变压器油质及色谱分析

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变压器油色谱分析诊断技术

变压器油色谱分析诊断技术

变压器油色谱分析诊断技术摘要:对油浸式变压器油中溶解的故障特征气体进行在线色谱分析,可以判断设备内部的隐蔽缺陷,实现在线智能化监测与故障诊断,可以及时掌握变压器的运行状况,发现和跟踪潜伏性故障。

就变压器油色谱在线监测系统的必要性、工作原理和应用现状进行简单分析,并针对该系统现存的问题进行了探讨。

关键词:变压器;诊断技术;分析引言在我国电力系统发达的同时比喻要做好保障,是保障输电安全的基础,但是变压器的实际使用中,受到各种因素的影响,就存在着一系列的问题,严重影响了电力系统正常运行。

采取科学的诊断技术加以应用,及时找到变压器故障问题,这对解决故障就能提供方便。

1油试验种类油测试验的种类主要是分为三种油试验分耐压、气相色谱分析、简化试验。

耐压试验主要是检测油的绝缘强度;气相色谱分析主要是对已产生气体进行故障类别判断;简化试验是对油进行系统化分析。

利用气相色谱法分析油中溶解气体来监视充油电气设备是否安全运行,在我国已有 -" 多年的使用经验,也是我厂首选的试验方法。

2变压器油色谱分析方法2.1变压器油采样用上述色谱分析法对变压器内部存在的故障分析时候,必须通过采样的方式,从变压器中取出适量的油体,在这一过程中,主要采取试管或注射器对变压器油进行采样。

与此同时,还需将采集样品及时盛装在容器当中以供分析使用。

此外,还需确保油样储存容器具备良好的清洁性,避免杂质对油样成分造成污染,从而影响到最终的检测分析效果。

2.2鉴定器检测在对变压器油内部所含的气体实施检测的环节中,可采取专业的气相色谱仪对经过分离采集到的气体进行检测,得出气体中的化学成分以及构成类型等具体数据。

同时,还需将得出的数据进行电子信息式的数据转化,并做好数据存档工作,在这一过程中,可借助现代化电子计算机及数据库实施对鉴定数据信息的存储,以便后续进行高效的故障分析和研究。

2.3判断故障类型要是由鉴定器鉴定得出来的变压器油包含气体的类别和性质等数据信息,对变压器内部实际潜存的故障进行判断,同时,还需根据不同的故障类型采取有针对性的修复措施对故障问题进行及时修复,以此保障变压器的安全稳定运行。

浅谈变压器油的气相色谱分析

浅谈变压器油的气相色谱分析

浅谈变压器油的气相色谱分析一、色谱分析在绝缘监督中的作用在电气试验中,通过气相色谱分析绝缘油中溶解气体,能尽早的发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障,是绝缘监督的一种重要手段。

这一检测技术可以在设备不停电的情况下进行,而且不受外界因素的影响,可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测,确保设备安全可靠运行。

变压器大多采用油纸复合绝缘,当内部发生潜伏性故障时,油纸会因受热分解产生烃类气体。

含有不同化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性,绝缘油随着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。

在正常情况下,充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料,在过热或电的作用下会逐渐老化和分解,产生少量的低分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体,这些气体大部分溶解于油中。

当充油电器内部存在潜伏性过热和放电性故障时,就会加快这些气体的产生速度,随着故障的发展,分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散,不断溶解在油中。

故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切。

因此,在变压器运行过程中,定期做油的色谱分析,能尽早发现设备内部的潜伏性故障,以避免设备发生故障或事故损失。

二、实例变压器内部放电性故障产生的特征气体主要是乙炔。

正常的变压器油中不含这种气体,如果变压器油中这种气体增长很快,说明该变压器存在严重的放电性故障。

某公司送来两台运行中变压器的油样,经色谱分析,其中一台有C2H2气体(4.9PPm),5天后他们再次送来该台变压器油样检测,乙炔含量猛增到12.8PPm,见表1。

表1从上表可以看出,总的烃类气体不高,惟有乙炔气体超过注意值。

氢气含量也比较高。

我们分析该变压器内可能存在放电性故障,要他们回去检查,果然发现是分接开关拨叉电位悬浮引起放电,经过处理,避免了事故的发生。

还有一次,某电站送来升压变压器油样,经色谱分析烃类气体含量均在注意值范围内,惟有氢气含量高达345ppm,见表2。

我们分析该变压器可能有进水现象。

经检查,果然发现该变压器进水受潮,经处理,避免了绝缘击穿事故的发生。

变压器油气相色谱分析

变压器油气相色谱分析

变压器油气相色谱分析一、基本原理正常情况下充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料,在热和电的作用下,会逐渐老化和分解,产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等。

这些气体大部分溶解在油中。

当存在潜伏性过热或放电故障时,就会加快这些气体的产生速度。

随着故障发展,分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散,不断溶解在油中。

例如在变压器里,当产气量大于溶解量时,变有一部分气体进入气体继电器。

故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。

因此,在设备运行过程中定期分析溶解与由衷的气体就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展情况。

当变压器的气体继电器内出现气体时,分析其中的气体,同样有助于对设备的情况做出判断。

二、用气相色谱仪进行气体分析的对象氢(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧(O2)、氮(N2)九种气体作为分析对象。

三、试验结果的判断1、变压器等充油电气中绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸。

设备在故障下产生的气体主要也是来源于油和纸的热裂解。

2、变压器内产生的气体:变压器内的油纸绝缘材料会在电和热的作用下分解,产生各种气体。

其中对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。

在正常运行温度下油和固体绝缘正常老化过程中,产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。

在油纸绝缘中存在局部放电时,油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。

在故障温度高于正常运行温度不多时,油裂解的产物主要是甲烷。

随着故障温度的升高,乙烯和乙烷的产生逐渐成为主要特征。

在温度高于1000℃时,例如在电弧弧道温度(3000℃)的作用下,油分解产物中含有较多的乙炔。

如果故障涉及到固体绝缘材料时,会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。

有时变压器内并不存在故障,而由于其它原因,在油中也会出现上述气体,要注意这些可能引起误判断的气体来源。

变压器油气相色谱分析

变压器油气相色谱分析

变压器油气相色谱分析一、基本原理正常情况下充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料,在热和电的作用下,会逐渐老化和分解,产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等。

这些气体大部分溶解在油中。

当存在潜伏性过热或放电故障时,就会加快这些气体的产生速度。

随着故障发展,分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散,不断溶解在油中。

例如在变压器里,当产气量大于溶解量时,变有一部分气体进入气体继电器。

故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。

因此,在设备运行过程中定期分析溶解与由衷的气体就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展情况。

当变压器的气体继电器内出现气体时,分析其中的气体,同样有助于对设备的情况做出判断。

二、用气相色谱仪进行气体分析的对象氢(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧(O2)、氮(N2)九种气体作为分析对象。

三、试验结果的判断1、变压器等充油电气中绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸。

设备在故障下产生的气体主要也是来源于油和纸的热裂解。

2、变压器内产生的气体:变压器内的油纸绝缘材料会在电和热的作用下分解,产生各种气体。

其中对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。

在正常运行温度下油和固体绝缘正常老化过程中,产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。

在油纸绝缘中存在局部放电时,油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。

在故障温度高于正常运行温度不多时,油裂解的产物主要是甲烷。

随着故障温度的升高,乙烯和乙烷的产生逐渐成为主要特征。

在温度高于1000℃时,例如在电弧弧道温度(3000℃)的作用下,油分解产物中含有较多的乙炔。

如果故障涉及到固体绝缘材料时,会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。

有时变压器内并不存在故障,而由于其它原因,在油中也会出现上述气体,要注意这些可能引起误判断的气体来源。

浅谈变压器油色谱分析

浅谈变压器油色谱分析

浅谈变压器油色谱分析随着地方经济迅速发展,及电气设备的不断更新换代的需要,给供电部门不论是从设备上还是技术上提出了更高的要求。

变压器类设备是变电站最关键的设备,它不仅是因为价值昂贵,最重要的是它发生事故后,影响面广,给生产造成巨大的损失。

目前对此类设备的安全运行给予高度的重视,而对变压器等用油的电气设备类最好的监测手段之一,就是对设备内的油进行气相色谱分析,以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。

所以油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。

1 变压器油中溶解气的来源变压器油溶解气来自两个方面:化学过程和物理过程。

化学过程为(1)绝缘油的分解;(2)固体绝缘材料的分解;(3)绝缘材料的裂解——CO的增加。

物理过程为(1)气泡的运动;(2)气体分子的扩散,溶解与交换;(3)气体从油中析出与向外逸散。

绝缘油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物,分子中含有CH3、CH2的CH化学基并由C-C键链合在一起。

变压器在正常的热负荷下,一般油的最高温度不超过100℃,油不会产生烃类气体。

油温在150℃下,油面可能会有油蒸气产生,但冷却后仍然为液体的油组分,油本身是很稳定的。

油中存在电或热故障后,可以使某些C-H和C-C键断裂,伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基,迅速重新化合,形成烃类气体,如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等,也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。

所形成的气体溶解于油中,当故障能量较大时,聚集成游离气体。

碳的固体颗粒及碳氢聚合物沉淀在设备内部或固体绝缘表面。

纸、层压板或木块等纤维绝缘材料分子中的C-O键、无水右旋糖环及葡萄糖键,热稳定性比油中的C-H键要弱,即使没有达到故障温度,键也会被打开。

部分氢气与油中氧化合成水,导致进一步水解。

高于300℃,还会生产大量的CO、CO2。

此外,油可与氧起氧化反应,形成少量CO和CO2;绝缘材料的正常老化分解,CO和CO2长期在油中积累后,成为油中除氮、氧外,含量显著的气体组分,因此无法以此比例确定故障。

变压器油的气相色谱分析

变压器油的气相色谱分析

青海水力发电2/202043绝缘油是天然石油经过蒸馏、提炼、调和得到的一种矿物油,是各种不同分子的碳氢化合物所组成的混合物,其中碳、氢两元素占其全部质量的95%~99%,碳氢化合物主要有烷烃、环烷烃、芳香烃等,其他为氮、氧、硫及极少量的金属元素等。

绝缘油放在变压器里又叫变压器油,主要用于变压器、电抗器、互感器、套管、油断路器等输变电设备,起绝缘、冷却和灭弧的作用。

1 气相色谱分析过程及特征气体气相色谱分析是一种物理分离技术,分析程序是先将取样变压器油经真空泵脱气装置,将溶解在油中的气体分离出来,用注射器定量注入色谱分析仪,在载气的推动下流过色谱柱,混合气体经色谱柱分离后,通过鉴定器来检测。

被分离的各气体组分依一定次序逐一流过鉴定器将气体浓度变为电信号,再由记录仪记录下来,并依各组分的先后次序排列成一个个脉冲尖峰,形成了色谱图。

一个脉冲峰表示一种气体组分,峰的高度或面积则反应该气体的浓度。

色谱图对被分析的气体既定性又定量分析,再经过峰高换算出各气体的浓度。

体征气体:气相色谱分析的特征气体主要有氢气(H 2)、甲烷(CH 4)、乙烷(C 2H 6)、乙烯(C 2H 4)、乙炔(C 2H 2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO 2)。

总烃即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种气体的总和。

2 气相色谱判断故障的常用方法2.1 特征气体法根据变压器油中气体的组分和含量可以判断故障的性质和严重程度,判断故障的方法,称特征气体法。

该诊断法对故障性质有较强的针对性,比较直观、方便,但不足是没有明确量化。

可以根据表1结合特征气体来判断故障。

(1)油过热:至少分两种情况,即中低温过热(低于700℃)和高温过热(高于700℃)以上过热。

如油温较低,烃类气体组分中CH 4、C 2H 6含量较多,C 2H 4较C 2H 6少甚至没有;随着温度增高,C 2H 4含量增加明显。

(2)油和纸过热:固体绝缘材料过热会产生大量的CO、CO 2,过热部位达到一定温度后,纤维素逐渐碳化,并使过热部位油温升高,才使CH 4、C 2H 6和收稿日期: 2020-4-10作者简介: 马 妮 女 (1979-) 助理工程师 黄河电力检修工程 有限公司变压器油的气相色谱分析马 妮(黄河电力检修工程有限公司甘肃项目部 甘肃兰州 730094 )内容提要 早期预测充油电气设备故障对于安全发供电、防止设备出现故障和事故是极其重要的。

浅谈变压器油色谱分析方法

浅谈变压器油色谱分析方法

浅谈变压器油色谱分析方法摘要:电力变压器是电力系统中最关键的设备之一,它承担着电能分配和传输,并提供电力服务。

本文首先变压器油介绍了变压器油色谱分析的原理,就变压器油色谱分析流程、方法进行了说明,对基于气相色谱仪的定性与定量分析的方法进行了研究和探索。

关键词:油色谱分析;定性分析;定量分析;1 概述变压器的长期运行,加上周边环境、温度等的影响,不可避免将引发故障和事故,特别是变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命缩短,已成为发生故障的主要因素[1]。

变压器油的色谱分析是变压器化学绝缘监督的重要手段之一[2, 3],本文首先变压器油介绍了变压器油色谱分析的原理,就变压器油色谱分析流程、方法进行了说明,对基于气相色谱仪的定性与定量分析的方法进行了研究和探索。

2 变压器油色谱分析的原理2.1 变压器故障的原因变压器在发生突发性事故之前,绝缘的劣化及潜伏性故障将造成运行电压下产生光、电、声、热,化学变化等一系列效应及信息。

对于大型电力变压器,目前几乎采用油来绝缘和散热,变压器油与油中的固体有机绝缘材料(纸和纸板等)在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会逐渐变质,裂解成低分子气体;变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率。

随着故障的缓慢发展,裂解出来的气体形成泡在油中经过对流、扩散作用,就会不断地溶解在油中。

同一类性质的故障,其产生气体的组分和含量在一定程度上能反映出变压器绝缘老化或故障的程度,可作为反映电气设备异常的特征量。

从预防性维修制形成以来,电力运行部门通过定期分析运行中变压器溶解于油中的气体组分、含量及产气速率,总结出了能够及早发现变压器内部存在潜伏性故障、判断其是否会危及安全运行的方法,即油色谱分析法。

油色谱分析法是将变压器油取回实验室中用色谱仪进行分析,不仅不受现场复杂电磁场的干扰,而且可发现油设备中一些用介损和局部放电法所不能发现的局部性过热等缺陷。

变压器油色谱分析及故障判断

变压器油色谱分析及故障判断

变压器油色谱分析及故障判断变压器油是变压器重要的绝缘介质和冷却介质,通过监测变压器油的色谱可以及时发现变压器的内部故障,确保变压器的安全运行。

本文将介绍变压器油色谱分析的原理、方法以及故障判断的相关知识。

一、变压器油色谱分析的原理变压器油色谱分析是通过检测变压器油中的有机物质和气体成分,对变压器的运行状态进行评估和监测。

其原理是利用油中有机物质和气体成分的种类、含量、比例等信息,来判断变压器的运行状态和可能存在的故障。

变压器油色谱分析的主要原理包括气相色谱(Gas Chromatography, GC)和液相色谱(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)两种方法。

气相色谱主要用于检测变压器油中的气体成分,如甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等;液相色谱则主要用于检测变压器油中的有机物质成分,如苯、酚、醚、醇等。

1. 样品采集:首先需要采集变压器油样品,一般可以通过变压器油位计或油温计的取样孔进行采样。

在采样之前需要确保取样容器和工具的清洁,以避免外部杂质的污染。

2. 样品制备:将采集到的变压器油样品进行预处理,包括脱水、脱气等操作。

脱水可以通过加热和真空脱水的方式进行,脱气则可以通过超声波或真空抽滤的方式进行。

3. 色谱分析:将预处理后的变压器油样品进行气相色谱和液相色谱分析。

通过色谱仪器可以得到变压器油中的有机物质和气体成分的含量、种类、比例等信息。

1. 气体成分分析:变压器油中的气体成分主要包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等。

当油中的气体含量超过正常范围时,通常表明变压器内部存在故障,如油纸绝缘的老化、局部放电等。

气体的种类和比例也可以帮助判断故障的类型和位置。

2. 有机物质分析:变压器油中的有机物质主要包括苯、酚、醚、醇等。

这些有机物质的含量和种类也可以反映变压器的运行状态和可能存在的故障。

苯和酚的含量增加可能表明变压器中存在局部放电、绝缘老化等问题;醇的增加可能表明变压器内部存在绝缘油的氧化和老化等问题。

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新油注入设备前必须用真空滤油设 备进行过滤净化处理,以脱除油中 水分、气体、及其他颗粒杂质,在 处理过程中经油质检验,达到要求 后方可注入设备。
新油净化后的检验指标
设备电压等级/kV 项目
500及以上 330~220 ≤110
击穿电压/kV
≥60
≥55
≥45
水分/(mg/kg) 介质损耗因数 90℃
每年至少一次 每年一次
GB/T6541 GB/T5654
击穿电压 2.5mm间隙 kV
每年一次
DL/T 429.9
≥35 ≥30 ≥1×1010 ≥5×109 ≤3 报告
三年至少一次 每年一次或 必要时 每年一次或 必要时
DL/T429.9
体积电阻率 90℃,Ω•m 油中含气量 体积分数% 油泥和沉淀物(质量分 数)%
二)化学特性
包括酸值、水溶性酸 、水分、 氧化安定性 、腐蚀性硫等指标
酸值和水溶性酸 酸值和水溶性酸
酸值是指中和1g变压器油中的全部游离酸所需要的 氢氧化钾毫克数,单位为mg(KOH)/g。 从油品 中所测得酸值,为有机和无机酸的总和,所以也称 总酸值,要求越低越好。变压器油中酸值大小从一 定程度上反映了油的精练深度和氧化程度。 变压器油的水溶性酸是指能溶于水的矿物酸,通常 用pH值表示。对于运行中的油来说,水溶性酸是油 老化产物之一,同时,有了水溶性酸反过来使油更 易老化。通过pH值的测定,可以判断油质的好坏, 油对金属及固体绝缘的腐蚀情况,油质劣化程度, 精制和再生的好坏,油可否继续使用等。
油中9 油中9种溶解气体的分析目的
被分析的气体组 分析目的 分 推荐检测 O2 气体 N2 必测气体 H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 了解有无放电现象或存在极高的过热故障点温度 CO CO2 了解固体绝缘的老化情况或内部平均温度是否过高 与CO结合,有时可了解固体绝缘有无热分解 了解脱气程度和密封(或漏气)情况,严重过热时也回极度 消耗明显减少 可了解N2饱和程度,与O2的比值可更准确分析的消耗情况。 正常情况下,N2、O2和CO2之和还可估算出油的总含气量 与甲烷之比可判断并了解过热故障点温度,或了解是否有局 部放电情况和受潮情况 了解过热故障点温度
二、变压器油的性能指标及质 量监督
一)物理特性 二)化学特性 三)电气特性 四)变压器油质监督标准及指标要求
一)物理特性
变压器油的物理特性主要包括: 颜色、透明度、凝(倾)点、粘 度、闪点、密度、界面张力等。
颜色和透明度
油品的颜色主要是根据肉眼的观察判定油品颜 色的深浅。油品的颜色决定于其中沥青、树脂 物质及其他染色化合物的含量。 油在储存和运行中,受环境的污染和自身的氧 化生成的树脂质等物的影响下,其颜色也会逐 渐变深。故油所接触的环境,如温度、光线空 气(主要是氧)、电场、电流等,都能促使油 质老化而使油的颜色变深。 如绝缘油的颜色的剧裂变化,一般是油内发生 电弧时产生碳质造成的,故观察油在运行中颜 色的迅速变化,是油质变坏或设备存在内部故 障的表现。
氧化安定性
变压器油在运行过程中不可避免地发生 氧化,在高温高负荷下,氧化会加速, 油与氧的化学反应称为油的氧化(或叫 老化、劣化)。而油抵抗氧化作用的能 力,就称为油的抗氧化安定性(或叫安 定度)。 进行新油评价时,氧化安定性是一项重 要指标。 添加抗氧化剂可提高氧化安定性。
水分
水分来源有外部侵入和内部自身氧化产 生两方面。 水分的危害: 1) 降低油品的击穿电压。 2) 使介损升高。 3) 促使纤维老化。 4) 对油质老化起催化作用。
凝(倾)点
变压器油的凝点(即凝固点)是指在规定的试 验条件下,将试油逐渐冷却,并将液面倾斜 45℃,经过1min后,油面不再移动的最高温度。 倾点又称流动点。油品在一定的标准条件下, 由固体逐渐加温溶解成液体后,从特定容器中 流出的最低温度,即称为倾点。油品的倾点一 般比凝点高2~3℃。 凝点是在规定条件下冷却至停止移动时的最高 温度。 倾点是在规定条件下冷却时,能够流动的最低 温度。 凝点用以表示绝缘油的牌号 。
500及以上 ≤ 330 750-1000 330~500及以上 (电抗器) 各电压等级
DL/T421
DL/T 423 或DL/T703
≤0.02
必要时
变压器油色谱分析技术
变压器油色谱分析对象及步骤 样品采集、保存及运输等要求 色谱分析周期等要求
变压器油色谱分析对象
按《DL/T 722-2000变压器油中溶解气体 《 分析和判断导则》要求一般分析9种气体 》 或8种气体,最少必须分析7种气体,即 H2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO、 CO2、N2、O2。其中N2、O2是推荐检测 的气体,其余为必测组分。
设备电压等级/kV
500及以上 330~220 ≥55 ≤15 ≤0.005 -≤110 ≥45 ≤20 ≤0.005 --
注:对于500kV及以上设备油中洁净度指标按相关要求执行
四、新设备投运通电前的检验
在变压器投用前应对其油品按GB/T 7595-2008中“投入运行前的油”的质量 指标要求作一次全分析,并进行气相色 谱分析,作为交接试验数据。
密度
单位体积内所含物质的量,其单位是kg/m3、 g/cm3或g/mL,以符号ρ表示。变压器油密 度与温度有关,规定在20℃时的密度为标 准密度,一般为0.8~0.9g/mL。实际应用中 必须表明温度,或计算成标准密度。
界面张力
绝缘油的界面张力是指在油-水两相的交界面上, 由于两相液体分子都受到各自内部分子的吸引, 各自都力图缩小其表面积,这种使液体表面积 缩小的力称为界面张力。 因油老化后生成的酸类、皂类都是亲水的,引 起油-水交界面上的分布改变,使界面张力减 小。油中氧化产物越多,则界面张力越小。 该指标可反映出新油的纯净程度和运行油老化 状况。
闪点
在规定的条件下,将油品加热,随油温的升高, 油蒸汽在空气中(油液面上)的浓度也随之增 加,当升到某一温度时,油蒸汽和空气组成的 混合物中,油蒸汽含量达到可燃浓度,如将火 焰靠近这中混合物,它将会闪火,把产生这种 现象的最低温度称为石油产品的闪点。 闪点是保证变压器油在储存和使用过程中安全 的一项指标。
变压器油色谱分析步骤
包括取样、从油中脱出溶解气体及进行 油中气体的色谱分析。 变压器油的脱气方法一般采用机械振荡 法,仲裁方法采用水银真空泵法(托普 勒泵法)。
油中气体的色谱分析
① 由载流气体将已从油中脱出并待分析的气样(用进 样注射器从气路的进样口注入)带入色谱柱中; ② 装有固定相的色谱柱将混合气样分别按不同组分分 离(根据不同气体组分分离的要求,色谱柱中装有不 同的固定相,如分子筛、硅胶等); ③ 载气将已分离的各组分气体,按不同的时间依次进 入鉴定器,鉴定器的信息由记录仪记录,告知各组分 气体的出峰面积。 ④ 色谱仪对气体组分的定性和定量是由已知组分和含 量的标准混合气样来标定,根据不同的脱气方法(包 括自由气体),通过计算求出各组分的含量。
电气性能
主要有绝缘强度、介质损耗因数 、 体积电阻率、析气性等
绝缘强度
变压器油的介电强度或击穿电压,是衡量在电 气设备内部耐受电压的能力而不被破坏的尺度, 可用来判断变压器油含水和其他悬浮物污染的 程度,可注入设备前油品干燥和过滤的程度。 是衡量在电气设备内部耐受电压的能力而不被 破坏的尺度。 该项试验可以判断油中是否有水分、杂质和导 电微粒,但不能判断油品是否存在酸性物质或 油泥。
变压器油质及色谱分析
湖南省电力公司技术培训部
主要内容
变压器油质及色谱分析的目的和 意义 变压器油的性能指标及质量监督 变压器油色谱分析技术 变压器油色谱油质监督的目的,就是通过监测变压 器油的各项理化、电气性能,确保变压器油 质满足充油电气设备的安全运行要求,通过 变压器油中溶解气体分析即色谱分析技术, 能够分析诊断运行中变压器内部是否正常, 及时发现变压器内部存在的潜伏性故障,掌 握充油电气设备的健康状况。变压器油质及 色谱分析监督的优势还在于其不需要停电就 可进行检测,能为状态检修提供技术支持, 在目前实施状态检修后,重要性更加突出。
试验方法 外观目测 GB/T7598 GB/T264 GB/T261
水分
≤15(mg/L)≤25 ≤ 35
每年至少一次
GB/T7600
界面张力 25℃ mN/m 介质损耗因数 90℃
≥19 ≤0.020 ≤0.040 ≥60 ≥50 ≥45 ≥35 ≥35 ≥30 ≥1×1010 ≥5×109 ≤2 ≤3 ≤5 ≤0.02
腐蚀性硫
腐蚀性硫即能腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。 变压器油中不允许有活性硫,哪怕只有十万分 之一,都会对导线绝缘发生腐蚀作用,因此新 油必须进行活性硫试验,合格后方能使用。 用一定规格和质量的铜片或银片,在规定的条 件下,可定性检验出油品中是否有腐蚀性硫。 方法灵敏度高,可检出百万分之一的活性硫。
变压器油质监督标准及指标要求 变压器油质监督应包括从新油评定验 收、新油脱气注入设备前的检验、新 油 注入设备进行热循环后的检验、新设 备投运通电前的检验及运行中变压器 油的周期检定验收等全过程监督
新油验收
220kV及以下变压器使用的油应符合应符 合GB 2536 标准要求,并按标准规定的 项目、指标进行验收。500kV 及以上变 压器用油性能指标除符合GB 2536 标准 要求外,还应符合IEC 60296—2003标准, 两者不一致时以IEC 60296 为准。优先选 择环烷基变压器油。
粘度
液体受外力作用移动时,液体分子间产生内摩 擦力的性质,称为粘度 。 粘度通常分为动力粘度(绝对粘度)、运动粘 度和条件粘度三种。 变压器油通常所测的是运动粘度。由于变压器 油的功能之一是进行热传导的冷却作用,并填 充于绝缘材料的缝隙之间,所以变压器油的粘 度应较低才能充分发挥该功能,指标只有上限。
GB/T7595-2008 标准 透明,无杂质和悬浮 物 ≥4.2 ≤0.1 ≥135
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