張綺,李輝,楊新平,王鋒,王會娟,于會民,馬書杰
(1.中國石油蘭州潤滑油研究開發中心,新疆 克拉瑪依 834003;2.中國石油潤滑油重點實驗室,新疆 克拉瑪依 834003;3.中國石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000;4.中國石油華東潤滑油銷售分公司,上海 200122;5.中國石油潤滑油公司,北京 100028)
新一代昆侖變壓器油與國外同類產品性能比較
張綺1,2,李輝3,楊新平4,王鋒5,王會娟1,2,于會民1,2,馬書杰1,2
(1.中國石油蘭州潤滑油研究開發中心,新疆 克拉瑪依 834003;2.中國石油潤滑油重點實驗室,新疆 克拉瑪依 834003;3.中國石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000;4.中國石油華東潤滑油銷售分公司,上海 200122;5.中國石油潤滑油公司,北京 100028)
文章針對IEC 60296-2012變壓器油標準,以環烷基原油為原料研制的新一代變壓器油Petro 45X,是一種完全滿足IEC 60296-2012指標要求的高級別環烷基變壓器油,該產品通過了美國DOBLE公司的評價,部分性能優于國際同類產品。
變壓器油;變壓器油標準;變壓器油產品
隨著變壓器制造行業的發展,國內外對變壓器油的質量也提出了更高的要求,國際電工委員會(IEC)于2012年發布的IEC 60296-2012礦物型變壓器油標準,增加了DBDS(二芐基二硫)檢測項目、潛在硫腐蝕檢測項目、金屬鈍化劑檢測項目(要求不添加金屬鈍化劑氧化安定性滿足指標要求)、產氣趨勢項目及顆粒度項目,同時對2-糠醛及相關化合物含量、硫含量提出更高的要求[1]。
國際上變壓器油知名制造商Nynas、Shell和Ergon公司已迅速更新其產品,其中,Nynas公司在國內市場投放的滿足IEC 60296-2012標準加抑制劑變壓器油的產品主要有Nytro 10XN和Nytro Gemini X, Shell公司有(Diala)S3 ZX-I,Ergon公司有Hyvolt Ⅲ,而國內目前生產的變壓器油產品,因含金屬鈍化劑,只能滿足國家標準GB 2536-2011(修改采用IEC 60296-2003),不能滿足IEC 60296-2012標準。
中國石油作為國內最大的環烷基變壓器油生產商,也是國家電網、核電等國家重點建設工程所用變壓器油及各大變壓器廠出口配套用油的主要供應商,其產品也需要按國際標準升級換代,因此,實驗室開展了符合IEC 60296-2012標準加抑制劑變壓器油產品的研制工作,研制出的產品滿足該標準中特殊級別指標要求,部分性能優于國際同類產品。
IEC 60296-2012標準中加抑制劑變壓器油指標要求及國外典型變壓器油性質見表1。

表1 加抑制劑變壓器油性能指標
從表1指標要求和國外變壓器油典型數據看, Nynas和Shell公司變壓器油均符合IEC 60296-2012特殊用途級別變壓器油標準。 昆侖KI45X變壓器油理化性能、電氣性能及HSE性能均滿足IEC 60296-2012標準要求,但含有金屬鈍化劑,不能滿足標準要求。
對于加抑制劑變壓器油,其基礎油精制深度越高、芳烴含量越低,對抗氧劑感受性越好,氧化安定性就越好[2]。因此,一個質量優良加抑制劑變壓器油除了具有較高含量的環烷烴以保證較好的溶解油泥性能和電氣性能;少量的鏈烷烴,滿足低溫黏度的要求外;還要有低的硫、氮和適度的芳烴含量以保證對抗氧劑感受性從而提高其抗氧化性能及抗析氣性能。因此,實驗室通過調整變壓器油基礎油烴組成,以平衡變壓器油的電氣性能、抗氧化性能和抗析氣性能、溶解能力。
實驗室針對IEC 60296-2012標準中加抑制劑變壓器油的性能指標,通過調整變壓器油基礎油的烴組成以及添加劑配方,研制出符合指標要求的新一代變壓器油產品Petro 45X,該產品按IEC 60296-2012標準進行全面的性質評價,并送往美國DOBLE實驗室進行評定,其性質分析見表2、表3。

表2 Petro 45X變壓器油評定結果

表3 Petro 45X低熱條件下產氣趨勢試驗結果(ASTM D7150)
從表2實驗室評定數據及美國DOBLE公司實驗室評價看,Petro 45X變壓器油其各項性能均滿足IEC 60296-2012特殊級別質量要求。從表3低熱條件下產氣趨勢評定結果看,遠好于美國DOBLE公司技術要求。
目前,國內市場上具有代表性的進口變壓器油產品有:Nynas公司的Nytro Gemini X、Shell公司的(Diala)S3 ZX-I和美國Ergon公司的Hyvolt Ⅲ,這三種產品均為環烷基變壓器油,具有優良的電氣性能和氧化安定性,均滿足IEC 60296-2012標準加抑制劑變壓器油指標要求。新一代昆侖變壓器油Petro 45X與這三種產品進行了性能比較,其理化性能見表4,產氣趨勢見表5,非常規性能見表6。

表4 Petro 45X變壓器油與進口油常規性能比較
表4試驗數據可以看出,與國際知名品牌變壓器油相比,Petro 45X變壓器油具有傾點低,氧化安定性好的特點。

表5 低熱條件下產氣趨勢試驗結果對比(ASTM D7150)

表5(續)
從表5數據看出,4個變壓器油在低熱條件下產氣趨勢均滿足美國DOBLE公司技術要求,其中Petro 45X變壓器油低熱條件下產氣趨勢最好。

表6 非常規性質比較
表6數據看出,Petro 45X密度大、苯胺點低、黏度指數小,環烷基特性更強,溶解油泥能力強;黏度指數低,高溫黏度小,散熱能力強;直流電阻率大,絕緣性能好。
(1)國際電工委員IEC 60296-2012標準,對變壓器油產品提出了更高的要求,目前國內變壓器油產品均含有金屬鈍化劑,不能滿足IEC 60296-2012標準要求。
(2)實驗室通過調整變壓器油基礎油的烴組成以及添加劑配方,研制的新一代昆侖變壓器油Petro 45X滿足IEC 60296-2012標準中特殊級別指標要求,并通過了美國DOBLE公司的評價。
(3)新一代昆侖變壓器油Petro 45X,與國際知名品牌變壓器油相比,具有傾點低、環烷基特性強、氧化安定性好、低熱條件下產氣趨勢低的特點,將賦予變壓器油具有更寬的使用區域、更好的散熱性能、更強的溶解油泥能力和更長的使用壽命。
[1] IEC 60296,Fluids for Electrotechnical Applications - Unused Mineral Insulating Oils for Transformers and Switchgear [S] .2012.
[2] 張綺,馬書杰,于會民,等.變壓器油碳型組成對氧化安定性的影響[J].石油煉制與化工,2015,46(12):73-76.
Performance Comparison of a New Generation of Kunlun Transformer Oil and the Same Products Abroad
ZHANG Qi1,2, LI Hui3, YANG Xin-ping4, WANG Feng5, WANG Hui-juan1,2, YU Hui-min1,2, MA Shu-jie1,2
(1. PetroChina Lanzhou Lubricating Oil R&D Institute, Karamay 834003, China; 2.PetroChina Lubricating Oil Key Lab,Karamay 834003, China; 3.PetroChina Karamay Petrochemical Co. Ltd., Karamay 834000, China; 4.PetroChina East China Lubricant Marketing Company, Shanghai 200122, China; 5.PetroChina Lubricant Company,Beijing 100028, China)
The new generation of transformer oil Petro 45X produced by the special process with naphthenic base crude oil is a high-level naphthenic base transformer oil which can meet the requirements of IEC 60296-2012 transformer oil standard. And the product passed the DOBLE evaluation. Some performances are better than that of similar foreign products.
transformer oil; transformer oil standard; transformer oil product
10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.04.003
1002- 3119(2017)04- 0016- 05
TE626.35
A
2017-01-18。
張綺,高級工程師,2004年畢業于大慶石油學院化學工程專業,主要從事變壓器油新產品的研制與開發工作,曾榮獲中國石油天然氣股份有限公司技術創新一等獎,發表論文11篇。E-mail:zhangqi_rhy@petrochina.com.cn