變壓器油分析的項(xiàng)目及方法
變壓器油在變壓器中起著絕緣、散熱、消弧的作用,對變壓器油做出常規(guī)檢測項(xiàng)目和依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判斷,有助于及時了解變壓器油的狀態(tài),對輸變電站變壓器安全運(yùn)行起著重要的不可替代作用。
1、外觀:
檢查運(yùn)行油的外觀,可以發(fā)現(xiàn)油中不溶性油泥、纖維和臟物存在。
2、顏色:
新變壓器油一般是無色或淡黃色,運(yùn)行中顏色會逐漸加深。若油品顏色急劇加深,則應(yīng)調(diào)查是否設(shè)備有過負(fù)荷現(xiàn)象或過熱情況出現(xiàn)。
3、密度:
密度影響變壓器油熱傳導(dǎo)率,而且還能用于確定油品某些特殊場合是否適用。在嚴(yán)寒條件下,密度用來確定注油設(shè)備中的水結(jié)成的冰,漂浮在油面上是否會引起油上方導(dǎo)體的放電。
4、含水量:
水分是影響變壓器設(shè)備絕緣老化的重要原因之一。變壓器油和絕緣材料中含水量增加,直接導(dǎo)致絕緣性能下降并會促使油老化,影響設(shè)備運(yùn)行的可靠性和使用壽命。對水分進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督,是保證設(shè)備安全運(yùn)行的一個試驗(yàn)項(xiàng)目。
5、酸值:
油中所含酸性產(chǎn)物會使油的導(dǎo)電性增高,降低油的絕緣性能,在運(yùn)行溫度較高時(如80℃以上)還會促使固體纖維質(zhì)絕緣材料老化和造成腐蝕,縮短設(shè)備使用壽命。由于油中酸值可反映出油質(zhì)的老化情況,所以加強(qiáng)酸值的監(jiān)督,對于采取正確的維護(hù)措施是很重要的。
6、氧化安定性:
氧化安定性是指石油產(chǎn)品在長期儲存或長期高溫下使用時抵抗熱和氧的作用而保持其性質(zhì)不發(fā)生變化的能力。油品在儲存和使用過程中,和空氣接觸而氧化是不可避免的。接觸的時間越長,溫度越高,氧化的程度就越深,使油品的某些性質(zhì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化,如酸值增高、粘度增大、沉淀物增多,顏色變深等,這些變化大大縮短了油品的使用壽命。
7、擊穿電壓:
變壓器油的擊穿電壓是檢驗(yàn)變壓器油耐受限電應(yīng)力情況,是一項(xiàng)非常重要的監(jiān)督手段,通常情況下,它主要取決于被污染的程度,但當(dāng)油中水分較高或含有雜質(zhì)顆粒時,對擊穿電壓影響較大。
8、介質(zhì)損耗因數(shù):
介質(zhì)損耗因數(shù)對判斷變壓器油的老化與污染程度是很敏感的。新油中所含性雜質(zhì)少,所以介質(zhì)損耗因數(shù)也甚微小,一般僅有0.01%~0.1%數(shù)量;但由于氧化或過熱而引起油質(zhì)老化時,或混入其他雜質(zhì)時,所生成的性雜質(zhì)和帶電膠體物質(zhì)逐漸增多,介質(zhì)損耗因數(shù)也就會隨之增加,在油的老化產(chǎn)物甚微,用化學(xué)方法尚不能察覺時,介質(zhì)損耗因數(shù)就已能明顯的分辨出來。因此介質(zhì)損耗因數(shù)的測定是變壓器油檢驗(yàn)監(jiān)督的常用手段,具有特殊的意義。
9、界面張力:
油水之間界面張力的測定是檢查油中含有因老化而產(chǎn)生的可溶性性雜質(zhì)的一種間接有效的方法。油在初期老化階段,界面張力的變化是相當(dāng)迅速的,到老化中期,其變化速度也就降低。而油泥生成則明顯增加,因此,此方法也可對生成油泥的趨勢做出可靠的判斷。
10、油泥:
此法是檢查運(yùn)行油中尚處于溶解或膠體狀態(tài)下在加入正庚烷時,可以從油中沉析出來的油泥沉積物。由于油泥在新油和老化油中的溶解度不同,當(dāng)老化油中滲入新油時,油泥便會沉析出來,油泥的沉積將會影響設(shè)備的散熱性能,同時還對固體絕緣材料和金屬造成嚴(yán)重的腐蝕,導(dǎo)致絕緣性能下降,危害性較大,因此,以大于5%的比例混油時,必須進(jìn)行油泥析出試驗(yàn)。
11、閃點(diǎn):
閃點(diǎn)對運(yùn)行油的監(jiān)督是的項(xiàng)目。閃點(diǎn)降低表示油中有揮發(fā)性可燃?xì)怏w產(chǎn)生;這些可燃?xì)怏w往往是由于電氣設(shè)備局部過熱,電弧放電造成絕緣油在高溫下熱裂解而產(chǎn)生的。通過閃點(diǎn)的測定可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障。同時對新充入設(shè)備及檢修處理后的變壓器油來說,測定閃點(diǎn)也可防止或發(fā)現(xiàn)是否混入了輕質(zhì)餾份的油品,從而保障設(shè)備的安全運(yùn)行。
12、油中氣體組分含量氣相色譜儀分析:
油中可燃?xì)怏w一般都是由于設(shè)備的局部過熱或放電分解而產(chǎn)生的。產(chǎn)生可燃?xì)怏w的原因如不及時查明和消除,對設(shè)備的安全運(yùn)行是十分危險的。因此采用魯創(chuàng)氣相色譜儀測定絕緣油中溶解氣體的組分含量,是發(fā)供電企業(yè)判斷運(yùn)行中的充油電力設(shè)備是否存在潛伏性的過熱、放電等故障,以保障電網(wǎng)安全有效運(yùn)行的有效手段。也是充油電氣設(shè)備制造廠家對其設(shè)備進(jìn)行出廠檢驗(yàn)的必要手段。一次進(jìn)樣即可完成絕緣油中溶解氣體組分(包括氫氣、氧氣、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳)含量的全分析。
13、水溶性酸:
變壓器油在氧化初階段一般易生成低分子有機(jī)酸,如甲酸、乙酸等,因?yàn)檫@些酸的水溶性較好,當(dāng)油中水溶性酸含量增加(即pH值降低),油中又含有水時,會使固體絕緣材料和金屬產(chǎn)生腐蝕,并降低電氣設(shè)備的絕緣性能,縮短設(shè)備的使用壽命。
14、凝點(diǎn)、傾點(diǎn)
變壓器油的凝點(diǎn)或傾點(diǎn)是一項(xiàng)相當(dāng)重要的指標(biāo),對于氣候寒冷的地區(qū),低傾點(diǎn)或凝點(diǎn)具有特別重要的意義,因?yàn)榈蛢A點(diǎn)或凝點(diǎn)能保證變壓器油在這個氣候條件下仍可進(jìn)行循環(huán),從而起到它的絕緣和冷卻作用,特別是對斷路器那樣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作是很有好處的。
15、體積電阻率:
變壓器油的體積電阻率同介質(zhì)損耗因數(shù)一樣,可以判斷變壓器油的老化程度與污染程度。油中的水分、污染雜質(zhì)和酸性產(chǎn)物均可影響電阻率的降低。
16、運(yùn)動粘度:
變壓器油除起絕緣作用外,還起著冷卻散熱的作用,適宜的高溫粘度可以使變壓器在長期的運(yùn)行中起到理想的冷卻散熱作用,適宜的低溫粘度可以保證變壓器在停止運(yùn)行再啟動時能夠安全的工作。
17、絕緣油中糠醛含量液相色譜儀分析
充油電氣設(shè)備的固體絕緣材料主要是絕緣紙,而絕緣紙的主要成分是纖維素。在變壓器運(yùn)行中,由于溫度、水分、氧及油中的酸性化合物的共同作用,纖維素產(chǎn)生一系列的降解,產(chǎn)生出一系列含氧雜環(huán)化合物溶解于變壓器油中,糠醛便是其中的主要產(chǎn)物??啡┰谶\(yùn)行中的變壓器油中由于油分子的運(yùn)動與擴(kuò)散遵循菲克定律,可認(rèn)為是均勻分布的,因此利用魯創(chuàng)液相色譜儀分析出糠醛的含量即可得知絕緣老化的情況。
同性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑,緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,經(jīng)進(jìn)樣閥注入待測樣品,由流動相帶入柱內(nèi),在柱內(nèi)各成分被分離后依次進(jìn)入檢測器,色譜信號由記錄儀、積分儀或色譜工作站記錄譜圖,達(dá)到定性定量分析。