变压器油常见问题与解决分解.docx
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变压器油常见问题与解决分解
变压器油常有质量问题及商讨
1.为何要控制绝缘油的密度(或相对密度)?
密度(或相对密度)与油品的构成以及水的存在量均有关。
对于绝
缘油来说控制其密度在某种意义上也控制了油品中水的存在量,特别
对于防范在严寒地区工作的变压器在冬天临时停用期不出现浮冰的
现象更有实质意义。
假如绝缘油中水分过多,在气温低时会在电极上
粘附冰结晶,但当气温高升时,粘附在电极上冰结晶会消融,增添导
电性,从而会出现放电的危险,为此对绝缘油控制密度,一般要求在
20℃时密度不大于895kg/m’。
2.运动粘度对绝缘油使用中有什么影响?
在变压器中变压器油作为绝缘和传达热量的介质,要求选择适合
的粘度以保证油品在长久运行中起到理想的冷却作用,选择合理的低
温粘度以保证变压器在停止运行再启动时能安全工作。
因此美国
ASTM19487变压器油标准中规定0℃和100℃运动粘度的要求,在
国际电工委员会宣布的IEC296标准中也规定了40℃、-15℃(或
-30℃、-40℃)运动粘度的要求。
粘度过大影响传热,反之工作安全
性降低。
3.什么叫绝缘油的凝点和倾点?
此指标对绝缘油使用性能有何影响?
绝缘油的凝点是油液面不挪动时的最高温度。
绝缘油的倾点是
试油流动的最低温度。
绝缘油是由不一样烃类构成的混杂物,各种烃类的凝点也是不相
同的。
因此当油品降温时,油品其实不马上凝固,要经过一个稠化阶段,
在相当宽的温度范围内逐渐凝固。
因此油品的凝点或倾点不过是油品
丧失流动性时近似的最高温度。
凝点和倾点在必定程度上反响油品的
低温性,此项指标在外国也可以依据使用处所及天气和环境的温度由
生产和用户协商。
在我国宣布的GB-7595运行中变压器油质量标准中规定额外开
关油增添降凝剂时,应增添凝点试验,并详尽规定气温低于-5℃的地
区,油品凝点不高于-10℃;气温低于-10℃的地区,油品凝点不高于
-25℃;气温低于-25℃的地区,油品凝点不高于-45℃。
如在低于凝
点的天气下使用,油品失掉流动,设备没法启动和工作。
4.对“运行中变压器油”进行闪点监控有什么意义?
闪点是绝缘油在储蓄和使用过程中的一项安全指标。
特别是对
运行中变压器油的监控,闪点是一项不行缺乏项目。
闪点的降落表示
油中有挥发性可燃物产生,这些低分子碳氢化合物常常是因为电器设
备局部故障,造成过热使绝缘油在高温下热裂解时产生的,所以经过
闪点可及时发现电器设备能否有过热故障出现,对于新充人设备及检
修办理后的油来说,丈量闪点可以发现能否有轻质馏分油品混入,闪
点过低会以致电器设备发生火灾,甚至爆炸。
因此在各国变压器油的
新油标准中均有严格的闪点控制指标,一般闭嘴闪点不低于140℃,张口闪点不低于145℃。
对“运行油”的闪点也有严格控制,每次测得的闪点降落值不得比上次低5℃。
5.测定酸值对绝缘油的使用有何意义?
绝缘油的酸值是表示油品中含有酸性物质,即有机酸和无机酸
的总值,一般酸中和1g绝缘油中酸性物质所需的氢氧化钾mg数来表示。
对于未使用过的新变压器油几乎不含酸性物质,其酸值相当小,但油品在长久储蓄下,特别是充人电器设备投入运行后,不免会与空气中氧接触,油品易被老化。
氧化早期时主要生成低分子有机酸,进一步氧化产生高分子有机酸以及酸陛产物,在绝缘油中存在上述各种
酸性物质后,则会提升油品的导电性、降低油的绝缘性能,还可能产生对金属的腐化。
在运行温度较高(80℃以上)的状况下,促使固体纤维纸绝缘资料发生老化现象,从而缩短设备的使用寿命。
对于未使用过变压器油酸值一般在0.01mgKOH/g,对运行油
控制酸值不大于0.1mgKOH/g。
6.测定运行中绝缘油pI-I值的意义是什么?
一般未用过的(新的)变压器油几乎不含酸性物质,其酸值较低,
pH值在6~7范围内,pH值主要用来表示绝缘油水溶性酸的指标。
依据我国现场检查状况、模拟试验以及实验室内老化试验结果
的油解析,对运行中变压器油一般酸值大于0.1mgKOH/g,pH值
等于或小于4.0时变压器运行油析出油泥的可能性增添,反之则变
压器油可基本保证变压器优异靠谱地工作,当酸值升到
/g以上或pH值低于3.8时,油质劣化明显,会有许多油泥产生。
因此对运行油规定pH值应大于4.2。
7.何谓绝缘油的击穿电压?
击穿电压也是评定绝缘油电气性能的一项指标,可用来判隔绝
缘油含水和其余悬浮物污染的程度,以及对注入设备前油品干燥和过滤程度的检验。
对清净干燥的油施加一个逐渐高升的电压时,在电压的负极端会发射击电子,当电子拥有足够能量时,可使油分子微化离解,于是整个离解过程随电压高升而增强,当达到某一个电压后,会产生大批传导电流而形成电弧,这类现象被称为击穿,击穿时电压被称为击穿电压。
若油中有水或固体物存在时,则会使击穿电压变小,这时因为水和固体物的导电性均比油大之缘由。
运行中油的击穿电压低是变压器工作危险的信号。
对于变压器油国内外标准中规定击穿电压一般在40~50kV,高的达60kV甚至更多。
8.何谓电容率?
电容率又称介电常数(或相对介电常数),测定在一个电容器两电极之间和四周所有只有绝缘油充满时的电容与相同电板的真空电容
之比。
不一样绝缘油拥有不一样电容率,电容率平时随温度和频率而发生变化,在实质使用中,要求电容器油的电容率随温度和频率变化越小越好。
假如电容器的电容率变化较大,失掉安全感,应采纳相应的措施。
9.何谓绝缘油的介质消耗因数?
绝缘油的介质消耗因数用介质消耗角正切值来表示,而介质消耗角是外施交流电压与它里面经过的电流之间的相角和余角。
变压器油是在变压器或周边似设备中作为绝缘介质存在,在交
流电路产生的变化电场作用下,理论上在介质内部只会经过轻微的电容电流,它与施加电压的相位提早90℃,所以是无功电流,只影响设备的功率因数,不会产生功率损失,但实质上在油内会或多或少存在能.使内部电荷不均衡或因为电场作用而产生的极性分子,它们能起到导体作用,从而产生电阻性的传导电流(或称泄漏电流),此电流与施加电压同相位,所以是有功电流,惹起功率损失,称为绝缘油的介质消耗,用传导电流与电容电流的比值(谫)来表示,称为介质消耗因数。
介质消耗因数是评定绝缘油电气性能的一项重要指标,特别是
油品劣化或被污染对介厨消耗因数变化更加显然,在新油中极性物质
较少,所以介质消耗因数一般在0.之间范围内。
运行
油介质消耗要素过大就要采纳办理措施。
10.变压器油的界面张力发生变化说明什么?
(1)界面张力表示绝缘油和不相溶水之间产生的张力;
(2)油品因使用后老化变质生成氧化产物、油泥等均对界面张力有影响;
(3)未用过变压器油的界面张力一般可达40—50mN/m,油品老
化后,因为生成各种有机酸(一COOH)及醇(一OH)等极性物,使油
品的界面张力逐渐降落。
11.测定变压器油的氧化平定性的意义是什么?
变压器油的氧化平定性是将必定量的试油置于恒定温度的油浴
中,在有铜催化剂存在下,通入氧气、连续氧化164h后,测定其生
成的酸值和积淀物。
用氧化平定性指标来预计油品使用寿命。
因为变压器油在变压器运行中油温为60-80℃,当超负荷运行时,油温更高。
油品在长久使用过程中不行防范与氧气接触,从而油品会老化而生成酸性物质或油泥,但是酸性物质会对设备中所用铜、铁等金属资料腐化而生成金属盐,更加快油品老化,生成的油泥粘刚在线圈和绝缘零件上,造成拥堵通道,加快固体绝缘资料老化,严重影响散热,以致变压器中线圈局部过热,从而发惹祸故。
长久以来,人们利用氧化平定性指标来展望油品的使用寿命,
特别对变压器油这样一种需要长周期使用的油品来说,尤其重要。
因为一个大的变压器常常需注入几十吨油。
当设备投入运行后,能安全、正常以及长期间的工作对于国家经济和生活的正常运行有着直接影
响,若油品氧化平定性较好,在使用中变化较小,使用寿命长,不但节约油料,减少检修设备所耗费的人力和物力并且还可以保证各部门正常工作,为这人们对变压器油的平定性指标恩赐极大的关注。
12.测定变压器油析气性的目的和意义是什么?
变压器油在使用过程中遇到强的电应力作用会发生化学变化产
生气体。
电气设备大多熏浸在绝缘油中工作,绝缘油在高电压强度下,因为发生瞬时放电或进缘放电,使油品脱氢。
一般绝缘油自己不可以汲取氢气,拥有必定粘度的大容量绝缘油不会使析出的氢气迅速离开油相,使得绝缘油中存在游离状态的氢气泡,即气穴。
这些气穴的存在严重影响变压器的运行安全。
在电场和电离作用下绝缘油的析气性是用来议论绝缘油在遇到
其强度足以惹起在油、气交界面上放电的电场(或离子场)作用下,吸
收或放出气体的趋向,它是目前评定超高压变压器油性能的一项重要
指标。
析气性和油品构成和加工工艺有关。
目前我国测定的超高压变压器油标准对析气性指注明确规定不
大于+5ul/min.无乙炔与氢气,总烃含量小于150PPM。
13.水分对绝缘油电气性能有哪些不利的影响?
水分对绝缘介质的电气性能和理化性能都有极大的危害,第一
水分会降低油品的击穿电压。
据报导,当油中含水量为0.01%时,
击穿电压约为15kV,当水含量增添到0.03%时,击穿电压降到6kV
左右,同时水分对介质消耗因数也有显然的影响。
随油品内水分增添,
介质消耗因数增添,当油中水含量为0.02%时,介质消耗因数为
1×10-6。
,当水含量增添15倍,即0.1%时,介质消耗因数增至为
2.1×10-6。
其余,水分还可以促使有机酸对铜、铁等金属的腐化作用,产生
的皂化物会恶化油的介质消耗因数,增添油的吸潮性,并对油的氧化
起催化作用。
一般以为受潮的油比干燥的油老化速度要增添
2—4倍,
所以长久以来人们对绝缘油中的水的存在恩赐极大的关注。
目前国内
外的变压器油标准中都对水分提出要求控制在30PPM左右。
14.绝缘油中水分的本源有哪些?
以何种形式存在?
绝缘油在包装运输和储蓄管理过程中,如保留不当有可能进入
水分,其余石油产品有必定程度吸水性,能从大气中或与水接触时,
汲取和溶解一部分水,绝缘油的吸水能力与其构成以及所处温度环境
均有关。
一般说来在20~C时绝缘油溶解水能力为40×10“左右,经过工业脱水装置可使变压器油的含水量降到10×100左右,其余油品的吸潮性随空气相时湿度和油温呈线性增添。
如油样在60~(3下,相对湿度为40%时,油中含水量为80×10~,当相对湿度为80%时,油中含水量达200×10~。
不一样化学构成的油品,其吸水性可达到数十个10“之差,油内芳香烃成分愈多,相对说来油品的吸潮性愈高,油内存在某些极性分子也均能增添油品的吸潮性。
水在绝缘油中以3种方式存在:
①悬浮状。
水分以水滴形态悬浮于油中。
②浮化状。
指水分的极渺小的水滴状平均分别于油中。
③溶解状。
水分以溶解于油之中形式存在。
15.绝缘油的含(吸)水量与哪几种要素有关?
(1)与油品的化学构成、温度、裸露在空气中的时间以及油品的老化程度均有关;
(2)油品中的含水量是随油温增添而增大,随油温降落而减少;
(3)随油品中芳烃含量增添,油的吸水能力也随之增强。
16.我国目前有哪些绝缘油标准?
此类产品主要合用哪些范围?
我国目前已拟定有GB2536—2011电气绝缘油标准(变压器油
标准),主要用于330kV及其以下的变压器和有近似的要求电器设备
中。
SH0351—92(1998)断路器油,主要用于断路器中。
SH0040—91(1998)超高压变压器油,主要用于500kV变压器和有
近似要求的电器设备中。
17.如何查收新变压器油
?
新变压器油按GB2536—2011变压器油标准或
高压变压器油标准查收。
新油按以下指标查收:
水溶性酸(pH值)≥5.4
酸值≤0.01mgKOH/g
闪点(闭嘴)>135℃(25、45号油)
机械杂质无
游离碳无
水分≤30ug/g
界面张力(25℃)>40mN/m
介质消耗因数(90℃)≤
击穿电压
500kV变压器和互感器套管≥60kv
330kV变压器和互感器套管≥50kV
66~220kV变压器和互感器套管≥40kV
SH0040
—9l
超
20~25kV变压器和互感器套管≥35kV
≤15kV变压器和互感器套管≥25kV
气体含量:
无乙炔氢气,总烃不大于
18.如何进行变压器和互感器套管补油和换油?
因为充油变压器运行时间很长(一般20。
30年),补油与换油是
不免的。
但应依据GB/T14542"运行中变压器油保护管理导则”,要
点以下:
(1)最好补加同一油源,同一牌号及同一增添剂的新油。
补加油品
各项特征指标都应不低于设备内的油。
当补加量在5%之内时,平时
不会出现问题。
若补油量超出5%时,应先作混油试验,看有否油泥
出现。
(2)不一样牌号油原则上不宜混杂使用。
若要混用,应先做倾点,再
按DL/L429.7《油泥析出测定法》方法早先进行混油的老化试验。
确认无积淀物产生,介质消耗因数不大于已充油数值,方可进行增补油过程。
(3)无论补何种油,都要掌握混杂后的油质应不低于运行油(或新油)
中最差的一种。
(4)换油注意事项,基本上与补油要求相同。
但应尽量把变压器油
放光,省得新油质量降落。
19.对运行中变压器油可采纳哪些防劣化措施?
为延长油的使用寿命,应增强对运行中油的保护工作,防劣措
施有3种,可在油中增添T501抗氧剂,安装热虹吸过滤器(净油器)。
对于1000kV.A以上变压器应最少采纳下述任何一种防劣措施。
①新油和再生油T501含量应不低于0.3%~0.5%,运行中油
应不低于0.15%,当含量低于此规定值时,应进行补加。
补加时油
的pH值不该低于5.0;
②安装热虹吸器时,其吸附剂的用量应为油量的0.5%~1.5%;
③安装隔膜密封装置。
20.如何鉴别T501抗氧剂的质量?
T501抗氧剂是2,6一二叔丁基对甲酚,合用于做石油产品的
抗氧和防酸剂及塑料和橡胶的防老剂。
在此产品合成过程中,因为工
艺条件和原料纯度会产生烷基酚的好多同系物或异构体,甚至还可能
有游离酚存在。
假如精制过程不良,将会影响到产品纯度。
假如产品
保留不善、见光受潮或时间过长也会使颜色发黄、质量降低,可按
SH0015—90质量指标来鉴别其纯度和质量水平,一般外观白色结
晶,熔点合格即为合格产品。
21.有哪几种方法可以来评定T501增添剂感觉性?
可以介绍以下4种方法来评定T501增添剂的感觉性:
①IECA74加抗氧剂矿物绝缘油氧化平定性方法;
②GB/T259氧化早期挥发性水溶性酸测定法;
③NB/SH/T0811变压器油氧化平定性测定法;
④YS25一l一84运行油张口杯老化测定法。
22.绝缘油储蓄中应注意哪些方面?
①储蓄油品的容器一定干净、严实、严防混入水和杂质;
②换用新油时,应将设备中残油除去干净,省得污染新油;
③尽量防范与空气接触。
23.如何对含有杂质的绝缘油进行净化办理?
净化办理可以有以下几种方法:
①过滤:
可除纤维质、炭黑、金属及其余颗粒、油泥等固体杂质;
②加热:
可分别溶解的和游离状水分;
③抽真空:
除去溶解的空气及其余气体。
24.油品颜色深浅意味着什么?
从油品颜色深浅也可以大概认识油品的精制程度和油品在使用
后变质状况。
变压器油质量好的油均采纳适合精制工艺生产的,颜色较浅,一般是呈浅黄色,按GB/T6540方法测其色度均在1号以下,有的油品颜色凑近水白色。
油品在使用过程中,因为被氧化而会生成酸I生物质或油泥(积淀物),这些物质均可使油品颜色变深。
可测定其介质消耗因数、击
穿电压、水分、酸值和颜色等项指标能否吻合新油标准,有条件的单位也可测定其氧化平定性指标能否吻合标准。
25.变压器油品中存在水对互感器使用有何影响?
如何除去水?
假如互感器中的变压器油含有过饱和的水,则当设备工作时会产生击穿,影响正常运行,严重的产生强盛电弧,使瓷套爆炸,曾发
生过对人身损害的事故。
因此应注意在变压器油的运输、转运和储蓄保留等各环节防范水的进入。
假如油桶中进入大批水,应想法办理而除去水,可以先用沉降的方法,将水沉于桶底,而后想法将上层油抽出,但是不行防范在油中还含有一些水,再用频频过滤或干燥剂吸附方法直至油内水在
30PPM以下为止。
26.运行中油品的电气性能降落的原由有哪些?
可采纳何种挽救措施?
常用击穿电压和介质消耗因数来表示绝缘油的电器性能或绝缘能
力。
即便只有微量的水分和杂质,油品的击穿电压即会降低,其余金属滤网的碎屑、纤维、灰尘及炭黑等悬浮物也会对击穿电压产生不良的影响。
当绝缘油被老化生成酸性物质或油泥,或油中混人水或杂质都会使介质消耗因数增大,其余,在装卸油品时使用不适合的输油胶管或塑料管,以致油品和这些资料相溶以致油品变质,此时油品介质消耗因数忽然增高,有时达0.1。
当发现油品变质,电气性能降落,不可以满足运行油性能指标要求时,则对此用过油品可进行再生办理,常用方法是用白土办理后再补加抗氧剂使其各方面性能达到新油要求。
27.变压器油、电容器油和电缆油能否通用?
变压器油、电容器油和电缆油均属于绝缘油,但因为它们使用
场合不一样样,每种油品对电器性能要求也有程度上的不一样,如变压器油的电气性能主要考虑击穿电压和介质消耗因数,但电容器油还要求电容率和容积电阻,其余因为每种电器设备的工作条件、环境不一样样,在运动粘度、凝点(或倾点)等方面要求不一样,因此上述几种油一般不可以通用。
应依据油品规定的规格指标采纳.
28.当没有变压器油时能否用机械油取代?
10号机械油的运动粘度、凝点和闪点等项指标以及外观有些与
10号变压器油周边,但是因为机械油的加工精制工艺较浅,因此此
类油没有优异绝缘性和氧化安全性,所以不可以将机械油或其余低质油当变压器油使用。
假如将机械油误当作变压器油使用时,第一在查收“设备中油”时会发现好多指标不可以满足要求,需对油品进行办理,如
果连续用下去可能造成电气设备事故,不但破坏设备,影响其余部门
正常工作,还可能造成人身事故。
有时也许在短期间内不被发现,但
随设备运行时间增添,问题会裸露更多,因此在使用时切勿麻痹马虎。
29.在使用过的绝缘油中发现有炭黑颗粒,这是什么原由造成的?
油炭黑是绝缘油在电弧(运行中)作用下燃烧时产生的。
炭黑一般是胶体、平均分别于油中,但当炭黑许多时,则从油中
析出,胶体状炭黑常见于开关油中,且平均地分布在整个油品中,几
乎在所有状况下,绝缘油表面呈莹光闪闪的蓝色到紫色。
可以经过过
滤方法将炭黑除去。
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