超高壓變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量檢測新技術(shù)

李倩 朱昱達(dá)

摘要：電是伴隨著第二次工業(yè)革命所產(chǎn)生的一種特殊產(chǎn)物，電力資源在全球的廣泛使用標(biāo)志著人類進(jìn)入了電氣時代，電力作為新能源逐步滲透到社會生產(chǎn)生活各領(lǐng)域。在電氣變革的時代背景下，人們對電力供應(yīng)要求越來越嚴(yán)格，且由于輸電電壓等級和輸電距離的增長，具有升降電壓的變壓器便成為整個電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，借助超高壓變壓器不但可提高輸送電壓，且能夠在一定程度上降低因遠(yuǎn)距離電壓輸送而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，因此超高壓變壓器設(shè)備廣泛使用，但在其實(shí)際使用過程中需確保超高壓變壓器油質(zhì)量達(dá)到與變壓器運(yùn)行要求相符，在滿足設(shè)備運(yùn)行能力和密封性能的同時，達(dá)到一種保護(hù)作用。與普通變壓器不同，超高壓變壓器對油體有著極為嚴(yán)苛的要求，本文主要圍繞油體質(zhì)量指標(biāo)與質(zhì)量檢測技術(shù)展開全面分析。

關(guān)鍵詞： 超高壓變壓器;油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);質(zhì)量檢測;新技術(shù)

一、超高壓變壓器油

無論是工業(yè)生產(chǎn)還是人們的日常生活均離不開電力資源的支持，而不同領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ囊笠泊嬖诿黠@差異。為實(shí)現(xiàn)對不同輸電系統(tǒng)需求的有效滿足，超高壓變壓器應(yīng)運(yùn)而生。超高壓變壓器主要引導(dǎo)傳統(tǒng)輸電系統(tǒng)向高電壓、大容量、低損耗方向轉(zhuǎn)變。因此，對于超高壓變壓器中油質(zhì)量的要求更為嚴(yán)格。從性質(zhì)上來看，超高壓變壓器油屬于絕緣油，在穩(wěn)定性、電阻性以及析氣性方面應(yīng)有較高的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在變壓器油實(shí)際應(yīng)用過程中，受電力作用影響會發(fā)生不同程度的化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生氣體，但絕大多數(shù)電氣的工作均依托于變壓器油，在高電力作用下易于產(chǎn)生不良現(xiàn)象，如放電，此時會造成變壓器油脫氫。對于油體本身而言，變壓器油脫氫 極具危害性，若與油相脫離，并聚集成游離氣穴，則會對變壓器運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。因此，若要確保變壓器運(yùn)行正常需科學(xué)合理地選擇變壓器油，制定超高壓變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最大限度避免變壓器油所引發(fā)的一系列安全問題。

二、超高壓變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

隨著超高壓變壓器的全面推廣，對變壓器油質(zhì)量的要求也隨之提升，不同于普通變壓器，超高壓變壓器有著更為嚴(yán)格的變壓器油檢測標(biāo)準(zhǔn)，但變壓器型號不同所使用的變壓器油也有所差異。對此，針對目前市場使用較為普遍的超高壓變壓器油進(jìn)行研究分析后，列出以下幾個質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：

①外觀標(biāo)準(zhǔn)：要求變壓器油體內(nèi)無明顯的機(jī)械性雜質(zhì)以及懸浮物質(zhì)。

②20℃條件下的密度標(biāo)準(zhǔn)：一般情況下，當(dāng)環(huán)境溫度在20℃左右時，超高壓變壓器油密度應(yīng)≤895kg/m3。由于油體密度與溫度息息相關(guān)，因此，明確油體密度標(biāo)準(zhǔn)一定程度上可確保溫度判斷的有效性與準(zhǔn)確性。

③40℃條件下運(yùn)動粘度標(biāo)準(zhǔn)：超高壓變壓器油運(yùn)動粘度≤12mm2/s。當(dāng)粘度較低時，變壓器油油體的流動性則越好，一定程度上有利于降低超高壓變壓器運(yùn)行期間所形成的溫度升高，確保在變壓器分組中油體流動的循環(huán)性。

④閃點(diǎn)：≥135℃。變壓器油內(nèi)部含有具有揮發(fā)性特點(diǎn)的可燃?xì)怏w，在超高壓變壓器具體使用過程中溫度不斷升高，閃點(diǎn)成為油體安全性與否的檢測指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)。

⑤凝點(diǎn)：≤- 45℃。凝點(diǎn)，又稱“傾點(diǎn)”，當(dāng)超高壓變壓器在低溫條件下運(yùn)行時，需確保油體具有較低的凝點(diǎn)，因?yàn)閷τ诘蜏貤l件下的油體而言，凝點(diǎn)的存在可以在一定程度上保持油體粘度和流動性，也是衡量超高壓變壓器運(yùn)行是否正常的重要指標(biāo)之一。

⑥酸值 ：≤0.01kgKOH/g。在變壓器油運(yùn)行過程中，酸值是判斷油體是否老化的重要指標(biāo)。由于變壓器會受到酸性物質(zhì)的腐蝕，削弱變壓器油的絕緣性，因此，需有效控制酸值。

⑦氧化安定性：氧化后酸值≤0.4kgKOH/g，氧化后沉淀≤0.2%。

變壓器在實(shí)際使用過程中溫度會不斷升高，并伴隨產(chǎn)生溶解氧，這些溶解氧在油體中會產(chǎn)生氧化反應(yīng)，此時需要確保油體保持相對較好的氧化安定性，進(jìn)而從根本上延長油體使用壽命。

三、超高壓變壓器油質(zhì)量檢測技術(shù)

1.原子吸收光譜法

由于超高壓變壓器油中含有大量粉塵、機(jī)械雜質(zhì)，并且在應(yīng)用過程中會產(chǎn)生一定的離子，在彼此相互作用之下容易產(chǎn)生導(dǎo)電性，這種情況下，超高壓變壓器絕緣油的絕緣性將受到直接影響，且雜質(zhì)或離子的存在還會加快油體老化速度，導(dǎo)致變壓器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性磨損，而這些影響的產(chǎn)生一般與重金屬離子息息相關(guān)，如，鐵、銅、鉑以及鈣等等，因此，可采用原子吸收光譜法全面檢測由體內(nèi)重金屬含量，進(jìn)而形成對高壓變壓器油使用質(zhì)量的有效保障。

2.顆粒度測定

油體中由于含有雜質(zhì)，雜質(zhì)所形成的顆粒多少直接影響油體的絕緣性，在油體絕緣性判斷上，可通過測定顆粒度檢測油體絕緣性是否達(dá)標(biāo)。只有滿足顆粒度要求的超高壓變壓器油才能正常使用，并要做好定期檢測，避免顆粒度增加造成的不良影響。

3.帶電度測定

由于油體中的重金屬離子產(chǎn)生的導(dǎo)電性，以及油體絕緣性，變壓器運(yùn)行溫度等影響，會使油體內(nèi)的帶電濃度增高，嚴(yán)重時產(chǎn)生電流，影響設(shè)備運(yùn)行，產(chǎn)生破壞力量，因此對于油體的帶電度應(yīng)定期測定，減少不良影響。

4.脈沖擊穿電壓測定

脈沖擊穿電壓主要是模仿打雷時的雷電，主要是為了實(shí)現(xiàn)對油體絕緣性的有效測驗(yàn)，對超高壓變壓器在不良自然環(huán)境條件下穩(wěn)定狀態(tài)的有效判斷，但從實(shí)際上來看，測驗(yàn)與油的精煉程度存在較為直接的聯(lián)系，但不會受到油體自身所具備或運(yùn)行過程中所產(chǎn)生雜質(zhì)的影響。

四、結(jié)語

綜上所述，目前超高壓變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，在其運(yùn)用過程中，要合理地控制變壓器油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，例如外觀標(biāo)準(zhǔn)：要求油體透明，無懸浮物與機(jī)械雜質(zhì);20℃條件下的密度標(biāo)準(zhǔn)：≤895kg/m3;40℃條件下運(yùn)動粘度標(biāo)準(zhǔn)：≤12mm2/s;閃點(diǎn)：≥135℃;凝點(diǎn)：≤- 45℃;酸值：≤0.01kgKOH/g; 氧化安定性： 氧化后酸值≤0.4kgKOH/g，氧化后沉淀≤0.2%。并且為了保證高壓變壓器油的質(zhì)量，還需對其定期進(jìn)行質(zhì)量檢測，保證超高壓變壓器的正常運(yùn)行。

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