變壓器油

 

 

變壓器油可以通過其組成，目的和性能進行分類。主要類型包括：

1.1礦物油變壓器油

礦物油變壓機油是一種專門的絕緣油，設計用於變壓器和其他電氣設備。它主要用作電絕緣體，冷卻介質，並防止氧化和腐蝕。

 

1.1.1基本構圖

礦物油變壓機油源自礦物油（通常是石油），並通過各種過程進行了改進。它主要由：

• 烷烴：具有直鍊或分支鏈的飽和碳氫化合物，提供高化學穩定性。
• 環烷烴：提供出色的氧化耐藥性和良好的低溫流動性。
• 芳族碳氫化合物：少量存在以增強雜質溶解，儘管過多的量可以降低氧化穩定性。

先進的精煉過程（例如，溶劑提取，加氫裂縫）去除雜質，例如硫化合物，氮化合物和氧化物，以確保高純度和出色的性能。

 

1.1.2關鍵屬性

礦物油變壓機油的性能直接影響變壓器的效率和壽命。它的主要特徵包括：

絕緣性能

• 變壓器油是具有高介電強度（通常以上40 kV\/mm）的出色電絕緣體。
• 它填補了繞組和組件之間的空白，以防止弧線和故障。

冷卻特性

• 礦物油具有出色的導熱率和流動性，使其能夠在變壓器內循環並在操作過程中散發熱量。
• 它確保有效的傳熱，並保持變壓器內部的安全溫度範圍。

氧化抗性

• 隨著抗氧化劑的添加，礦物油在暴露於空氣時會減慢氧化，從而延長其使用壽命。
• 氧化耐藥性會影響衰老速度，並防止污泥和酸性物質的形成。

低溫流動性

• 在低溫環境中保持良好的流動性，以確保在寒冷條件下正常啟動和運行。

化學穩定性

• 抵抗長期運行期間熱量，氧氣，水分和雜質的影響，保持穩定的性能。

 

1.1.3分類

礦物油變壓機油可以根據精煉過程和性能進行分類：

1。不受限制的變壓器油：不含抗氧化劑添加劑。

• 優勢：具有成本效益，適用於工作溫度低或氧氣暴露有限的環境。
• 缺點：較低的氧化穩定性，容易污泥和酸的形成。

2。抑制變壓器油：含有抗氧化劑（例如，2，6- ditert-butyl-p-Cresol）。

• 優勢：高氧化穩定性和更長的使用壽命，適用於高溫或長時間操作。
• 缺點：稍貴一些。

 

1.1.4性能指標

以下是變壓器油的一些關鍵性能指標：

性能指標	測試方法	標準價值或範圍
故障電壓	ASTM D1816\/D877	大於或等於40 kV
粘度	ASTM D445	小於或等於12mm²\/s（40度）
閃點	ASTM D92	大於或等於135度
倒點	ASTM D97	小於或等於-40度
酸值	ASTM D974	小於或等於0。 03mg koh\/g
氧化穩定性	IEC 61125	受控酸和污泥產生
水分含量	ASTM D1533	小於或等於35 ppm

 

1.2合成油變壓器油

合成變壓器油是專門為電力變壓器和其他電氣設備設計的高性能絕緣和冷卻油。它的主要組成部分是人為合成的基礎油，結合了高性能添加劑。這種類型的油主要用於高壓，超高壓或嚴峻的環境條件，由於其卓越的性能，通常被選為替代傳統的礦物變壓器油。

 

1.2.1主要組件

合成基油：

• 通常由合成酯，合成碳氫化合物或polyalphaolefins組成。
• 合成鹼油的分子結構是均勻的，消除了礦物油中常見的雜質，從而導致更高的化學穩定性和電絕緣性能。

添加劑：

• 抗氧化劑：增強氧化耐藥性並延長使用壽命。
• 抗固定劑：減少排出現象。
• 反染料劑：最小化泡沫形成，保持油純度。
• 抗衰老劑：由高溫或氧化引起的抑製油降解。

 

1.2.2性能特徵

電絕緣：

• 合成變壓器油具有高擊穿電壓和低介電損耗，提供了出色的絕緣特性，以確保可靠的設備操作。

出色的熱穩定性：

• 合成油在高溫環境中保持其物理和化學特性，以抵抗分解和沈積形成。

低溫性能：

• 它通常具有低傾角，使其可以在寒冷的區域流動並正常運行，使其適合極端氣候條件。

氧化耐藥性：

• 由於其均勻的分子結構和添加劑的作用，合成油不容易氧化，提供更長的使用壽命並降低了油的替代頻率。

環境友善：

• 合成油更俱生物降解，一些合成酯的油被歸類為環保的絕緣油。

低波動率：

• 合成油的波動性較低，可減少由油蒸發引起的損失。

 

1.2.3與礦物油相比的優勢

特徵	合成變壓器油	礦物變壓器油
熱穩定性	出色的	緩和
電絕緣	更高	降低
服務壽命	更長	短
環境友善	更好，可生物降解	平均，不可生物降解
低溫性能	優越，良好的流動性	貧窮的
成本	更高	降低

 

1.2.4性能指標

合成變壓器油必須滿足嚴格的技術標準和性能要求。以下是關鍵績效指標：

性能指標	具體要求或描述
故障電壓	大於或等於70 kV（新油）
介電耗散因子（DDF）	小於或等於0。 005（90度）
密度（20度）	小於或等於0。 96g\/cm³
運動粘度（40度）	小於或等於10 CST
閃點（開放杯）	大於或等於250度
倒點	小於或等於-40度
氧化穩定性	小於或等於0。 1mg koH\/g（144小時後酸值增加）
比熱容量	〜2。 0 kj\/（kg·k）
導熱率	~0.13 W/(m·K)
氧化壽命	大於或等於500小時（在標準測試條件下）
生物降解性	>60％（在28天內，按OECD 301B標準）
水分含量	小於或等於35 ppm（新油）
腐蝕性硫	非腐敗（符合IEC 62535標準）

 

1.3植物油變壓器油

植物油變壓器油，也稱為天然酯變壓器油或植物性絕緣油，是近年來開發的環保絕緣油。它源自可再生植物油，可替代變壓器中傳統的礦物油。植物油變壓器油主要由植物油，例如菜籽油，大豆油，葵花籽油或棕櫚油製成，這些油是化學改性或進行物理處理的。這種絕緣油具有出色的環境特徵，並且在高溫條件下具有良好的生物降解性。

 

1.3.1屬性和優勢

環境表現

• 可再生能源：與礦物油相比，植物油是可再生資源，減少對化石資源有限的依賴。
• 生物降解性：植物油變壓器油的生物降解性超過90％，使其對環境的危害遠低於傳統礦物油。
• 低毒性：植物油無毒，在洩漏的情況下對水和土壤污染構成最小的風險。

熱性能

• 高閃點：與礦物油相比，植物油具有更高的閃光和消防點（通常高於300度），從而降低了由於過熱而導致火災的風險。
• 出色的導熱率：它有效地傳遞了在變壓器操作過程中產生的熱量，從而保持變壓器的工作溫度。

電氣性能

• 優質的絕緣特性：植物油具有很高的故障電壓，可以滿足變壓器的絕緣需求。
• 吸收水分：與礦物油相比，植物油可以吸收更多的水分，從而延長變壓器絕緣紙的壽命。
• 化學穩定性
• 氧化抗性：經過適當的修改後，植物油表現出改善的氧化穩定性，延長了其使用壽命。
• 低腐蝕性：植物油對變壓器中金屬和絕緣材料的腐蝕作用低，從而降低了維護成本。

 

1.3.2技術規格

植物油變壓器油的典型技術規格（在品牌之間可能略有不同）如下：

規格	典型的價值
閃點（關閉杯）	>300度
故障電壓（2.5mm間隙）	>50kV
生物降解性	>90%
水含量	<100ppm
密度（20度）	{{{0}}} 。 92–0.96 g\/cm³

 

1.3.3限制和挑戰

儘管具有許多優勢，但植物油變壓器油仍有一些局限性：

成本更高：植物油的原材料和加工成本更高，與礦物油相比，市場價格更高。

低溫性能不佳：在低溫下，植物油的流動性較低，需要改善製劑或添加倒點抑製劑以在較冷的區域使用。

氧化穩定性：雖然通過修飾得到改善，但其氧化穩定性仍然低於礦物油的氧化穩定性。

技術接受：由於礦物油已被廣泛使用了多年，因此植物油變壓器油需要花費時間才能獲得更廣泛的接受。

 

1.4矽膠變壓器油

有機矽變壓器油是一種主要基於矽樹脂（Siloxane）的絕緣油。矽油是一種由矽，氧和碳氫化合物化合物組成的合成聚合物，其中聚二甲基矽氧烷是最常見的類型。由於其獨特的化學特性和出色的性能，有機矽變壓器油適用於特種應用中的變壓器，儀表變壓器或其他電氣設備。

 

1.4.1矽膠變壓器油的主要成分

• 矽氧烷分子鏈：矽油的化學公式通常涉及重複的鏈結構 ，提供高穩定性。
• 添加劑：根據應用，可能包括抗氧化劑，腐蝕抑製劑和其他添加劑以提高性能。

 

1.4.2關鍵性能功能

高絕緣特性

• 矽油表現出極好的介電強度，使其成為變壓器的理想絕緣培養基。
• 在高壓條件下，其絕緣性能保持穩定。

卓越的高溫和低溫電阻

• 有機矽變壓器油的工作溫度範圍通常從-50度到200度，遠遠超過了礦物油。
• 它在低溫環境中保持良好的流動性，避免了凍結問題。
• 在高溫下，它表現出對熱氧化和降解的抗藥性。

火焰阻力

• 有機矽變壓器油不可易燃或耐火，具有高閃光點（通常在300度以上），提供出色的安全性。
• 它特別適用於需要阻燃的變壓器，例如城市地區或核電站的變壓器。

耐老化的能力

• 矽油對熱和氧氣具有高度耐藥性，隨著時間的流逝而導致最小的降解和更長的使用壽命。
• 它產生的酸性物質或沉積物較少，減少了設備的腐蝕。

環境友善

• 有機矽油的毒性較低，如果洩漏洩漏，環境影響很小，使其更容易管理和處置。

高化學穩定性

• 矽油在化學上是惰性的，對與水，氧或雜質的反應具有抗性。
• 即使在潮濕的環境中，它的性能仍然保持穩定，並且乳化的可能性較小。

 

 

 

防止石油降解:

• 良好的密封：確保對變壓器油箱和循環系統進行了良好的密封，以防止空氣和水分進入。
• 避免高溫：延長的高溫加速了油氧化，因此請將油溫保持在合理的範圍內。

定期過濾:

• 使用過濾設備去除雜質，水分和氧化副產品（例如污泥）以保持油的清潔度。
• 石油過濾的頻率取決於變壓器的運行狀況，通常每六個月到一年。

補充或更換:

• 如果測試表明性能明顯下降，請考慮補充或替換部分或所有變壓器油。
• 在滿足絕緣和冷卻要求之前，應脫水，脫水和純化新油。

保持石油水平:

• 定期檢查石油水平，尤其是隨著季節性變化或負載波動。

防止污染:

• 避免在維護過程中引入雜質，灰塵或水分。
• 使用適當的存儲容器和運輸工具。

 

 

 

1。選擇一個好的材料密封

變壓器維持和洩漏的處理應選擇高溫耐藥性，良好的油阻力密封。國內變壓器行業中最常用的密封材料是硝酸橡膠，其油性耐藥性主要取決於硝酸橡膠中丙烯腈含量，丙烯腈含量越高，油的耐藥性越好，硬度越大，硬度就越大，難以變形。通常，應選擇具有70至80之間的毛毛硬度的氮橡膠。在識別墊圈的油阻力時，通常有必要對墊圈進行老化測試以及與變壓器油的兼容性測試，將其浸泡在120度C的熱油中168h，然後測量其重量，體積和硬度的變化速率，並與密封零件的變化速度很少，幾乎沒有變形，並且與標準相符。

 

2。選擇高質量的蝴蝶閥

蝴蝶閥選擇ZF80真空偏心蝴蝶閥。與普通的蝴蝶閥相比，真空偏心的蝴蝶閥在機械強度和表面表面上得到了極大的改善，並且該產品的最大優勢是在變壓器法蘭界面上使用了雙層密封件，以消除變壓器界面上的油的洩漏。

 

3。電動焊接洩漏的使用

對於孔隙率，可以使用變壓器，焊接，焊接接頭，焊接，裂紋的砂孔用於焊接。

插入焊接之前，應確定洩漏點。如果洩漏點很小，則可以通過電焊接直接殺死洩漏點。如果洩漏點很大，則應首先用石棉繩或金屬填充劑填充，然後在其周圍鋪設，然後使用小電極和高電流快速弧形焊接。

 

4。標準化密封零件更換過程

對於變壓器的不同類型和不同的能力，無論是使用法蘭連接還是螺紋連接，都必須在更換密封件之前去除連接表面上的灰塵和生鏽。清潔密封後，將密封劑在密封的兩側（通常為609個聚合物液體密封劑）上塗抹。密封劑乾燥一段時間後，溶劑蒸發。固定法蘭和螺絲連接。

 

5。提高安裝過程水平，消除由不當安裝方法引起的洩漏

如果法蘭接口不均勻，變形和未對準，請首先更正接口。如果未對準嚴重並且無法糾正，請切斷法蘭並再次焊接。確保接口是平行的。安裝密封墊片時，厚度約為其厚度的1\/3。

 

6。快速密封和堵塞膠棒

該方法可用於變壓器的小洩漏和滴水洩漏，可用於堵塞變壓器散熱器管牆的洩漏，並且洩漏點不適合焊接插頭。當使用插頭桿堵塞洩漏時，有必要在插頭中完全去除油，漆皮和氧化物，以使金屬顯示其自然色。然後根據比率調整插頭，並插入洩漏部件，直到不洩漏為止。