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文档简介

一、

變壓器油的作用

變壓器油,是指用於變壓器、電抗器、互感器、套管、油開關等充油電氣設備中,起絕緣、冷卻和滅弧作用的一類絕緣油品。由於歷史沿襲,我們仍沿用變壓器油這一名稱代替國際上常用的礦物絕緣油或變壓器絕緣油這個術語。電氣設備(變壓器、電抗器、互感器、充油套管、油開關等)所充入的變壓器油運行的可靠性,在很大程度上依賴於變壓器油的某些基本特性,而這些特性將影響著其功能的正常發揮。一般來講,變壓器油具有下述四大功能:

在電氣設備中,變壓器油可將不同電位(勢)的帶電部分隔離開來,增加了絕緣強度,使其不致於形成短路,就不會被擊穿。空氣的介電常數為1.0,而變壓器油的介電常數為2.25,也就是說,油的絕緣強度要比空氣的大得多。所以變壓器油的可靠絕緣性能,是其主要功能之一。

散熱冷卻作用

☆絕緣功能:

變壓器在帶電運行過程中,由於線圈有電流通過,因電阻引起功率損耗,這部分損耗稱為“銅耗”,電流通過鐵芯時,由於鐵芯磁通發生作用,引起功率損耗,這部分損耗稱為“鐵芯損耗”,這兩部分損耗均以發熱的形式表現出來。如果不將線圈內的這種熱量散發出去,它必然會使線圈和鐵芯內積蓄的熱量越積越多而使鐵芯內部溫度升高,從而會損壞線圈外部包覆的固體絕緣,以致燒毀線圈。若是使用變壓器油,那麼線圈內部產生的這部分熱量,先是被油吸收,然後通過油的迴圈而使熱量散發出來,從而可保證設備的安全運行。所以散熱冷卻作用是變壓器油的第二大功能。

☆保護絕緣材料功能:

由於變壓器油能充填在絕緣材料的空隙中,所以可以起到保護鐵芯和線圈組件的作用,同時可將易於氧化的纖維素和其他材料所吸收的氧含量減少到最低限度。也就是說,油會使混入設備中的氧首先起氧化作用,從而延緩了氧對絕緣材料的侵蝕。☆滅弧作用:

在開關設備中,變壓器油主要起滅弧作用。當油浸開關在切斷電力負荷時,其固定觸頭和滑動觸頭之間會產生電弧,此時的電弧溫度很高,並且隨開斷電流的大小而不同,如果不將弧柱的熱量帶走,使觸頭冷卻,那麼在初始電弧發生之後,還會有連續的電弧產生,從而很容易使設備燒毀。同時還會引起過電壓的產生而使設備損壞。當油浸開關在最初開斷而受到電弧作用時,由於高溫會使油發生劇烈的熱分解,而產生約70%的氫氣,同時由於氫的導熱係數較大(為41),此時氫氣就可以吸收大量的熱,並且將熱量傳導至油中,而直接將觸頭冷卻,從而達到了滅弧的目的。

概括起來說,變壓器油在變壓器、電抗器、互感器中主要起絕緣、散熱冷卻和保護絕緣材料作用,但若在上述設備中有電弧發生時,也起滅弧作用;在充油套管中主要起絕緣作用;在油開關中,起滅弧和絕緣作用。一、

變壓器油的作用二、變壓器油的原料選擇

變壓器油是原油通過一定的加工工藝生產的優質石油產品。變壓器油的性能在一定程度上與原油的特性有關,一般認為石蠟基原油傾點高,易氧化生成大量的酸性化合物,對變壓器油的電氣性能、工作壽命有很大的影響。因此,歷史上選用傾點低、氧化安定性較好的環烷基原油生產變壓器油。由於環烷基原油儲量只占世界原油儲量的4%,近年來,環烷基原油產量逐年下降,供應緊張,已有不少國家改用石蠟基原油生產,並開展加氫改質等新工藝的研究工作,來提高石蠟基變壓器油的主要性能。☆原油的分類

目前國內外原油的分類一般採用關鍵餾分分類法,用漢柏(Hempel)蒸餾儀器(為美國礦物局的常規方法),在常壓下蒸得250-275℃的餾分為第一關鍵餾分,後取出填料放入兩個錐形網,在5.32kPa(40mmHg)壓力下蒸餾,得到275-300℃餾分(相當於常壓395-425℃)為第二關鍵餾分,測定以上兩個關鍵餾分的密度,換算出API度,按API度範圍確定原油基屬(環烷基原油、中間基原油或石蠟基原油)。我國的環烷基原油有克拉瑪依九區稠油、遼河歡喜嶺稠油、大港羊三木原油和綏中361稠油。

☆變壓器油基礎油的評定和選擇

從籠統的概念上講,變壓器油分為從石蠟基原油和環烷基原油生產的,變壓器油也有石蠟基變壓器油和環烷基變壓器油之分,但隨著加氫改質等工藝的發展,石蠟基原油也可以生產傾點與環烷基原油相媲美的變壓器油。如何判斷一個變壓器油是環烷基變壓器油還是石蠟基變壓器油,在國外除常規的理化性質外最簡單的方法是碳型結構(也稱之為結構族組成)來判斷。

碳型結構就是將組成複雜的基礎油看成是由芳香環、環烷環和烷基側鏈這三種結構組成的單一分子,其中%CA值是指芳香環上的碳原子占整個分子總碳數的百分數,%CN值是指環烷環上的碳原子占整個分子總碳數的百分數,%CP值是指烷基側鏈上的碳原子占整個分子總碳數的百分數。

☆變壓器油基礎油的評定和選擇

目前碳型結構按ASTMD3238(n-d-M法)、ASTMD2140(n-d-υ法)和IEC590(紅外光譜法)得到。國外按碳型分佈對基礎油一般分類如下:若基礎油%CP=42-50,則為環烷基油,克拉瑪依:47.6%

遼河:45.9%若基礎油%CP=50-56,則為中間基油若基礎油%CP=56-65,則為石蠟基油,蘭州:56.3%

在選擇變壓器油基礎油時,除對基本理化性質如粘度、傾點、閃點、雜質(硫、氮、鹼性氮、極性芳烴等)等性質評價外,為平衡析氣性、溶解性和氧化安定性指標,一般要求%CA=8-12,有的國外公司將此指標作為變壓器油基礎油內控指標,該指標對於富含芳烴的環烷基油不存在問題,但對於石蠟基油則很難滿足該指標,一般需要加入烷基苯等富含芳烴組分,以改善抗析氣性能。

三、變壓器油的生產工藝

變壓器油基礎油的生產工藝是隨煉油工藝的發展而發展的,從最早選擇環烷基原油,採用的硫酸-白土精製工藝,逐漸演變為原油採用環烷基原油和石蠟基原油並重,工藝上採用溶劑精製、溶劑脫蠟、白土補充精製和加氫補充精製,國外目前已普遍採用加氫處理工藝。國內環烷基變壓器油(克拉瑪依、遼河、大港)、中間基變壓器油(蘭州)和石蠟基變壓器油生產工藝如下:三、變壓器油的生產工藝環烷基變壓器油生產工藝路線:環烷基原油蒸餾中間基原油石蠟基原油硫酸精製溶劑脫蠟白土補充精製糠醛精製加氫預精製中間基變壓器油生產工藝路線:蒸餾白土補充精製石蠟基變壓器油生產工藝路線:蒸餾溶劑精製溶劑脫蠟白土補充精製三、變壓器油的生產工藝變壓器油基礎油各生產工藝原理

:蒸餾:

根據各煉油廠所加工的原油、蒸餾裝置及操作條件的不同,有的廠家採用常壓餾分作為變壓器油餾分,有的廠家採用減壓餾分。原油常減壓蒸餾的原理是根據原油各餾分在常壓或減壓條件下沸點(或蒸氣壓)不同,在常壓或減壓分餾塔內進行多次部分汽化和部分冷凝,使汽液兩相充分進行傳質傳熱,從而達到相互分離的目的。

溶劑精製:

溶劑精製的原理是在一定的條件下,糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮等溶劑對潤滑油餾分油中的理想組分溶解能力差,而對潤滑油餾分油中的一些非理想組分(環烷酸、膠質、瀝青質及硫、氮、氧化合物)溶解能力好,利用溶劑的這種選擇性溶解的特性,將潤滑油基礎油中的非理想組分分離出去,從而改善基礎油的化學穩定性。三、變壓器油的生產工藝變壓器油基礎油各生產工藝原理

:酸堿精製:

酸堿精製工藝是一種古老的精製工藝,由於成本高、收率低、處理量小和產生大量的酸渣污染環境,已逐漸被淘汰。但在生產一些特種產品方面,仍然採用該工藝,這是因為酸堿精製工藝可以得到比溶劑精製和加氫精製工藝更穩定的產品。該工藝的原理是利用濃硫酸易與油中的非理想組分(如烯烴、膠質、瀝青質、極性芳烴等)反應生成酸渣,從油中分離出去,從而達到精製基礎油的目的。溶劑脫蠟:

以酮-苯混合物(一般為丁酮-甲苯)作溶劑,利用其在低溫下能很好地溶解油而不溶解蠟地特性,將蠟從潤滑油基礎油中分離出去,從而達到降低基礎油傾點的目的。由於目前工業上普遍採用氨作製冷劑,只能生產傾點為-25℃以上的基礎油。三、變壓器油的生產工藝變壓器油基礎油各生產工藝原理

:加氫預精製:

該工藝是在催化劑和一定的氫分壓作用下,脫除原料中的環烷酸及硫、氮等雜質,加氫條件比較緩和。白土補充精製:

該工藝是利用白土具有多孔吸附能力強的特點,將溶劑精製或硫酸精製後油中所含微量的溶劑、膠質等雜質脫出,從而提高基礎油的化學穩定性和改善顏色。白土補充精製具有較好的脫氮和脫色作用,有時用在加氫工藝的後面,改善加氫油的品質。四、變壓器油的添加劑

由於變壓器油的特殊性,一般的基礎油很難全面滿足變壓器油的各項要求,在生產變壓器油時,需添加一定的添加劑來滿足其要求,變壓器油的添加劑主要有以下幾類:抗氧劑:

用於變壓器油中的抗氧劑主要是2,6-二叔丁基對甲酚和2,6-二叔丁基苯酚等酚類抗氧劑,其中以2,6-二叔丁基對甲酚DBPC(T501)使用最多,該添加劑的作用機理是它能與油中在自動氧化過程中生成的活性自由基(R·)和過氧化物(ROO)發生反應,而形成穩定的化合物,從而消耗了油中生成的自由基而阻止了油分子的氧化進程;另一類抗氧劑是胺類,如苯基-α-萘胺(T531)。金屬鈍化劑:

國內外普遍用於變壓器油中的金屬鈍化劑是苯三唑的衍生物(T551),它與DBPC協同使用,具有明顯的增效作用,可大幅度降低DBPC的用量。四、變壓器油的添加劑抗析氣性添加劑:一般加入烷基苯等富含芳烴的化合物作為添加劑,以改善變壓器油的抗析氣性能。油流帶電抑制劑:

日本的變壓器製造商一般要求在變壓器油中加入苯並三氮唑(BTA)以抑制油流帶電。降凝劑:

變壓器油一般不允許使用降凝劑來降低變壓器油的傾點。

根據IEC的規定,變壓器油製造商應告知變壓器製造商所加的添加劑的種類和數量,當變壓器油製造商改變原油、加工工藝及添加劑配方時,應及時通知變壓器製造商。五、變壓器油基礎油烴類組成對變壓器油主要性能的影響烷烴:

烷烴容易氧化生成酸和少量的沉澱,但對抗氧劑的感受性好,烷烴中的正構烷烴(蠟)使油凝點上升,為降低凝點需要脫蠟,使成本增加,此外蠟的存在,在低溫時與水、雜質能形成結晶網,使凝點增加,影響其冷卻性能,烷烴的析氣性還是三種烴類最差的,在強電場作用下容易發生脫氫反應,產生高分子的聚合物,通常稱為X-蠟。

環烷烴:

環烷烴有很好的電氣性能,但抗氧化性能較差,容易氧化生成酸和其他氧化物,它對抗氧劑的感受性較好。此外,凝固點或傾點低,在抗氧劑存在的情況下,環烷烴是絕緣油較理想的成分。環烷烴較烷烴苯胺點低,溶解能力強,能夠溶解變壓器油運行過程中高壓電場下形成的碳粒及氧化產生的油泥而不會沉積在變壓器的線圈上,從而影響變壓器的冷卻性能。環烷烴的析氣性介於烷烴和芳香烴之間。五、變壓器油基礎油烴類組成對變壓器油主要性能的影響芳香烴:

芳香烴對變壓器油的氧化安定性、電氣性能、對氧化沉澱的溶解性能和析氣性都有極重要的意義。它在變壓器油中起天然抗氧劑的作用,但對添加其他抗氧劑的感受性差,芳香烴能改善變壓器油的析氣性,但介電性能不夠好,易與氧化物反應生成沉澱及顏色變深,但芳香烴的溶解性能是最好的。芳香烴的結構不同,對變壓器油性質的影響也各不相同。(1)四環芳烴:具有較好的抗氧化性,但易與氧化物反應生成沉澱和顏色,在變壓器油中應除去絕大部分這類物質。(2)三環芳烴:是很好的天然抗氧劑,溶劑精製對它選擇性不大,而酸堿精製易除去它,含酚型抗氧劑不能阻止它的氧化,並且氧化後易生成沉澱。美國六十年代加工工藝除去大部分這類烴。(3)雙環芳烴:與飽和烴在一起時能起抗氧化的作用,但有單環芳烴存在時,此作用消失,對抗氧劑的感受性也不好。(4)單環芳烴:電氣性能較好,但抗氧化性能差,不如上述芳烴,但對抗氧劑的阻礙作用也沒有上述芳烴大,這部分芳烴應保留在變壓器油中。在單環芳香烴中,烷基苯氧化安定性最好,環烷苯最差。五、變壓器油基礎油烴類組成對變壓器油主要性能的影響膠質:

膠質非常容易氧化,而且抗氧劑不能抑制其氧化,膠質含量雖少,但它卻是左右基礎油氧化安定性的成分。膠質的存在,會使變壓器油的介質損耗因數劇增,氧化後會產生黑色沉澱,且使介質損耗因數很大。因此,在精製過程中,膠質除去得越徹底越好。

含氮化合物

氮化合物分為兩類即中性氮化物(如哢唑等)和鹼性氮化物(如喹啉、吡啶等),有些含氮化合物在電場內是帶電的;有些含氮化合物會作為氧化過程的引發劑,油中僅僅幾個µg/g的鹼性氮就足以破壞其氧化安定性。有些含氮化合物會作為銅或其他金屬的鈍化劑;有些含氮化合物會作為氧化抑制劑。從籠統概念上講,含氮化合物特別是鹼性氮是變壓器油基礎油中最壞的組分,極易氧化生成黑色沉澱,對抗氧劑得感受性也不好,在精製過程中應將其脫除掉,鹼性氮含量對變壓器油油流帶電影響最大。在日本,變壓器油中氮含量一般要求小於3µg/g。五、變壓器油基礎油烴類組成對變壓器油主要性能的影響含硫化合物:

含硫化合物對變壓器油基礎油的影響與芳香烴的影響相似,含硫化合物可能會導致銅和銀等金屬腐蝕,同時在變壓器油氧化過程中含硫化合物也可作為過氧化物的抑制劑。在變壓器油基礎油精製過程中,首先要保證腐蝕性硫合格,同時也要保持一定的硫含量,以改善變壓器油的氧化安定性。含氧化合物

含氧化合物一般以酸性物質(環烷酸)存在於油中,其中大部分在精製過程中除去(溶劑精製)或轉化為環烷烴(加氫精製),只有環狀結構中的氧很難除去,但這部分的氧化物對抗氧化能力影響不大。

根據上述各族烴及非烴化合物在變壓器油基礎油中所起的作用,尤其是芳烴含量對變壓器油各種性能的影響可知,變壓器油的理想組分是環烷烴、烷烴(特別是異構烷烴)及適量的單環和雙環芳烴,所以目前許多國家對變壓器油的精製深度都有嚴格的要求,為平衡電氣性能、溶解性能、抗析氣性能和抗氧化性能,“適度精製”即控制CA=8-12對變壓器油的各項性能最為有力。六、變壓器油性質對變壓器使用性能的影響(一)變壓器油的物理特性:(1)運動粘度

在重力作用下,流體流動的阻抗力稱為運動粘度。變壓器的功能之一是進行熱傳導,並填充於絕緣材料之間,所以變壓器油的粘度應該較低才能充分發揮這一功能作用。

(2)傾點(凝固點)

油品恰好能夠流動的最低溫度稱之為油品的傾點,而油品不能流動的最高溫度稱之為凝固點簡稱凝點,兩者均是衡量油品低溫性能的指標,前者為西方國家廣泛採用,而後者主要為前蘇聯採用,根據不同的油品傾點一般較凝點高2-6℃,粘度指數越低的油品,差別越大。變壓器油的凝點或傾點是一項相當重要的指標,對於氣候寒冷的地區,低傾點或凝點具有特別重要的意義,因為低傾點或凝點能保證在這個氣候條件下仍可進行迴圈,從而起到它的絕緣和冷卻作用,特別是對斷路器那樣的執行機構的動作是很有好處的。六、變壓器油性質對變壓器使用性能的影響(3)閃點

變壓器油的閃點是指在加熱時產生的油蒸氣與空氣混合後,在接觸火苗時發生閃火現象的最低溫度,根據所使用的儀器和方法分為閉口閃點和開口閃點,同一油品所測的開口閃點較閉口閃點高,為保證變壓器的運行安全,要求變壓器油要有較高的閃點。閃點還作為檢驗油在保管過程中有無污染、混油的依據。

(4)密度

變壓器油的密度指單位體積油品的品質,密度影響變壓器油熱傳導率,而且還能用於確定油品某些特殊場合是否適用。在嚴寒條件下,密度用來確定注油設備中的水結成的冰,漂浮在油面上是否會引起油上方導體的放電。(5)介面張力

變壓器油的介面張力是指在油—水兩相的交界面上,由於兩相液體分子都受到各自內部分子的的吸引,且各自都力圖縮小其表面積,這種使液體表面積縮小的力稱為介面張力。此值較高對新變壓器油來說表明不存在著不理想的極性污染物。六、變壓器油性質對變壓器使用性能的影響(6)色度

變壓器油的色度是檢驗油品精製深度最直觀的指標,但並非色度越低的油品品質越好,因為變壓器油要適度精製,精製深度過大和過小均對油品的使用存在不利的影響。檢查運行設備中的油,首先要求色度要低。使用期間色度上升表明變壓器油有變質。(7)水分

變壓器油不允許含有水分(只是相對而言,我國電力行業規定最終注入變壓器的油品,其水含量要小於10µg/g),因為水分對變壓器油的擊穿電壓影響甚大,通常油中含水量只有在0.003%以下時,對油的絕緣性能影響不大,而在0.005%以上就能影響油的絕緣強度。當水含量為0.03%時,油的擊穿電壓降低達25%。剛生產的變壓器油一般是不含有水分的,未經使用的變壓器油的水分主要來自空氣中潮濕氣的侵入,其含量受油中烴類組成成分的影響,芳香烴對水的溶解度最大,且隨溫度的升高而增加,因此環烷基變壓器油(特別是超高壓變壓器油)由於其芳烴含量高,自然其水含量也高。在注入變壓器中,由於變壓器油中的大部分水分與周圍空氣的水分是處於動平衡狀態,所以通過普通的乾燥系統是不能完全清除油中的水分,只有利用真空系統配合吸附劑才能較理想地清除水分。六、變壓器油性質對變壓器使用性能的影響(8)苯胺點

變壓器油的苯胺點是指等體積的苯胺和試樣的最低溶解溫度,該指標間接表示油品的組成,芳香烴的苯胺點最低,石蠟烴(正構烷烴)苯胺點最高,環烷烴居中,ASTMD3487變壓器油標準對苯胺點提出要求,一方面要求油品有足夠的芳香烴以保證析氣性和溶解性,同時也限制芳香烴含量不能太高,以防止溶解變壓器中的絕緣漆和使氧化安定性變差。(9)溶解氣

電力行業通過分析變壓器油中的特定氣體(如CO2、CO、H2、C2H2等)來推測變壓器故障的成因,因此變壓器製造商把溶解氣作為進廠變壓器油內控專案來檢測。作為變壓器油生產商在出廠時要嚴格控制變壓器油中的溶解氣,最好能在出廠系統中增加真空脫氣設備。

(10)PCB(多氯聯苯)含量

PCB(多氯聯苯)因其電氣性能好、可燃性低,在最初時作為合成絕緣油得到廣泛使用,當發現PCB對環境會造成不利影響後,許多國家都禁止使用。從石油中生產的變壓器油不含PCB(多氯聯苯)。

七、變壓器油標準

GB2536-90變壓器油標準七、變壓器油標準

SH0040-91超高壓變壓器油標準八、變壓器油的運輸和儲存

在生產出符合特定要求的變壓器油之後,下一步就是:如何在不會影響變壓器油性能的情況下進行貯存和運送。在貯存和輸送的過程中,有一些因素如水、粒子的污染、容器使用不當以及運輸過程中出現的問題等,都可能對油的性能造成重大影響,而使油受污染。相容性

根據經驗,符合同一規格的新變壓器油,是可以在不同比例下相互混和的。儘管如此,仍應當對混合物的特性進行測試,而須要測試的最主要參數如下:1、介面張力2、電介質損耗因素3、氧化穩定性當然、還應注意混合物必須全部符合技術規格的要求。有些物料可能會影響油的特性或者會在輸送過程中造成問題,因此進行輸送前必須考慮這些因素。舉例說,有些油類的溶解度可能較高。因此會影響襯墊內的橡膠。從而影響油的性能,例如介面張力、電介質損耗因素、顏色等,甚至可導致洩漏。因此,採用耐油的橡膠是非常重要的。油槽內所使用的油漆、橡膠袋以及其他襯裏材料全部都要通過相容性的測試。八、變壓器油的運輸和儲存

對儲存油槽的要求

變壓器油所使用的貯存槽與其他油類或化學品所使用的貯存槽並無分別。貯存槽所使用的材料一般都是軟鋼或不銹鋼,而軟鋼槽可塗上耐油的油漆。鋼質材料與變壓器油兩者的相容性,必須由變壓器或變壓器油生產商檢定或推薦。變壓器油的含水量對油的絕緣性能有重大影響。對貯存槽來說,這表示要應避免變壓器油與濕氣接觸。尤其是在氣候溫暖而空氣相對濕度較高時,就更加要避免接觸濕氣。要做到這點,最常用的方法是在油槽內安裝矽膠吸潮器,這樣便可吸去進入槽內的濕氣:此外,通過壓力閥將氮氣或乾燥空氣源連接到槽內也可產生同樣的作用。有了這種設備,便可將乾燥氣體吹泡入油內,使到變壓器油中的含水量降低至大約10ppm,而這種方法也是較理想的做法。如果產品被水污染,就必須確保油槽的底部是傾斜,並且有一個低吸入點,以便在進行最後乾燥步驟前排盡油內所含水份。八、變壓器油的運輸和儲存

對油槽的要求

若要防止油槽生銹,就必須保持軟鋼槽中的油乾燥。因此,油槽在槽底上方的一段距離也應有一個出料連接管,以便防止機械雜質與油產品被一起抽出,因這也會影響機雜顆粒篩檢程式的使用壽命和效率。這裏所指的篩檢程式是以下兩種的其中之一:安裝在裝料站或客戶工廠的篩檢程式,而篩檢程式的所在地可能是在脫氣裝置(degassingunit)中或在工廠系統內。直接運送給客戶的貯存槽中,變壓器油的一般含水量為20ppm或以下。裝料管線應裝有機雜篩檢程式,而篩檢程式的額定孔徑尺寸不超過五微米。八、變壓器油的運輸和儲存

變壓器油專用的輸送過程

變壓器油所用的油槽必須與其他油槽分開,並且只可用作盛載變壓器油之用。當然,這項原則也適用於所有用來將油輸送到裝料站以及其他口岸邊油槽的管道和管線。如果不能將油槽或管線與其他產品分開,就必須將油槽進行某一程度的清潔,而所採用的技術亦必須適合換出的產品的特性。有許多產品是會對變壓器油構成危險的,即使在清洗後,污染的危險性仍然很明顯。這些產品可分類為:◆發動機油◆傳熱油◆使用過的油◆其他配製的潤滑劑◆鹵化烴八、變壓器油的運輸和儲存

檢查程式和取樣

變壓器油的品質應根據既定的程式進行檢查,以確保其符合標準。雖然本公司可提供以下的一般準則,但是檢查的次數和範圍將取決於當地的因素、例如輸送系統設計和品質系統的類型:※岸邊油槽和管線在灌裝新油前必須進行檢查,確保其清潔乾淨。若油槽和管線並不清潔,就必須找出(分析)舊油的品質。※油槽進行灌裝後。就應將變壓器油取樣、分析並按技術規格評定其符合程度。※如果新油的用量低,就應對此油進行定期分析,或者在將油輸送給用戶之前進行分析。這些樣品的分析應只限於受貯存影晌的參數,例如電介質損耗因素、含水量、介面張力以及外觀。一般來說,取樣應根據IEC475的要求進行。然而,從油槽裏取出的平均樣品亦可作為流動樣品,並用絕對底部樣品加以補充。取樣設備必須專用於變壓器油、或者在使用前至少須完全洗淨。取樣瓶應當是新的,黑色的、並有合適的密封件和標籤。如使用白色瓶子。就必須將瓶子貯於暗處。八、變壓器油的運輸和儲存

變壓器油的運輸用船裝運:在分銷到最終用戶之前,一般都只用船運將變壓器油從煉油廠輸送到油庫先作貯存。所使用的船隻應屬於[化學油槽船]類型、並採用易於清洗和排盡的不銹鋼或經塗布的軟鋼槽和管線或泵系統。若知道先前所運載的油類,則專用於輸送基礎油(baseoil)的船隻也可使用,只要此油具有與變壓器油等同的本質及油精煉的程度。必須注意的是,即使在受到精煉度高的石蠟基礎油污染的情況下,變壓器油的低溫性能也可能會受到影響。若先前所運載的油類是按配方加有添加劑製造的石油產品,例如液壓油、就必須將容器徹底清潔。若先前所運載的油類是屬於任何一類的發動機油,該船隻就絕對不可作運送之用。取樣流動樣品或平均的層取樣品應當從每一個裝料槽中取出,並且以絕對的底部樣品作為補充。這些樣品應當保留一段合適的時間。為了分析和釋放出油類,必須為每一種油預備好一項組合樣品。

八、變壓器油的運輸和儲存

用船裝運:清潔度當採用船隻的油槽輸送變壓器油時,最常見的問題是如何保持油類乾燥。在某些船隻中,其中一項可行的做法是讓氮氣通過變壓器油或者在油槽的頂部放上一套氮氣裝置。由於有水和濕度高的關係,矽膠吸潮器並不適用於船用油。一般來說,要排盡糟管線和泵內的水都是十分容易的,同時要進行清潔和檢查其適用性也十分容易。任何人士,如果其工作範圍與裝料、卸料和運輸有關的話,都必須知道有關產品是否容易受到污染。使用變壓器油前必須檢查用來運送變壓器油的船上設備,並在裝料和卸料後十分仔細地檢查變壓器油。即使所採用的是功能先進的品質系統,甚至先進得幾乎毋須進行檢驗,但是仍然有太多未能控制的因素是會影響油的品質的。雖然水是最常見的問題,但是最昂貴而又最花時間的問題,往往是由先前所運載的油類造成的。因為先前運載的油可能是不潔或者是不可相容的,因此會造成化學污染。八、變壓器油的運輸和儲存

道路油罐車:

一直以來,道路輸送是運輸最常用的方法。多年來,鐵路油罐車和集裝箱已成為甚為安全的運輸方法。如果對乾燥度有較高的要求的話,便需使用配備矽膠吸潮器的特殊鐵路油罐車。假如必須直接交付到沒有脫氣裝置的地點時,由於所有變壓器油應當通過脫氣篩檢程式(degassingfilter)進行灌裝,因此即使不建議使用直接交付的方法,這項要求應是可理解的。至於其他的交付方法,如果變壓器油必須在交付地點進行脫氣時,則油車上的配備會帶來額外開支,但是好處卻不多。就受污染的機會而言,鐵路油罐車在這方面可算是安全的,同時亦可像道路油罐車那樣配上各項裝備。八、變壓器油的運輸和儲存道路油罐車:取樣為了檢驗所收到的變壓器油的品質,應當在下列各位置取樣:※在裝料管線的末端取樣,這樣便可確保所運載的油類是正確的,並且符合技術規格要求。※從不同的間格取出樣品。作為流動樣品,以便取得較理想的平均值。在進行認可的分析後,從不同間隔取出的樣品可混合為一個平均樣品。※如果運油船是從頂部裝料的,就要從每一個管線取出重點樣品:以確定卸料系統中並沒有污染物。取樣的用品必須採用清潔的設備或專供變壓器油用的設備抽取。貯存用的瓶子或容器應該用玻璃或鋁製造。同時用來作長期貯存的玻璃瓶子必須是暗色的或者保留在陰暗地方。如果必須使用其他材料,就要首先試驗其適用性。八、變壓器油的運輸和儲存道路油罐車:清潔度道路油罐車和鐵路油罐車通常是由不銹鋼製造,有時是用鋁製造。這些油罐車極易清潔,裝卸所需的時間也極短、且易於檢查。除非客戶有特別要求,否則油罐車並不會使用泵。由於泵的設計會使清洗難於進行,因此會存在受污染的危險性。這些泵只可用於變壓器油,或者非常徹底地清洗。如果情況許可的話,應該用所運載的油進行沖洗或者用低粘度環烷基礎油(NaPhthenicBaseOil)沖洗。所有軟管都應該只可用於變壓器油,因為要直接檢查這些軟管是相當困難的。要對軟管的清潔度作出評定,就需採用從軟管沖洗出來的油樣。除非先前所運載變壓器油或基礎油的品質是可以鑒定和接受的,否則就要清洗及檢查道路油罐車。為了確保油罐車的清潔度,必須經常對油罐、管線和閥門進行目視檢查。

八、變壓器油的運輸和儲存用[柔軟袋](flexibags)(橡膠袋)裝運

[柔軟袋](即橡膠袋)和歐化集裝箱(Eurocontainer)一起使用時,有時可用來運載變壓器油。當然,橡膠袋的優點是使用後可折疊成小包收藏,而集裝箱亦可用作裝載其他類型的貨物。然而,這些橡膠袋也有其缺點和危險性。首先,在重覆使用之前檢查柔軟袋是有一定困難的,因此這些橡膠袋只可作專門裝載變壓器油之用,或者在使用前進行徹底清洗。除非已獲得變壓器油供應商或用戶認可,否則有些橡膠袋的製造原料也會造成問題的。此外,膠袋與變壓器油兩者之間的相容性亦必須首先獲得確認。清潔度清潔度的要求與其他散裝材料相同。由於難於檢查膠袋的清潔度,同時又要經常跟進檢查專用橡膠袋的使用情況,從而使得問題更加複雜。故此,對所運載的油類進行取樣和分析就更加重要了。八、變壓器油的運輸和儲存用[柔軟袋](flexibags)(橡膠袋)裝運取樣對管線取樣的要求應與其他散裝交付一樣。橡膠袋必須配備某類型的取樣裝置,以便可以在裝料後取出油樣本而不會讓油洩漏。但是最大的問題是,要從橡膠袋中取出平均樣品(即流動樣品:頂部、中部和底部樣品的混合物)是不可能的。這造成裝料後有關油類的品質較難確定。八、變壓器油的運輸和儲存用油桶裝運油桶的選擇容量約為210升的鋼桶是輸送變壓器油的第二種最常用的方法。這些油桶是用軟鋼製造的,有兩個開孔。而開孔被螺絲帽密封,其中,tri-sure是最常見的類型。雖然鋼材的厚度不一、但是對於交付到現場的變壓器油桶來說。一般都是採用1.2毫米厚的鋼材。由於用過的油桶在進行清洗和檢查方面是十分困難的,並且成本高,因此建議使用新的油桶。這樣便可提供高度的安全性,而且價格合理,比較容易負擔。然而,空桶應隨機進行檢查以及目視檢查其清潔度。特別是如果空桶已經貯存了一段時間,更應如此。空桶在裝油前及儲存過程中,應該用蓋子蓋緊。須要檢查的主要專案是空氣中的濕氣或油桶內所含水份而形成的鐵銹。有些油桶供應商所出售的油桶已預先注滿氮氣,這樣便可減少灌裝前油桶內形成鐵銹的危險性。八、變壓器油的運輸和儲存用油桶裝運清潔度:由於油桶先前所裝載的物料可能會污染變壓器油,因此油桶灌裝系統的清潔程式是非常重要的。要檢查這些系統並不容易,即使已徹底排盡,泵和篩檢程式仍然會留有上述物質。油桶的灌裝方法是通過油桶其中一個開口,將管子插入油桶底部進行的。一般的做法是把油桶放在秤臺上以便取得正確的重量。灌裝後,就可逐步對油桶進行取樣和密封。此外,在油桶內預留一定的空間體積是十分重要的,這是因為當溫度變化時,油的體積便會膨脹。測試的最重要專案是從第一個油桶取出油樣品作測試之用,因為這個位置是最容易辨別出受污染的部位的。在某些情況下。油桶在灌油之前,可用氮氣或乾空氣注滿,以便防止水份從潮濕空氣中被析出,如果油的所在地的濕度和溫度較高(相對濕度大於60%,而氣溫高於20℃),便須採取這項措施。然而,這些措施並不能取代經脫氣篩檢程式將油注入變壓器內的方法。檢查密封件並且擰緊螺絲帽是同樣重要的。雖然表面看來密封的桶已完全閉合,但也會出現從螺帽洩漏的情況。因此在運輸和貯存油桶時,應當一直將桶倒置或以水準方式放置、直至使用前為止。由於放在托板上的桶不能倒置,故應在室內貯存或進行覆蓋。八、變壓器油的運輸和儲存用油桶裝運:取樣管線樣品的要求與散裝樣品的要求同樣嚴格。至於油桶本身,樣品的數量以及取樣方法在IEC475中已清楚訂明。簡而言之,這項程式可以用以下方式敘述;從編號1,2,5,10,100,200等的桶直至最後的桶中,取出底部樣品:然後目視檢查每個樣品是否有粒子和混濁不清的情況出現、之後便可對所有桶樣品根據技術規格的要求進行分析。如果檢測出污染物,就要進行深入的檢查,直至找到油桶系列中符合規格要求的油桶為止。受污染的桶必須與其他油桶分開,並由油專家決定如何使用或處置這些油桶內所儲藏的油。同時,應該通過分析例如含水量以及電介質損耗因素、以便檢查1號桶是否也受到污染。九、變壓器油污染物及處理水:在輸送和貯存的過程中,水是變壓器油中最常見的污染物。當然這是由於在幾乎任何環境中都會有水存在,而事實上。水也被廣泛應用於清洗運輸車輛和輸送設備方面。有三種主要方法是可以除去水份的,但是加熱並非可採取的方法,這是因為水在油中的溶解度會隨著溫度的升高而增加。首先,當在槽底或容器底部出現沉積現象時,就必須排盡大量油內所含的水份。第二個方法是,只要將乾燥空氣或乾燥氮氣吹泡入油內,便可把已溶解的水除去。同時,只須將溫度略為提高,就會增加空氣或氮氣在水中的溶解度,這樣便可加速乾燥過程。最後的方法是脫氣,這種方法是常用的,同時在某些情況下,這也是唯一適用的方法。脫氣方法所使用的設備可以是固定式或移動式的。這種方法在於將油加熱、進行真空處理、以及透過雜質粒子篩檢程式將油過濾。當已經加熱的油暴露在真空中時,就可蒸發大量水分。此外生產這種設備的製造商為數亦不少。然而,操作這種設備需要耗用大量的電力,而且設備價格也甚為昂貴。相對來說,廉價的設備和低運轉成本使空氣乾燥法成為價錢最實惠的方法。九、變壓器油污染物及處理粒子(顆粒污染物或機雜):粒子和水可以共同將擊穿電壓降低,當油在貯存、運輸或注入變壓器時,粒子也存在油中。只要採用粒子篩檢程式,透過簡單的過濾方法就可除去粒子,而粒子篩檢程式也是脫氣篩檢程式的一部分。裝入變壓器油以交付客戶時,應使用5微米或更小的篩檢程式。篩檢程式的使用壽命乃視乎必須從油中濾去的粒子和纖維的數量而定。當已收集的粒子令到整個篩檢程式的壓降增加到預定的最大值時、就表示已是更換篩檢程式筒的適當時候了。九、變壓器油污染物及處理化學污染變壓器油在運輸、處理或注入變壓器時,會各有小量的化學污染物進入油中,這種污染物可以來自經同一設備所處理的其他產品。雖然污染物的特性不同,但往往具有強烈極性和表面活性的共同特性。在這一類產品中,最普通的種類是發動機油、金屬切削油、防鐵銹產品、洗滌劑、菜油及其衍生物等。還有許多許多的污染物。如要對某種污染物有所瞭解,就要向變壓器油供應商或變壓器生產商查詢。以上各類化學污染物都會影響電介質損耗因素值及/或介面張力值,同時也可能會影響老化性能。若要除掉這些極性污染物,就要用活性粘土(activatedciay)處理法除掉。九、變壓器油污染物及處理化學污染即使是採用活性粘土處理法,油內也不能保證不會影晌油的特性以及能夠使油恢復原況。通過粘土處理法,可以除去加入的或固有的抑制劑,從而使污染物的無極性部分留在油裏,但這可能會令到產品的壽命縮短。粘土處理法的好處是,有些經處理後的低提煉度油類得到較好的氧化穩定性。請參閱本手冊第56頁,其中描述粘土處理可作為精煉過程的最後精加工步驟。但必須注意的是。使用過的粘土會對環境構成危害,故此必須適當地處理。經粘土處理後,除了其他分析外,通常亦必須對油的氧化穩定性進行試驗。九、變壓器油污染物及處理基礎油(BaseOils)

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