变压器油是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物。俗称方棚油,浅黄色透明液体,相对密度0.895。凝固点<-45 ℃。,
一、变压器油的性能通常有以下要求:
(1) 变压器油密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。
(2) 粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会降低闪点。
(3) 闪点应尽量高,一般不应低于136℃。
(4) 凝固点应尽量低。
(5) 酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。
(6) 氧化程度不能太高。氧化程度通常用酸价表示,它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。
(7) 安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉淀物表示,它代表油抗老化的能力。
二、具体物理性能
1.界面张力:界面张力是指油品与不相容的另一相(水)的界面上产生的张力。。因此,通过界面张力的大小,可以反应出新油的纯净程度和运行由的老化状况。纯净变压器油与水的界面张力约为40~50mNm,而老化油与水的界面张力则较低,一般在25~35mNm左右,待油的界面张力降至19mNm以下时,油中就会有油泥析出。界面张力测定仪国内一般采用GB/T6541《石油产品油对水界面张力测定法(圆环法)》制造而成。
2.闪点:闪点是变压器油使用中的重要的安全指标,它可鉴定油品发生火灾的危险性。一般在不影响油的其他指标(黏度,密度)的情况下,闪点越高越好。闪点一般分为开口闪点GB/T3536和闭口闪点GB/T261,闭口闪点一般检测易挥发油品如汽油、柴油、溶剂油、煤油等,而开口闪点一般检测润滑油。虽然变压器油不易挥发但是变压器油一般工作在密闭空间内,并有电弧产生。一些轻质成分挥发后与空气混和有着火甚至爆炸的危险,当开口杯法测定时,可能发现不了这种易于蒸发的轻质成分的存在,所以规定要用闭口杯法进行测定的。这是变压器油闪点测定的一个容易忽略的地方,
3.凝点(倾点):凝点和倾点都是表征油品低温流动性的指标。变压器油的低凝点与倾点对变压器油的应用具有非常重要的意。WZ-DNQ系列为大连五洲石油设备公司多功能低温测定仪系列,一般为倾点、凝点、冷滤点、浊度。凝点和倾点一体机又分为酒精浴槽石油产品倾点、凝点测定仪和金属浴槽测定仪。金属浴槽仪器降温速度快,制冷深度深,而且使用过程中无需向浴槽中添加制冷介质,不但降低了试验成本更消除了实验室大量存储酒精的安全隐患。一般变压器油的凝点小于零下45℃,所以在选择仪器时要注意,一般情况下制冷型仪器分为单机制冷(最低-40℃)机和复迭制冷机(最低-70℃)。我们这里说-40℃和-70℃是指浴槽温度,实际实验时油样温度要比浴槽温度高出3到4℃,这里就涉及到一个热传递的知识了。如果油样的凝点/倾点在36℃—38℃以上,可以选择单机制冷型,但是如果凝点/倾点已经接近-40℃或超过-40℃,就要选择复迭式仪器。
4.粘度:低粘度有助于变压器油穿过窄油道,浸渍绝缘层,在绕组中充分循环。相关石化产品书籍中要求一般变压器油要测40 ℃、-10℃、-30℃时黏度,所以实验室要准备执行GB/T265标准的室温到100℃的粘度测定仪和-40℃低温运动粘度测定仪。
5.密度:变压器油要求用GB/T1884密度计法测定20℃样品的密度,而实验室一般室温在25℃左右,单纯的密度测定仪很难将温度控制在20℃,这样在在选用仪器时,一般选购能与制冷机配合使用的密度测定仪。
二. 化学性能
1.水溶性酸:水溶性酸碱在外界条件(温度,氧气)作用下,会使固体绝缘材料及金属部件发生腐蚀,影响用油设备的使用寿命。
2.酸值:酸值是运行油老化程度的主要控制指标之一,变压器油中是酸性物质会降低变压器油的绝缘性能,使设备金属构件发生腐蚀,缩短设备的使用寿命。
3.氧化安定性:氧化安定性是新油验收的一项重要指标,是评价油品使用寿命的一种重要 手段,由于变压器油在长期使用过程中,因溶解氧的存在,加之在使用环境温度,铜,铁金属催化剂等的作用下,不可避免的会发生氧化作用,使他失去原有的性能,影响其使用寿命。针对变压器油油专用的氧化安定性测定方法—SH/T0206。
三. 电气性能
1.击穿电压:变压器油的击穿电压是检验其耐受极限电应力的情况,是保证用油设备安全 运行的重要因素。运行油的击穿可导致设备的损坏。通常情况下油的击穿电压取决于被污染的程度,油中的水分和悬浮杂质对击穿电压影响较大。
2.介质损耗因数:介质损耗因数主要反映油中漏泄电流引起的功率损失的大小。它对判断 变压器油的老化及污染程度都是很敏感的。它能反映出油中是否有含有污染物和极性杂质,在油质老化或混入杂质时,,在用化学方法还无法发现时,从介质损耗因数上就可以充分分辨出来。因此,它对判断新油的精制,净化程度和运行油老化,污染情况,均有重要意义。
3.体积电阻率:体积电阻率也是判断变压器油的老化程度及污染程度的指标。油中水分, 杂质和酸性产物均使体积电阻率降低。
四. 变压器油中的杂质
1.水分:变压器油中水分的来源主要由外部侵入和油自身产生两种。变压器油中水分主要 是从空气中进入油内。 变压器油中的水分对油本身及用油设备的危害极大,运行的变压器油含有微量的水分就会急剧降低油的击穿电压,使油的介质损耗因数增加,使绝缘纤维老化,并使它的介质损耗升高,同时,水分助长了有机酸的腐蚀能力,加速了对金属部件的腐蚀。腐蚀产物对油质的劣化起了催化剂的作用。卡尔费休法的微量水测定仪就是专门测绝缘油水分的。
2.机械杂质:油品中的机械杂质是指存在于油品中所有不溶于溶剂(汽油,苯)的沉淀状 态,或悬浮状态的物质,这些杂质主要为沙粒,硅胶颗粒,金属屑等,运行的断路器油在高温电弧的作用下,因氧化,分解易产生游离碳。变压器油中的机械杂质,尤其是游离碳对油的电气性能影响较大,影响电气设备的安全经济运行。因此,机械杂质是运行绝缘油的控制指标之一。变压器油的机械杂质一般采用才目测观察法,如果出现异议要用执行GB/T511标准的机械杂质测定仪测定结果仲裁。
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