变压器油培训讲义.ppt

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1、变压器油的性能、试验和处理TPRI讲课人：王允二○○九年七月电力变压器按绕组的绝缘和冷却介质分类，可以分为液体浸渍变压器、气体绝缘变压器和干式变压器。目前在液体浸渍变压器中广泛使用的绝缘液体是变压器油，因其除了具有性能优良、天然存储量丰富、价格低廉等优点外，还具有下列特点：1、和纸绝缘（纤维材料）结合使用，具有极高的击穿电压，可以减少绝缘距离，降低成本；2、变压器油的粘度低，传热性能良好，使充油设备有良好的热循环回路，以达到冷却散热的目的；3、隔绝设备（铁心和绕组）绝缘与空气的接触，防止绝缘受潮，减缓设备的老化

2、，延长设备的使用寿命；4、在油浸开关设备中，变压器油主要起到灭弧作用。变压器油的化学结构非常复杂，目前所知道的变压器油大约有2900种烃类成分。从应用的角度，我们不一定要完全搞清楚其烃类成分，但我们必须了解变压器油的种种特性和功能，以及在运行中油的氧化过程极其氧化产物，为及时发现变压器油异常和充油电气设备的故障，确保其安全经济运行做出贡献。主要内容§1.原油的化学组成和变压器油的炼制工艺§2.变压器油的性能及试验§3.变压器油的老化和污染§4.变压器油的维护和处理TPRI§1.原油的化学组成和变压器油的炼制工艺

3、一、原油的性质和化学组成二、生产变压器油的原油三、变压器油的炼制工艺TPRI一、原油的性质和化学组成1、原油的元素组成原油主要由C、H及S、O、N五种元素组成，还含有微量的金属元素和非金属元素。这五种元素在原油中的含量分别为C占83%—87%，H占10%—14%，S占0.02%—2%，O占0.05%—2%TPRI2、原油的馏分组成汽油馏分（40—180℃）C6—C10煤油馏分（180—280℃）C10—C16柴油馏分（280—360℃）C17—C20润滑油馏分（360—500℃）C20以上润滑油馏分：汽轮机油变

4、压器油3、原油的化学组成烷烃（饱和烃，通式为CnH2n+2)环烷烃环状化合物，根据构成环的碳原子数目，可以是三元环、四元环、五元环和六元环的结构；而根据环的数目，环烷烃可以是单环和双环的结构。其结构特征为：链烯烃（非饱和化合物）芳香烃非烃组成CH2CH2H2CCH2H2C变压器油是烃类化合物，其结构由烷烃（CnH2n+2）、环烷烃（CnH2n）、芳烃（CnH2n_2）组成，而烷烃又分直链烷烃和异构烷烃。直链烷烃是直线型的正链烷烃（正构烷烃），即石蜡结构的组合分子呈直线或分枝状；直线型的正链烷烃称之为石蜡，若含正

5、链烷烃的油冷却下来，则油的流动性就会受到阻碍。直链烷烃通常是生产蜡、化工产品及汽油柴油的原料。直链烷烃凝点高，在高电压下易于产生氢气。使油粘度随温度变化很大，在低温时油易凝固。长直链的脂肪族饱和烃，不仅影响变压器油的倾点，使倾点升高，而且在高压电场中，最易析放氢。在高温下，易氧化生成酸，应通过脱蜡或加氢异构化把这类饱和烃除去或改质。此外，应将影响氧化安定性的碱性氮化合物减少。异构烷烃由于具有许多优良的性质而成为变压器油的主要组成部分。其特性：①闪点高，其闪点高于170℃，安全性好；②凝点低；③酸值低，其酸值小于

6、0.00lmgKOH/g；④氧化安定性较好，其使用寿命可达30年；⑤界面张力很高；⑥抗光、电的作用极强，在烈日和高电压下仍能保持非常好的稳定性；⑦析气性适中。环烷烃分子为封闭的环状链，分子结构严密，不易破坏。环烷烃结构的组合分子是环烷，其特点是具有极佳的低温特性，溶解能力较正链烷烃高，在环结构中有5一7个碳原子，最常见的是6个碳原子。可以得到廉价的低凝固点油。在炼油加工工艺不太先进，人工难以制造低凝点油的时代，这一点很宝贵。尤其是对生产45号变压器油，石蜡基油经几道工序，用很大成本，也做不到这一点。通常环烷烃和

7、异构烷烃都可达到变压器油的电性能，差异在于加工方法和条件。环烷烃的析气性适中，缺点是闪点低，抗氧化性能稍差。但环烷烃具有较好的化学稳定性和介电稳定性，凝固点低，使用温度范围宽，介质损耗因数小，电气强度高。芳烃按结构又可以分为单环芳烃、多环芳烃和稠环芳烃。实验表明，后两种芳烃氧化安定性差，是生产中应该清除的。单环芳烃因为它具有良好的析气性，可用于超高压变压器油。芳烃最大的缺点是对健康有影响。芳族结构的变压器油都含有芳族分子，芳族分子至少包含一个6碳原子的环，含一个碳原子环称单芳族，含有多个碳原子环称聚芳族；其特性

8、与石蜡分子、环烷分子完全不同。变压器油中单芳族必定是烷基化，一般具有良好的电气性能和吸气特性，且单芳族在氧化过程中是比较稳定的。聚芳族PAC是在加氢过程中形成的。此外，在自然环境下PAC也会在油中产生，随着沸腾范围的增加，通常PAC含量也会增加。PAC具有良好的抑制氧化作用，吸气能力比单芳族好，PAC对电气性能会有不良的作用。芳烃在天然石油中含量较少，但在环烷基石油中含量较高，其化学稳