變壓器油培訓技巧講義

變壓器油分析及監督管理

變壓器油

第一節

石油化學基礎第二節

變壓器油的性能及檢測第三節

變壓器油的維護及防劣第四節

變壓器油質監督第五節

預試規程宣貫第一節

石油化學基礎

一、

石油的組成烴是石油中基本的有機化合物。按照分子結構的不同，烴類化合物可分為烷烴、環烷烴、芳香烴和不飽和烴四類。根據石油中所含烴類成分的不同，可分為石臘基、環烷基和中間基石油三類，相應的由這三種原油煉制的變壓器油也分為石臘基、環烷基和中間基三種變壓器油。

二、石臘基油與環烷基油的比較

1、

殘炭的沉降速度2、

低溫性能3、

酸的生成4、

氣體的析出三、電力用油的牌號劃分

1、

變壓器油我國國標GB2536-1990將變壓器油按低溫性能分為10、25、45三個牌號。2、

汽輪機油按國際慣例以40℃的運動粘度中心值分為32、46、68、100等牌號。第二節

變壓器油的特性及檢測

一、變壓器油的功能三大功能：絕緣、散熱冷卻及滅弧兩種次要功能：保護鐵心和線圈組件；延緩氧對絕緣材料的侵蝕。變壓器、電抗器、互感器中主要起絕緣和散熱冷卻作用，若有電弧發生，也起滅弧作用。充油套管中主要起絕緣作用。油開關：主要起滅弧和絕緣作用。二、變壓器油的技術規范

注意：執行各技術規范同時應注意所采用的檢測方法也應與標準上所要求的一致，并注意適時更新。1、我國新變壓器油質量標準

項目GB2536SH0040SH0351試驗方法質量指標牌號1025452545—外狀透明，無懸浮物和機械雜質透明，無沉淀物和懸浮物目測密度20℃/kg?m-3不大于895895895GB1884GB1885運動粘度/mm2?s-140℃不大B265-10℃不大于--200--報告---30℃不大于----1800--2000℃不大于------報告--色度--1--GB6540苯胺點/℃--報告--GB262傾點/℃不高于-7-22報告-22報告

--GB3535凝點/℃不高于---45---45-45GB510閉口閃點/℃不低于140135140135--GB261酸值/mgKOH?g-1不大于0.03--95GB264中和值/mgKOH?g-1不大于--0.010.03GB4945腐蝕性硫非腐蝕性非腐蝕性--SH/T304銅片腐蝕T2銅片100℃3h，級----1GB5096氧化安定性氧化后酸值，不大于氧化后沉淀物%，不大于1

0.20.05

0.40.2

--SH/T206水溶性酸或堿無無--GB259擊穿電壓（2.5mm）/kV

不小于

35

40

40

GB507介損（90℃）不大于0.0050.0020.003GB5654界面張力/mN?m-1不小于40384040GB6541水分/mg?kg-1不大于報告5035SH/T207析氣性/μLmin-1不大于--+5--GB11142比色散--報告--SH/T2052、我國運行變壓器油標準

我國現行有效的運行變壓器油質量標準為：GB7595-2000，其次2005年修訂的“GB14542運行變壓器油維護管理導則”也提出了運行變壓器油質量建議指標及檢驗周期。GB7595-2000運行中變壓器油質量標準中除了包括各電壓等級的變壓器、互感器和套管等設備變壓器油標準外，還規定了運行中斷路器的質量標準。

三、變壓器油的化學性能及檢測

1、

成份組成特性油中的主要組成物質及所占的比例，可用來區分出是屬于哪種變壓器油，即石蠟基、環烷基和中間基。檢測一般采用紅外光譜法。2、酸值

油中酸值測定是一種利用強堿滴定弱酸的酸堿中和反應。從油品中所測得酸值，為有機和無機酸的總和，所以也稱總酸值，要求越低越好。測定方法有兩種：電位滴定法及指示劑滴定法。其中常用指示劑滴定法測定酸值，方法為GB/T264。

3、

水溶性酸或堿

油品加工及貯存過程中造成油中的水溶性礦物酸堿。測定方法：比色法GB/T7598

酸度計法DL429.3

定性測定法GB/T259

定量測定法DL429.4

4、氧化穩定性

變壓器油在運行過程中不可避免地發生氧化，在高溫高負荷下，氧化會加速，因此進行新油評價時，氧化穩定性是一項重要指標。添加抗氧化劑可提高氧化穩定性。測定方法：SH/T0206旋轉氧彈法可進行快速檢測。SH/T0935、水分

水分來源有外部侵入和內部自身氧化產生兩方面。水分的危害：1）

降低油品的擊穿電壓。2）

使介損升高。3）

促使纖維老化。4）

對油質老化起催化作用。測定方法：1）庫侖法測定GB7600原理：有水存在時，在吡啶和甲醇存在下，碘被二氧化碳還原生成氫碘酸和甲基硫氫酸吡啶，即卡爾-費休試劑與水發生反應。反應式如下：H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N?HI+C5H5N?SO3

（1）C5H5N?SO3+CH3OH→C5H5N?HSO3CH3（2）反應式中起反應作用的主要是水與碘和SO2發生反應，無水時則不發生反應。在電解過程中，由反應所生成的氫碘酸在陽極上被重新氧化生成碘。所生成的碘又與樣品中的水反應生成氫碘酸，如此反復，直至全部水分消耗完畢。陽極2I--2e→I2陰極I2+2e→2I-2H++2e→H2↑2）氣相色譜法GB76016、腐蝕性硫

腐蝕性硫即能腐蝕金屬的活性硫化物或游離硫。用一定規格和質量的銅片，在規定的條件下，可試驗油品中是否有腐蝕性硫。試驗方法：SH/T03047、苛性鈉試驗

苛性鈉試驗是檢查新油和再生油內，由于堿處理后，洗滌不凈，殘存的環烷酸及其皂類的定性試驗。四、變壓器油的物理性能及檢測

1、外觀顏色及透明度外觀目測。油的顏色越深，則油中含有的非烷烴化合物越多。2、粘度油流動阻力的度量標準，應較低。指標只有上限。運動粘度測定方法：GB/T2653、密度

與溫度有關，一般為0.8～0.9g/cm。測定方法：密度計法，以阿基米德定律為基礎。

GB/T18844、凝（傾）點凝點是在規定條件下冷卻至停止移動時的最高溫度。檢測方法：GB/T510傾點是在規定條件下冷卻時，能夠流動的最低溫度。檢測方法：GB/T35355、閃點是油品加熱到足夠的油氣產生，并在其上加一個火焰，使油-氣在一瞬間著火的最低溫度。檢測方法：閉口法GB/T2616、界面張力

因油老化后生成的酸類、皂類都是親水的，引起油-水交界面上的分布改變，使界面張力減小。油中氧化產物越多，則界面張力越小。該指標可反映出新油的純凈程度和運行油老化狀況。測定方法：圓環法GB/T65417、機械雜質（顆粒度）

顆粒度測定方法：自動顆粒計數儀法SD313

采用激光顆粒計數儀測定每100ml油中所含顆粒數量及尺寸分布。

五、變壓器油的電氣性能及檢測

1、絕緣強度變壓器油的介電強度或擊穿電壓，是衡量在電氣設備內部耐受電壓的能力而不被破壞的尺度。該項試驗可以判斷油中是否有水分、雜質和導電微粒，但不能判斷油品是否存在酸性物質或油泥。測定方法：GB/T5072、介質損耗因數tgδ

介質損耗因數又稱介質損耗角正切，它反映油中泄漏電流而引起的功率損失。測定方法：GB/T5654

3、體積電阻率

表示兩電極間，絕緣油單位體積內體積電阻的大小。測定方法：GB/T5654

4、電場作用下產生氣體的傾向

（析氣性）

絕緣油在受到強度足以引起在油、氣交界中放電的電場（或電離）作用下，油本身表現出吸收或放出氣體的能力。測定方法：GB/T11142六、變壓器油中添加劑的檢測

T501抗氧化劑含量的測定測試方法：1）分光光度法GB7602以石油醚、乙醇作溶劑，磷鉬酸作顯色劑，基于T501抗氧化劑在堿性溶液中生成鉬蘭絡合物，利用其溶于水中的性質，采用分光光度計測定。2）紅外光譜法3）液相色譜法

第三節

變壓器油的維護及防劣

運行中變壓器油井性能的變化新變壓器油：未與電氣設備中的各種材料接觸過的新油；設備投入運行前的油：新油直接或經過處理后充入電器設備中，又未正式通電投入運行的油；運行中變壓器油：充油電氣設備投入運行后設備內的油。一、

油質變壞的因素油劣化的基本因素：1、

氧2、

催化劑3、

加速劑4、

纖維素材料油的分解產物

油在劣化的早期,一旦生成了系列的過氧化物,就開始了鏈反應.油劣化過程一般有三個階段:即誘導期、反應期和遲滯期。主要分解產物為：過氧化物、水溶性酸、低分子酸、脂肪酸、水分、醇類、金屬皂類、醛類、酮類、清漆、瀝青稀油泥。油劣化的危害

變壓器油的維護

維護管理導則

GB/T14542-2005

三、防劣措施

1、

添加T501抗氧化劑2、

安裝熱虹吸器3、隔膜密封

4、充氮保護第四節

變壓器油質監督

變壓器油質監督應包括從新油評定驗收、新油脫氣注入設備前的檢驗、新油注入設備進行熱循環后的檢驗、新設備投運通電前的檢驗及運行中變壓器油的周期檢定驗收等全過程監督。

一、新油驗收

供油部門或煉油廠提供油質全分析化驗單（必須有），供使用單位參考。國產油使用單位按GB2536規定的項目、指標進行驗收。進口設備油按合同規定驗收。

二、新油脫氣注入設備前的檢驗

新油注入設備前必須用真空濾油設備進行過濾凈化處理，以脫除油中水分、氣體、及其他顆粒雜質，在處理過程中應按下表的規定進行油質檢驗，達到要求后方可注入設備。

新油凈化后的檢驗指標

項目設備電壓等級/kV500及以上330~220≤110擊穿電壓/kV≥60≥55≥45水分/（mg/kg）≤10≤15≤20介質損耗因數90℃≤0.002≤0.005≤0.005三、新油注入設備進行熱循環后的檢驗

新油達到上表要求后，方可從變壓器下部閥門注入設備內。

油在變壓器內的靜置時間按不同電壓等級的要求不小于12h，然后進行熱油循環，熱油循環后應達到下表要求。

熱油循環后的油質檢驗指標

項目設備電壓等級/kV500及以上330~220≤110擊穿電壓/kV≥60≥55≥45水分/（mg/kg）≤10≤15≤20介質損耗因數90℃≤0.002≤0.005≤0.005含氣量/%（體積分數）≤1----注：對于500kV及以上設備油中潔凈度指標暫定為：報告（或按制造廠規定執行）。四、新設備投運通電前的檢驗

按GB/T7595-2000中“投入運行前的油”的質量指標要求進行。

五、運行中變壓器油的監督

運行中變壓器油質量標準和檢驗項目及周期試驗項目設備電壓等級/kVGB/T7595標準GB/T14542-2005建議指標和周期試驗方法

外狀各電壓等級透明，無雜質和懸浮物透明，無雜質和懸浮物每年一次外觀目測

水溶性酸（pH）值各電壓等級≥4.2≥4.2每年一次或必要時GB/T7598

酸值mgKOH/g各電壓等級≤0.1≤0.1每年一次GB/T264

閉口閃點℃各電壓等級不比新有原始測定值低10℃不比新有原始測定值低10℃必要時GB/T261

水分330~500及以上220110及以下≤15（mg/L）≤25≤35≤20mg/kg

≤30≤40每年至少一次GB/T7600

界面張力25℃mN/m各電壓等級≥19≥19每年至少一次GB/T6541

介質損耗因數90℃500及以上≤330≤0.020≤0.040≤0.020≤0.040每年一次GB/T5654

擊穿電壓2.5mm間隙kV500及以上330220≥50≥45≥35≥50≥45≥40每年一次GB/T507

66~11035及以下≥35≥30≥35≥30DL/T429.9三年至少一次體積電阻率90℃，Ω?m500及以上≤330≥1×1010≥5×109≥1×1010≥5×109每年一次或必要時GB/T5654或DL/T421

油中含氣量體積分數%330~500及以上220≤3--≤3報告每年一次或必要時DL/T423或DL/T703

油泥和沉淀物（質量分數）%各電壓等級≤0.02≤0.02必要時

六、混油

1、

補油應優先選用符合新油標準的未使用過的變壓器油。最好補加同一油基、同一牌號及同一添加劑類型的油。補加油品的各項指標應不低于設備內的油。

2、不同油基的油原則上不宜混合使用。

3、

新油補入量較多（≥5%），在補油前應做油泥析出試驗，確認無油泥析出，酸值、介損不大于設備內油時，方可補油。4、

特殊情況下，如需將不同牌號的新油混合使用，應實測混合油的凝點，凝點應適合本地使用。然后按DL/T429.6進行老化試驗，混合樣品的結果應不比最差的單個油差。5、

如在運行油中混入不同牌號的新油或已使用過的油，除應實測混合油的凝點外，還應按DL/T429.6進行老化試驗，并測定老化后油樣的酸值、介損，并觀察油泥析出情況，無沉淀方可使用。6、對于進口油或產地、生產廠家來源不明的油，原則上不能與不同牌號的運行油混合使用。當必須混用時，應預先進行參加混合的各種油及混合后的油按DL/T429.6進行老化試驗，并測定老化后油樣的酸值、介損，并觀察油泥沉淀情況，無油泥沉淀析出情況下，混合油的質量不低于原運行油時，方可混合使用。

7、

進行混油試驗時，油樣的混合比應與實際使用的比例相同；如無法確定比例，則采用1：1質量比例混合進行試驗。七、固體絕緣的化學監督

變