变压器油新标准.ppt

变压器油新标准研讨 中国石油克拉玛依润滑油研究所2012年7月 GB2536 2011 电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油 标准于2011年12月5日由国家标准化管理委员会批准正式发布 中华人民共和国国家标准批准发布公告2011年第19号 已于2012年6月1日正式实施 GB2536 2011标准修订的背景 1 GB2536 90已实施20多年 其参照标准IEC60296 82修订为IEC60296 2003 2 我国电力和变压器制造行业的跨越式快速发展 对变压器油产品要求越来越高 其标准已不符合时代要求 3 改革开放 ABB SIEMENS等跨国变压器制造商在中国设立合资或独资企业 我国变压器制造厂产品出口及润滑油生产企业变压器油产品出口 其变压器油标准需与国际接轨 GB2536 2011标准修订的依据 修改采用 MOD IEC60296 2003GB2536 2011标准起草单位 中国石化石油化工科学研究院 西安热工研究院 中国石油润滑油公司 中国石化润滑油公司 GB2536 2011标准主要起草人 陈延 孟玉婵 马书杰 何晓瑛 张玲俊 一 概述 二 修订前后电气绝缘油标准体系变化 SH0040 1991 2007 超高压变压器油 参照采用ASTMD3487 82II SH0351 1992 2007 断路器油 参照采用IEC60296 82 GB2536 1990 变压器油 参照采用IEC60296 82IIA GB2536 2011电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油修改采用IEC60296 2003 作废 作废 修订后 克拉玛依研究所承担11项新检测标准转化起草工作 三 修订前国内变压器油标准和国外变压器油标准 按用于电气设备的电压等级 GB2536 1990 变压器油 参照采用IEC60296 82IIA 330kV 含330kV 以下 500kV SH0040 1991 2007 超高压变压器油 参照采用ASTMD3487II 按低温性能 10 25 和45 25 和45 1 国内标准 按低温性能 我国变压器油标准对比 为提高抗析气性能 牺牲了更重要的抗氧化性能 ASTMD3487 2009标准 电器设备用矿物绝缘油规格 变压器制造商采购标准 IEC60296 03标准 变压器和电开关用的未使用过的矿物绝缘油规格 1ZBA117001 TUN901293 ASTMS5011B 2 国外标准 表1性能要求 ASTMD3487 00变压器油标准 IEC60296 03通用规格 特殊应用领域的特别要求 1 高氧化安定性和低硫含量对于在高温下运行的变压器或为延长使用寿命而设计的变压器 可能经氧化试验后 IEC61125C法 仍有严格的指标 这些油大部分是加剂油 注 某些国家要求更严格的指标和 或附加规格 某些国家 经2小时氧化后 IEC61125C法 DDF为0 020 可用于EHV仪表变压器和绝缘轴套 2 静电荷趋势 ECT 针对OF 矿物油非导向强迫循环 或OD 矿物油导向强迫循环 冷却 油品高速循环电力变压器 比如HV DC变压器 指标可由买方和生产商协商 3 析气性对于高电场设备或特殊设计的设备 气体会在特殊电场条件下生成 必定被油吸收 因此依据IEC60628A的析气性必须由生产商和用户达成协议 某些国家仍有限制指标 从国外变压器油规格 ASTMD3487 IEC60296 来看 国外变压器油不按电压等级分类 即无普通变压器油和超高压变压器油之分 IEC60296 2003根据抗氧化性能优劣分为通用和特殊用途变压器油 ASTMD3487 00根据氧化安定性优劣分为I类 抗氧剂含量 0 08 和II类 抗氧剂含量 0 3 IEC60296 2003则按抗氧剂含量分为3类 抗氧剂含量 U类 检测不出 T类 0 08 I类 0 08 0 4 从粘度和低温性能分类来讲 ASTMD3487和IEC60296规格中标准倾点为 40 40 运动粘度 12mm2 s 但IEC60296规格规定其倾点和低温粘度可以根据LCSET 最低冷态投运温度 由买卖双方达成协议 ASTMD3487规格规定可根据气候条件采用更高或更低倾点 四 GB2536标准主要修订内容 变压器油标准的主要修改内容如下 1 分类 GB2536 2011 变压器油 低温开关油 Textinhere I类0 08 0 4 U类检测不出 T类 0 08 I类0 08 0 4 LCSET 40 V 40 400 V40 3 5 倾点 60 通用变压器油 特殊变压器油 抗氧剂含量 I类0 08 0 4 抗氧剂含量 最低冷态投运温度LCSET 0 V0 1800倾点 10 10 V 10 1800倾点 20 20 V 20 1800倾点 30 30 V 30 1800倾点 40 40 V 40 2500倾点 50 2 新标准分析项目分类 3 技术要求 新增加的项目 4 低温性质 引入LCSET概念 5 氧化安定性 采用新的更苛刻的氧化试验方法 易于区分不同氧化安定性的变压器油 最低冷态投运温度 LCSET 下最大粘度和倾点 GB2536 2011 品种代号 最低冷态投运温度 产品名称 标准号 U0 变压器油 通用 GB2536 标准号 满足通用技术要求的变压器油 最低冷态投运温度为0 不含抗氧化添加剂油 标准号 标准号 T 30 变压器油 通用 GB2536 I 40 变压器油 特殊 GB2536 满足特殊技术要求的变压器油 满足通用技术要求的变压器油 最低冷态投运温度为 30 最低冷态投运温度为 40 含微量抗氧化添加剂油 含抗氧化添加剂油 6 产品标记 7 检验规则 周期检验 型式检测 出厂检测 1 最低冷态投运温度 LCSET 下最大粘度和倾点 2 其他性质 五 GB2536 2011标准与IEC60296 2003标准区别 1 最低冷态投运温度 LCSET 最低冷态投运温度 LCSET 是区分绝缘油类别的重要标志之一 应根据电气设备使用环境温度的不同 选择不同的最低冷态投运温度 LCSET 以免影响油泵 有载调压开关 如果有 的启动 变压器油的标准最低冷态投运温度 LCSET 为 30 比GB1094 1中规定的户外式变压器最低使用温度低5 其他最低冷态投运温度 LCSET 可依据每个地区气候条件的不同 由供需双方协商确定 本标准包含0 10 20 30 和 40 2 添加剂additive能赋予油品某种特殊性能或为加强其本来具有的某种性能而加入的物质 如 抗氧化添加剂和带电倾向抑制剂 如苯并三氮唑 BTA 3 抗氧化添加剂antioxidantadditive加入油品中可以抑制氧化的添加剂 有多种抗氧化添加剂可以使用 就本标准而言 仅限于2 6 二叔丁基对甲酚 T501 抗氧化添加剂 4 带电倾向electrostaticchargingtendency ECT 表征变压器油在一定外界条件下流过固体绝缘表面时产生电荷的程度 以单位体积的变压器油所产生电荷的总数表示 单位为 C m3 六 GB2536 2011增加的新术语和定义 1 苯胺点变压器油的苯胺点是指等体积的苯胺和试样的最低溶解温度 该指标间接表示油品的组成和溶解性能 芳香烃的苯胺点最低 石蜡烃 正构烷烃 苯胺点最高 环烷烃居中 ASTMD3487变压器油标准对苯胺点提出要求 一方面要求油品有足够的芳香烃以保证析气性和溶解性 同时也限制芳香烃含量不能太高 以防止使氧化安定性变差 变压器油的苯胺点ASTMD3487要求为63 84 虽IEC60296 2003标准中无此分析项目 但现SH0040 91 超高压变压器油 标准中有苯胺点分析项目 为了解变压器油产品的基属 环烷基 石蜡基 和溶解性能 新标准中保留了原超变的项目 七 GB2536 2011增加的分析项目 国内外典型变压器油性质 变压器油在一定外界条件下流过固体绝缘表面时产生电荷的程度 ECT对于高压 HV 和超高压 EHV 变压器的某些设计来说是一个重要性质 这类变压器具有使静电荷聚集增多的油的泵送速度 这类静电荷会引起放电 最终导致变压器故障 一般来讲 精制深度高 极性分子含量低的油中 其静电趋势是很低的 芳香烃本身对静电趋势影响并不十分明显 但油中的碱性氮即使含量低至 g g或ng g级的水平 其影响都会较大 2 静电趋势 3 2 糠醛含量电力行业将糠醛含量作为运行中的变压器绝缘纸是否降解的标志 DL T984 2005 油浸式变压器绝缘老化判断导则 因此变压器制造商将糠醛含量 IEC61198 作为进厂变压器油内控项目来检测 应电力行业的强烈要求 GB2536 2011标准中特殊用途较IEC60296 2003提出更高要求 由含量要小于0 1mg kg降低至小于0 05mg kg 美国DOBLE公司要求更低 为0 025mg kg 包括糠醛的总呋喃含量 据电力部门对千台以上变压器统计 大部分变压器运行时间与糠醛含量在区域B范围内 4 硫含量和腐蚀性硫不安定硫化合物和游离状态的硫的存在会促使有害皂类的形成和油的酸性反应以及金属的腐蚀 因此变压器油要求腐蚀性硫完全脱除 近几年世界范围内陆续发现因硫腐蚀形成硫化铜造成的变压器事故 各国变压器制造商和电气运营商对变压器油的硫腐蚀问题日趋重视 除按常规试验方法ASTMD1275A法 铜片法 等同于ISO5662和SH T0304 和DIN51353 银片法 测试硫腐蚀外 还需通过更为严格的ASTMD1275B法和IEC62535的测试 5 多氯联苯 PCB 含量PCB 多氯联苯 因其电气性能好 可燃性低 在最初时作为合成绝缘油得到广泛使用 当发现PCB对环境会造成不利影响后 许多国家都禁止使用 从石油中生产的变压器油不含PCB 多氯联苯 6 多环芳烃 PCA 含量以二甲基亚砜不溶物 IP346 定义的多环芳烃 PCA 是致癌物质 据欧洲研究 当润滑油中PCA超过3 时 接触有可能导致皮肤癌 需要进行致癌标示 所以变压器油中应控制其含量 要求多环芳烃含量要小于3 0 欧洲环保要求 高于3 需要标示 7 酸值 中和1克油中的全部游离酸所需的氢氧化钾毫克数即为酸值 变压器油中酸值的大小从一定程度上反映了油的精制深度和氧化的程度 在变压器油的运行过程中 酸值高的油会与变压器中的铜 铁等金属发生化学反应 我国变压器油原标准中采用手工滴定的方法 GB T264和GB T4945 其重复性为0 02和0 03mgKOH g 指标GB2536 90只能确定为0 03mgKOH g SH0040 91为0 01mgKOH g 标准起草缺陷 新标准采用电位滴定方法 其重复性精度提高至6 IEC62021 1 和0 002mgKOH g NB SH T0836 酸值的指标由原标准的不大于0 03降至不大于0 01mgKOH g 8 氧化安定性 变压器油加入到变压器后 在运行过程中 因受溶解在油中的氧气 温度 电场 电弧及水分 杂质和金属催化剂等的作用 发生氧化 裂解等化学反应 会不断变质 生成大量的过氧化物及醇 醛 酮 酸等氧化产物 再经过缩合反应而生成油泥等不溶物 这些氧化产物将对变压器造成致命的影响 因此变压器油的氧化安定性是一项重要的指标 GB2536 90和SH0040 91变压器油标准采用的氧化试验方法为SH T0206 IEC61125A法 试验条件为110 164小时 通入氧气 GB2536 2011标准采用更苛刻的NB SH T0811 IEC61125C法 氧化试验来评定氧化安定性 其试验条件 I类 为120 500小时 通入空气 新的评定方法更易区分不同氧化安定性的变压器油 润滑油公司现有变压器油按新国标要求氧化性质分析 Nynas公司现有变压器油按新国标要求氧化性质 八 润滑油公司按GB2536 2011标准要求的产品现状 克拉玛依KI45X变压器油性质 克拉玛依KI45X变压器油性质 续表 辽河变压器油性质 辽河变压器油性质 续表 DL T1094 2008 变压器油选用指南 于2008年6月4日由国家发展和改革委员会批准正式发布 2008年11月1日正式实施 DL T1094 2008 变压器油选用指南 制定的背景为适应交直流超高压和特高压输变电工程迅速发展的形势对变压器的要求 针对我国变压器油选用标准的不足 特别是SH0040 超高压变压器油 标准已不适应选择用油要求而制定的 DL T1094 2008 变压器油选用指南 制定的依据 参照IEC60296 2003和GB2536 90的技术要求 并结合国内长期使用变压器油的经验 依据安全 寿命 经济性兼顾原则 DL T1094 2008 变压器油选用指南 起草单位 中国电科院 湖北电力试验研究院 中石油克拉玛依研究所 西安热工研究院 国网武高院 保变 西变 沈变DL T1094 2008 变压器油选用指南 主要起草人 凌愍 王瑞珍 马书杰 孟玉婵 付锡年 张玲俊等 九 DL T1094 2008 变压器油选用指南 主要内容 十 DL T1094 2008 指南 变压器油选用原则和技术指标 变压器用油通用要求1 供油方应有稳定的油源 对基础油严格的质量控制和管理及成熟的炼制工艺 所供油品应经过运行考核 证明具有良好的氧化安定性和质量稳定性 2 供油方提供符合各项指标要求的