電器絕緣油問題與解答
1. 電器絕緣油有哪些種類?
電器絕緣油包括變壓器油,電容器油,電纜油和開關油(斷路器等).這類油通常稱為電器用油或絕緣油.
2. 絕緣油中水分的來源有哪些?
以何種形式存在?絕緣油在包裝運輸和貯存管理過程中,如保管不妥則有可能進入水分,此外石油產品有一定程度的吸水性,能從大氣中或與水接觸時,吸收和溶解一部分水,絕緣油的吸水能力與其組成以及所處溫度環(huán)境均有關. 一般說來在20℃度時絕緣油溶解水能力為40 ×10-6左右,通過工業(yè)脫水裝置可使變壓器油的含水量降到10×10-6左右,此外油品的吸潮性隨空氣相對濕度和油溫呈線性增加.如油樣在60℃下, 相對濕度為40%時,油中含水量達到80 ×10-6, 當相對濕度為80%時, 油中含水量達到200 × 10-6。不同化學組成的油品,其吸水性可達到數十個10-6之差, 油內芳香烴成分越多,相對說來油品的吸潮性越高,油內存在某些極性分子也均能增加油品的吸潮性。水在絕緣油中以3種方式存在:
(1) 懸浮狀。水分以水滴形態(tài)懸浮于油中。
(2) 浮化狀。 指水分的極細小的水滴狀均勻分散于油中。(3) 溶解狀。 水分以溶解于油之中形式存在。
3. 運動粘度對絕緣油使用中有什么影響?
在變壓器中變壓器油作為絕緣和傳遞熱量的介質, 要求選擇合適的粘度以保證油品在長期運行中起到理想的冷卻作用,選擇合理的低溫粘度以保證變壓器在停止運行再啟動時能安全工作。因而美國ASTM D3487變壓器油標準中規(guī)定0 ℃和100 ℃ 運動粘度的要求,在電工委員會頒布的IEC 296 標準中也規(guī)定了40 ℃, -15 ℃( 或-30 ℃, -40 ℃ )運動粘度的要求。 粘度過大影響傳熱,反之工作安全性降低。
4. 測定酸值對絕緣油的使用有何意義?
絕緣油的酸值是表明油品中含有酸性物質,即有機酸和無機酸的總值,一般酸中和lg絕緣油中酸性物質所需的氫氧化鉀mg數來表示。對于未使用過的新變壓器油幾乎不含酸性物質, 其酸值相當小, 但油品在長期儲存下,尤其是充入電器設備投入運行后,難免會與空氣中氧接觸,油品易被老化。氧化初期時主要生成低分子有機酸,進一步氧化產生高分子有機酸以及酸性產物,在絕緣油中存在上述各類酸性物質后,則會提高油品的導電性,降低油的絕緣性,還可能產生對金屬的腐蝕。在運行溫度較高 (80 ℃以上) 的情況下,促使固體纖維紙絕緣材料發(fā)生老化現象, 從而縮短設備使用壽命。對于未使用過變壓器油酸值一般在0.03mgKOH/g,對運行油控制酸值不大于0.1mgKOH/g。
5. 測定運行中絕緣油PH值的意義是什么?
一般未用過的(新的)變壓器油幾乎不含酸性物質,其酸值較低,pH值在6-7范圍內,pH值主要用來表示絕緣油水溶性酸的指標,根據我國現場調查情況, 模擬試驗以及實驗室內老化試驗結果的油分析,對運行中變壓器油一般酸性值大于0.1mgKOH/g ,pH值等于或小于4.0時變壓器運行油析出油泥的可能性增加,反之則變壓器油可基本保證變壓器良好可靠地工作,當酸值升到0.2mgKOH/g以上或pH值低于3.8時,油質劣化顯著, 會有較多油泥產生。因而對運行油規(guī)定pH值應大于4.2 。
6、何謂絕緣油的擊穿電壓?
擊穿電壓也是評定絕緣油電氣性能的一項指標,可用來判斷絕緣油含水和其他懸浮物污染的程度,以及對注入設備前油品干燥和過濾程度的檢驗。對清凈干燥的油施加一個逐漸升高的電壓時,在電壓的負會發(fā)射擊電子,當電子具有足夠能量時,可以使油分子微化離解,于是整個離解過程隨電壓升高而加強,當達到某一個電壓后,會產生大量傳導電流而形成電弧,這種現象被稱為擊穿。擊穿時的電壓被稱為擊穿電壓。若油中有水或固體物存在時,則會使擊穿電壓變小,這是由于水和固體物的導電性均比油大之緣故。運行中油的擊穿電壓低是變壓器工作危險的信號。對于變壓器油國內、國外標準中規(guī)定擊穿電壓一般在40-50kV,高的達60kV甚至更多。
7、我國目前有哪些絕緣油標準?此類產品主要適用范圍?
我國目前已制定有GB2536-90電氣絕緣油標準(變壓器油標準),主要用于330kV及其以下的變壓器和有類似的要求電器設備中。SH 0351-92斷路器油,主要用于斷路器中。SH 0040-91超高壓變壓器油,主要用于500kV變壓器和有類似要求的電器設備中。GB 4624-84(88確認)電容器油,其中1號為電力電容器油,2號為電訊電容器油,此類產品可適用于輸、變電系統(tǒng)功率因數高的、低壓移相電容器和中頻電熱器串聯電容器、直流脈沖電容器等電力電容器。
8.如何對含有雜質的絕緣油進行凈化處理?
凈化處理可以有以下幾種方法:(1)過濾:可除纖維質、炭黑、金屬及其它顆粒、油泥等固體雜質;(2)加熱:可分離溶解的和游離狀水分;(3)抽真空:排除溶解的空氣及其他氣體。
9.油品顏色深淺意味著什么?
某些小廠生產變壓器油顏色較深,能否使用?從油品顏色深淺也可以粗略了解油品的精制程度和油品在使用后變質情況。變壓器油質量好的油均采用適當精制工藝生產的,顏色較淺,一般是呈淺黃色,按GB/T 6540方法測其色度均在1號以下,有的油品顏色接近水白色。油品在使用過程,由于被氧化而會生成酸性物質或油泥(沉淀物),這些物質均可使油品顏色變深。如果某些小廠生產的變壓器油顏色較深,就應引起注意,可測定其介質損耗因數、擊穿電壓、水分、酸值和顏色等項指標是否符合新油標準,有條件的單位也可測定其氧化安定性指標是否符合標準。
10.變壓器油品中存在水對互感器使用有何影響?如何除去水?
如果互感器中的變壓器油含有過飽和的水,則當設備工作時會產生擊穿,影響正常運轉,嚴重的產生強大電弧,使瓷套爆炸,曾發(fā)生過對人身傷害的故事。因而應注意在變壓器油的運輸、轉運和儲存保管等各環(huán)節(jié)避免水的進入。如果油桶中進入大量水,應設法處理而除去水,可以先用沉降的方法,將水沉于桶底,然后設法將上層油抽出,但是不可避免在油中還含有一些水,再用反復過濾或干燥劑吸附辦法直至油內水在20×10-6~50×10-6以下為止。
11.運行中油品的電氣性能下降的原因有哪些?可采用何種補救措施?
常用擊穿電壓和介質損耗因數來表示絕緣油的電器性能或絕緣能力。即使只有微量的水分和雜質,油品的擊穿電壓即會降低,此外金屬濾網的碎屑、纖維、灰塵及炭黑等懸浮物也會對擊穿電壓產生不良影響。當絕緣油被老化生成酸性物質或油泥,或油中混入水或雜質都會使介質損耗因數增大,此外,在裝卸油品時使用不合適的輸油膠管或塑料管,導致油品和這些材料相溶致使油品變質,此時油品介質損耗因數突然增高,有時達0.1。當發(fā)現油品變質,電氣性能下降,不能滿足運行油性能指標要求時,則對此用過油品可進行再生處理,常用辦法是用白土處理后再補加抗氧劑使其各方面性能達到新油要求。