中铜含量现状，建议对于 铜含量低于1X10-6的变压器油可采用3%的添加剂比例，铜含量在1X10-6~3X10-6的变压器油 可采用4%的吸附剂比例，铜含量超过3X10-6的变压器油可采用5%的吸附剂比例。
2.4吸附温度的筛选
实验室进行了改性Y型分子筛吸附剂在20℃、 40℃、60℃这3种温度下的吸附试验。吸附剂加入量均为3%,样品为铜含量3.1X10-6的某国产油，在试验过程中均未采用磁力搅拌器搅拌，以考察静 态吸附能力及吸附速度，试验结果见图4。
试验表明吸附时油温从20℃至60℃,温度越 高，吸附效率越高，但油温在40℃或60℃时，在前90h,吸附速率相差并不很大。考虑到实际处理时,油量比较大，加热功率有限，同时加热油温能达到的温度也受环境温度的影响，油温达到40℃就能取得较好的效果，因此最终选择吸附温度为40℃。
2.5处理后的油质评价
采用改性Y型分子筛吸附剂对变压器油进行 吸附处理，处理后绝缘油的性能指标见表8,满足GB/T 7595对变压器运行油的质量要求。
3现场处理工艺
选取中山供电局110kV谷都站1号主变进行处理试点应用，处理时间为2019年6月2日一6月6日。处理后该变压器绝缘电阻得到大幅提升，效果良好。滤油设备采用高真空滤油机、15t外置油罐3个，吸附设备采用专用吸附罐和板式滤油机，吸附单元包括“T551钝化剂+硅藻土+丝光沸石+高效吸附滤板”，处理温度40℃。各阶段油样性能数据 和绕组绝缘电阻数据见表9。由表9可见：
经过吸附处理后，影响变压器绝缘性能的铜离子被完全清除，变压器油的绝缘性能大幅回升，处理后的变压器油可以重新投入运行。
4结束语
针对近年来广东电网由于变压器油绝缘性能下降导致变压器绝缘电阻不合格缺陷频发的问题，进行热油循环、滤油灭菌等处理，发现变压器绝缘电阻仍不合格，排除造成变压器油绝缘性能下降的常规因素。检测表明变压器内涂覆的内壁漆含有较高含量的铜离子，通过内壁漆与不同油样的相容性试验，表明环烷基变压器油对漆中铜离子溶解能力强 于石蜡基变压器，铁红内壁漆比天蓝内壁漆浸泡在 环烷基变压器油更容易溶出铜离子。试验表明涂覆铁红内壁漆的变压器使用环烷基变压器油作为绝缘 介质更容易导致油的绝缘性能下降。过滤和吸附能 有效去除铜离子，通过不同的吸附剂吸附效果以及对变压器油的抗氧化性能的影响的对比试验，最终 确定最佳的吸附剂为改性Y型分子筛吸附剂，并确定了吸附剂的用量和处理温度。经过在中山供电局110kV谷都站1号主变的试点应用,该变压器绝缘电阻得到大幅提升，应用效果良好。成果的应 用既避免了由于铜离子超标造成的绝缘故障问题, 也减少了频繁更换新油的成本，对电网的安全、稳定、经济运行具有重要意义。