湖南电网变压器油族组成和抗氧化剂T501含量分析.pdf

第 3 2卷第 5期 湖南电力 H U N A N E L E C T R I C P 0 WE R 2 0 1 2年 1 0月 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 0 1 9 8 2 0 1 2 0 5 0 0 6 湖南电网变压器油族组成和抗氧化剂 T 5 0 1含量分析 刘小玲 。常燕 ，万涛 ( 湖南省 电力公司科学研究院，湖 南 长沙 4 1 0 0 0 7 ) 摘 要 ：对湖南省 1 2 7台 ( 相)5 0 0 k V主 变油、2 8台运行 2 0年 以上的 2 2 0 k V主 变油 及 2 9台新投运主变油利用红外光谱法进行族组成及抗氧化剂含量分析。为保障设备安 全稳定运行 对中间基、石蜡基油和 T 5 0 1 含量偏低 和偏 高的变压器油提 出了应对处理 措 施 。 关键词 ：族组成：抗氧化剂；红外光谱 中图分类号 ：T M4 1 1 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 0 1 9 8 ( 2 0 1 2 ) 0 4 0 0 2 1 0 2 Che mi c a l c o mpo s i t i o n o f t r a ns f o r me r o i l a n d T5 0 1 c o nt e nt a n a l y s i s o f a nt i o x i d a n t i n Hu na n p o we r g r i d L I U Xi a o l i n g， C HANG Y a h， W AN T a o ( H u n a n E l e c t r i c P o w e r C o r p o r a t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e ，C h a n g s h a ，C h i n a 4 1 0 0 0 7 ) Ab a c t ： I t i s a n a 1 ) z e d t h a t c h e mi c a l c o mp o s i t i o n a n d a n t i o x i d a n t c o n t e n t o f o i l s a mp l e f o r 1 2 7 5 0 0k V ma i n t r a n s f o r me r s ， 2 8 2 2 0k V ma i n t r a n s f o r me r s r u n n i n g o v e r 2 0 y e a r s ， a n d 2 9 n e w ma i n t r a n s f o rm e rs i n Hu n a n p o we r d b y i n f r a - r e d s p e c t rum me t h o d I n o r d e r t o g u a r a n t e e t h e s a f e t y a n d s t a b i l i t y o f e q u i p me n t s ， i t i s s u g g e s t e d t h a t t h e p r o p e r t r e a t me n t for i n t e rm e d i a t e - b a s e o i l ，pa r a f fi n b a s e o i l a n d t h e o i l wi t h l o w o r h i g h T 5 01 c o n t e n t Ke y wo r d s ： c h e mi c a l c o mp o s it i o n； a n t i o x i d a n t ； i n f r a r e d s pe c t r u m 变压器油根据原油中所含烃类成分 的不同，可 分为石蜡基、环烷基和中间基 3种变压器油 。变压 器油不仅具有绝缘 的作用 ，还有散热、灭弧和信息 载体 的功能 。合适 的组成才 能保证油 品的使用性 能。适量的芳烃含量可 以改善绝缘 油的析气性能 ， 增强绝缘油 的氧化安定性 。但过量会影响绝缘油电 气性能 ，降低其脉 冲击穿 强度 ，增加 油 的吸潮 能 力 严重影响其氧化安定性。烷烃有较稳定的化学 安定性 ，高闪点 ，凝 固点高 ；环烷烃有高抗爆性 ， 低凝点 。流动性好 抗 氧化老化性 能好 J 。变压 器运行 时。油 温一般达 5 0 8 5 ，在 与空气、潮 气相接触及变压器 中金属催化剂 的作用下 ，变压器 油发生氧化反应是不可避免的。如变压器油具有 良 好 的氧化安定性 。可大大减少油中酸性物质和沉淀 物的出现 ，从而保证设备安全运行 ，延长绝缘油寿 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 4 1 7 命和降低维护成本。为此 ，在绝缘油的生产过程中 一 般都添加 了抗氧化 剂 。目前使用 范 围最广 的是 T 5 0 1( 2 ，6 二叔丁基对 甲酚) 。但是 T 5 0 1含量过 高将影响油 品的其他性能 ，一般控制在 0 1 5 0 3 。监测变压器油 中的抗氧化剂含 量，是油质 监督 的一项重要工作 。 1 族 组成和 T 5 0 1含 量分 析方法 利用 B r u k e r T e n s o r 3 7红外光谱 仪 。根 据参考 文献 2 ( 电力行业标准)和参考文献 3 ( 国 家标准 )对变 压器油 族组成 和 T 5 0 1含 量进 行检 测 。矿物油中通常有直连烷烃 、环烷烃和芳香烃 3 种组分 。根据芳香 烃和直连 烷烃在 1 6 1 0 c m 和 7 2 0 c m 波数时所对应的峰高 ，代人经验公式 ，可 以得到芳香烃和直连烷烃含量，剩余为环烷烃。变 2l 第 3 2卷第 5期 湖南电力 2 0 1 2年 1 0月 压器油和汽轮机油中由于添加了 T 5 0 1 抗 氧化剂后 在 3 6 5 0 o m 波数处出现酚羟基伸缩振动 吸收峰 该吸收峰的吸光度与 T 5 0 1浓度成 正比关系 ，通过 绘制标准曲线 ，从而求 出其在油样中的质量百分含 量 。通过 一 次 红外 扫 描 可 以 同时测 定 族组 成 和 T 5 0 1含量 ，其谱图如图 1 所示 I 3 6 53 ， l 720 I 1 尘： l JL 、 一 35 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 l 5 0 0 1 0 0 0 渡数 e ra 。 。 图 1 变压 器油族组 成和 T 5 0 1 含 量检 测红外谱 图 2 检测结果分析及发现 的问题 为了掌握湖南省 5 0 0 k V主变油、运行 2 0年以 上的 2 2 0 k V主变油及新投运主变油 的油基及抗 氧 化剂含量分布情况，对全省 1 2 7台相 5 0 0 k V主变 油 、2 8台运行 2 0年以上的 2 2 0 k V主变油及 2 9台 新投运主变油进行 了族组成和 T 5 0 1含量分析 ，结 果如图23所示 环烷基油 中间基油 石蜡基油 图 2主 变油 油基 分析 根据烷链碳 ( C )的含量可 以将 变压器油分 为 3类 ，C 5 6 石蜡基 ；C 为 5 0 5 6 中问基。湖南省对于 1 1 0 k V及 以上 的变压器油均要求选用以环烷烃为主要成分并保留 适量芳烃的环烷基变压器油。湖南省大部分变压器 油为优质的环烷基油，其中 2 0 1 1年新投运变压器 油全部 为环烷 基油 ，5 0 0 k V变压 器油 质量较 好 ， 环烷基油为 1 2 1台 ( 相 ) ，占 9 5 3 ，运 行 2 0年 以上的 2 2 0 k V变压器油质总体较差 ，环烷基油为 1 4台，仅 占5 0 2 2 图 3主 变油 r r 5 0 l 含 量 分析 油叶 l 添加一定量的抗氧化剂可提高油品的抗氧 化能力 ，但过量的抗氧化剂义可能降低油品的析气 性能、老化性 能 ，甚至 降低 脉冲击穿 电压 和相容 性。国际上 I E C标准及美国 A S T M标准对变压器油 抗氧化剂添加量都有限制 ，I E C标准最高一类添加 质量 比不超过 0 4 J ，美国 A S T M标准抗氧化剂 添加量最高不超过 0 3 。就是 为了防止单纯依靠 过量添加抗氧剂而提高油品抗氧化性能。有资料表 明运行 巾变压器油 T 5 0 1不能高于 0 5 ，不低于 0 1 5 ，运行 中变压器 油 T 5 0 1含量控制在 0 3 0 4 抗 氧 化性 能最好 。冈此，统 计 结果 巾将 0 1 5 0 5 作为正常值。本试验结果显示：湖南 省大部分变压器油 T 5 0 1 含量正常，其巾2 0 1 1 年新 投运变压器油全部正常 ，5 0 0 k V变压器油正 常率 为 9 4 5 ，运行 2 0年 以上的 2 2 0 k V变压器油总体 情况较差 。正常率仅为 5 3 6 通过以上检测 ，掌握 了湖南省 5 0 0 k V、运行 2 0年以上的2 2 0 k V主变油及 2 0 1 1年新投运变 器 油的油基分布及抗氧化剂含量情况 ，杜绝 了不合格 的新油进入系统 ，掌握 了运行变压器油质状况 为 变压器状态检修提供了可靠的基础数据 指导变压 器状态检修工作。 3 处 理建议 针对湖南省 5 0 0 k V、运行 2 0年 以上的 2 2 0 k V 主变油及新投运主变油的油基分布及抗氧化剂含量 情况 ，提出下列建议： 1 )密切关注抗氧化剂含量偏低 的主变运行情 况 ，加强油质监督。对 T 5 0 1含量低于 0 1 5 的 9 台主变 和高抗 ，应加强 对上述变压器油 颜色 、酸 值 、水溶性酸及界面张力等的分析 同时还应采用 旋转氧弹法进行油抗氧化性能的检测 ，在主变停运 检修时应根据抗氧化剂含量补加适量 的 T 5 0 1抗氧 化剂 ，提高变压器油抗氧化性能 ，以确保主变安全 ( 下转第4 6页) 6 5 4 3 2 1 0 芸 第 3 2卷第 5期 湖南电力 2 0 1 2年 1 0月 分终端通信不稳定或中断的情况 。采用以下方法解 决供 电问题 ： 就近箱变或配电间取 2 2 0 V市电后 经 2 2 0 V A C转 5 V D C电源模块供 电： 附近有三遥改造环网柜的情况下 。选择从三 遥环网柜 T V二次侧取 2 2 0 V A C进行供电： 对于负荷 电流能保持在 1 5 A 以上 的情 况 通过增加取电 T A数量以提高供 电功率。 5 结束语 智能配 电网建设中，通信系统的可靠 、稳定运 行至关重要 。长沙配电 自动化试点项 目建设中，通 过对通信问题 的解决 ，积 累了大量现场工作经验 ， 为今后湖南省配电 自动化系统推广及其它通信方式 的应用奠定 了基础。 参考文 1 杨雪 ，于畴 ，刘卫华 E P O N技术 在配电 网自动化系统 中的应 用 J 山东 电力技术 ，2 0 1 0 ( 6) ：1 9 _ 2 3 2 李祥 音频 电缆与 1 0 k V电力线路同杆架设的过电压防护 J ( 上接 第 2 2页) 稳定运行。 2 )对 运 行 中油 中 T 5 0 1抗 氧化 剂 含 量 高 于 0 5 的 1 0台主变和高抗应加强变压器油介损 、击 穿电压等电气性能分析。 3 )严把新油 人 口关 ，杜绝 劣质油 进入系统。 我国 2 0 0 5年颁布实施的 运行变压器油维护管理 导则 中对新油 和再生油 的抗 氧化剂含量规定应 不超过 0 3 0 ，市场上有些不法商贩 为了使油 品 达到某些技术指标 ，对劣质油、再生油采取添加过 量的抗氧化剂来达到提高抗氧化性能的 目的因此 建议应对 1 1 0 k V及以上新投运主变油进行油基分 布及抗氧化剂含量情况的检测保证所购油为环烷 基油 ，同时抗氧化剂含量在合适的范围内。 4 ) 由于石蜡基油消耗抗氧化剂的速度 比环烷 基油快 ，对检测结果为石蜡基油的变压器 。应加强 抗氧化剂含量的定期监测。 4 6 电力 系统通信 ，1 9 9 1 ，1( 1 ) ：1 7 _ 2 1 3 焦邵华 配 电网载波通信的衰耗 分析 J 电力系统 自动化 ， 2 0 0 0 ，2 4 ( 8 ) ：3 7 40 4 瞿炜 平 中压配 电载波通 信技 术 ( J 供配 电，2 0 0 8 ( 3) ： 2_ 4 5 蔡 俊杰 微波通信 中直序 扩频 技术 的分析 J 上 海 电力 ， 2 0 1 1 ( 2 )：3 6 3 8 6 赵奇 ，李英凡 ，陆俊 ，等 电力系统 无线数 传网 的改进 卜 了 优 化 J 电力系统保 护 与控制 ，2 0 0 9，3 7 ( 1 5 ) ：1 0 0 1 0 3 7 郭上华 ，刘保 玉，王焕文 G P R S网络 在配 电 自动化 中的应 J 继电器， 2 0 0 5 ， 3 3( 8 ) ： 5 6 6 0 8 谷坊祝 ，陈宝仁 关 于配 网通信 中无线通信 技术 的探 讨 J 电力勘测设计 ，2 0 0 9，8 ( 4 ) ：5 7 62 9 王勇 ，杨俊权 ，陈宝仁 ，等 Mc Wi L L无线宽带 接人系统 测试 及其在中低压配电网通信中的应用 J 南方电网技术 2 0 0 93 ( 6)：5 6 -