变压器油基础知识
变压器油研究报告
变压器油研究报告随着现代化的发展，电力设备的应用越来越广泛，而变压器作为电力传输与分配的关键设备，其重要性不言而喻。
变压器油作为变压器的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到变压器的安全运行和使用寿命。
因此，对变压器油的研究和应用具有重要的现实意义。
一、变压器油的定义和分类变压器油是一种用于绝缘、冷却和灭弧的特殊液体，其主要成分为矿物油、合成油和生物油。
根据其物理化学性质和用途，可将变压器油分为以下几类：1. 矿物油变压器油：由石油炼制而成，主要成分为碳氢化合物，具有稳定的化学性质和良好的绝缘性能，但其氧化安定性较差，易受热和氧化而形成沉淀物。
2. 合成油变压器油：由合成烃或多元醇制成，具有优异的氧化安定性、热稳定性和低温流动性，但价格较高。
3. 生物油变压器油：由植物油或动物油制成，具有良好的生物降解性和环保性能，但其绝缘性能和氧化安定性较差。
二、变压器油的性能要求1. 绝缘性能：变压器油主要用于绝缘，因此其绝缘性能是其最基本的要求之一。
优质的变压器油应具有良好的介电强度、介质损耗因数、绝缘电阻和电容率等指标。
2. 热稳定性：变压器油在高温下应具有良好的热稳定性，不应产生沉淀物和异味等现象，以保证变压器的安全运行。
3. 氧化安定性：变压器油在长期使用过程中，会受到氧化作用的影响，导致其性能下降，因此优质的变压器油应具有良好的氧化安定性。
4. 低温流动性：在低温环境下，变压器油应具有良好的流动性和流变性能，以保证变压器在寒冷地区的正常使用。
5. 抗氧化性：变压器油在使用过程中，会受到氧气的影响，导致其氧化作用，因此优质的变压器油应具有良好的抗氧化性。
三、变压器油的应用变压器油主要用于绝缘、冷却和灭弧等方面，其主要应用包括以下几个方面：1. 绝缘：变压器油作为绝缘介质，可有效防止电器设备发生漏电和短路等故障。
2. 冷却：变压器油可通过传热和传质等方式，将变压器内部产生的热量传递到外部，以保证变压器内部温度的稳定和均衡。
变压器油的基本知识和变压器的一些疑难解答
变压器油大多采用矿物绝缘油，是石油的一种分镏产物，其主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物。
良好的变压器油应该是清洁而透明的液体，不得有沉淀物、机械杂质悬浮物及棉絮状物质。
如果其受污染和氧化，并产生树脂和沉淀物，变压器油油质就会劣化，颜色会逐渐变为浅红色，直至变为深褐色的液体。
当变压器有故障时，也会使油的颜色发生改变一般情况下，变压器油呈浅褐色时就不宜再用了。
另外，变压器油可表现为浑浊乳状、油色发黑、发暗。
变压器油浑浊乳状，表明油中含有水分。
油色发暗，表明变压器油绝缘老化。
油色发黑，甚至有焦臭味，表明变压器内部有故障。
变压器油有以下几种主要作用：（1）绝缘作用：变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。
绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。
（2）散热作用：变压器油的比热大，常用作冷却剂。
变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行。
（3）消弧作用：在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。
由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。
对变压器油的性能通常有以下要求：（1）密度尽量小，以便于油中水分和杂质沉淀。
（2）粘度要适中，太大会影响对流散热，太小又会降低闪点。
（3）闪点应尽量高，一般不应低于135℃。
（4）凝固点应尽量低。
（5）酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好，以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。
（6）氧化程度不能太高。
氧化程度通常用酸价表示，它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量（毫克）。
（7）安定度不应太低，安定度通常用酸价试验的沉淀物表示，它代表油抗老化的能力过滤的目的是除去油中的水分和杂质，提高油的耐电强度，保护油中的纸绝缘，也可以在一定程度上提高油的物理、化学性能。
变压器油：是石油的一种分镏产物，它的主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物。
变压器油基础知识 ppt课件
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5、界面张力测定法：将一个铂丝平面圆环， 从水—油界面向上拉脱，测定其所需的力。 在计算界面张力时,所测得的力要用一个经 验测量系数进行修正。此系数取决于所用 的力，油和水的密度及圆环的直径。注意 事项：测定前应注意对仪器的校正，一般 用25℃下的蒸馏水进行校正，水的界面张力 应在71～72mN/m之间，否则应对仪器进行 调正，直至水的张力达到规定的范围，方 可进行试样的测定；仪器应保持清洁，试 样皿及铂环要清洗干净，测试时要恒温在 25℃
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烷烃：其化学通式为CnH2n+2 其化学性质比较稳 定。 CH4 、 C2H6
环烷烃：其化学通式为CnH2n、CnH2n-2（n≥3）等， 其化学性质很稳定。
芳香烃：其化学通式为CnH2n-6 具有特有的稳定性。
不饱和烃：烯烃：其化学通式为CnH2n C2H4
炔烃：其化学通式为CnH2n-2 ，不饱和
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例如：配制0.1mol/L邻苯二甲酸氢钾（分子量为 204.216）
直接配制法：精确称取预先烘干的邻苯二甲酸氢钾 20.4216克于烧杯中，用适量的蒸馏水溶解后移于 1000毫升的容量瓶中，并准确的稀释至刻度线， 摇匀。
例如：配制0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液必须使用 间接法配制，在用0.1mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液 标定。
可作为估计石蜡含量的指标；用以表示绝
缘油的牌号；在贮运、保管时作为质量检 查者之用。
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3、水溶性酸测定法（比色法）：试样在规定 的条件下，与等体积的蒸馏水混合摇动， 取其水抽出液，加入pH指示剂，与标准pH 缓冲溶液比色，以确定pH值。
注意事项：试样必须充分摇匀，所用的蒸馏 水(除盐水或二次蒸馏水)必须为中性；所用 的仪器必须清洁，所用指示剂的量不能超 过规定的量
变压器油基础知识
五、变压器油质监督
４.运行中变压器油的监督
五、变压器油质监督
５.混油 Ａ、补油应优先选用符合新油标准的未使用过的变压器油。最好补加同一油基、同一牌 号及同一添加剂类型的油。补加油品的各项指标应不低于设备内的油。 Ｂ、不同油基的油原则上不宜混合使用。 Ｃ、 新油补入量较多（≥5%），在补油前应做油泥析出试验，确认无油泥析出，酸值、 介损不大于设备内油时，方可补油。
一、变压器油的物理性能
2.粘度、粘温特性及粘度指数 液体受外力作用下，作相对层流运动时，油品分子间产生内摩擦阻力的性质。
３.凝（倾）点
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。 ４.闪点 是油品加热到足够的油气产生，并在其上加一个火焰，使油-气在一瞬间着火 的最低温度。
２.新油脱气注入设备前的检验
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，在处理过程中应按下表的规定进行油质检验，达到要求 后方可注入设备。
五ห้องสมุดไป่ตู้变压器油质监督
五、变压器油质监督
３.新油注入设备进行热循环后的检验
新油达到上表要求后，方可从变压器下部阀门注入设备内油在变压器内的静置 时间按不同电压等级的要求不小于12h，然后进行热油循环，热油循环后应达到 下表要求。
六、固体绝缘的化学监督
2.绝缘纸聚合度
直接测量绝缘纸的聚合度是判断变压器绝缘老化程度的一种可靠手段，纸的聚合度 大小直接放映了绝缘的劣化程度。
新的绝缘纸的聚合度一般为1000~1200。
谢谢！
四、变压器油的维护及防劣
3.油劣化的危害
A、油劣化而生成醇、醛、酮、酸。变压器油劣化过程的终结阶段是生成油泥，油泥是一 种树状的部分导电物质，能适度溶于油中，但最终它将会从油中沉淀出来并形成粘稠状的 沥青质。 B、油质化会加速纤维素分解。纤维素分解使纸绝缘强度降低，影响变压器绝缘性能。
变压器油常识讲
变压器油常识讲座2011.6.21天威保变质保部王文昌一、变压器油基础知识1．有机化合物概念变压器油是有机化合物。
“有机化合物”的“机”指的就是“碳”。
“碳”为什么叫“机”呢？没有什么道理，这是中国化学家给起的名字。
英文名是organic compound，而organic即“有机”这个词的含义是“器官的、有机体的”，里面并没有单独表达“机”的含义，也没有说“有机就是有碳”。
除变压器油外，绝缘纸和纸板以及其他绝缘材料也是有机物。
2．氢、碳、氧、氮原子的结构为什么要讲“原子结构”？因为原子结构决定了原子构成什么样的物质。
核内一个质子，核外一个电子。
2.2 碳原子的结构碳原子的原子核中有6个正电荷，那么，原子核的外部就有6个电子。
其排布方式是：第一层：两个1S电子，各自的自旋方向相反。
第二层：4个电子，2S亚层2个，各自的自旋方向相反；2P亚层2个，没有配对，同向各自旋转。
2.3 氧原子的结构核内8个正电荷，核外8个电子，即比碳原子多两个。
所以：第一层：两个1S电子，各自的自旋方向相反。
第二层：6个电子，2S亚层2个，各自的自旋方向相反；2P亚层2个，配对，各自的自旋方向相反；第5个第6个，没有配对，同向各自旋转。
2.4 稳定结构对于绝大多数原子而言，当最外层的电子为8个时，才最为稳定（惰性气体除氦外全是这样）。
碳原子也不例外。
它有再结合4个电子而成为8电子层的倾向。
氧原子有再结合2个电子而成为8电子层的倾向。
3．有机化合物的形成3.1 简单的有机化合物甲烷。
哪个原子最容易和碳原子结合呢？氢原子最容易，它的原子核外边只有一个电子。
照这个规律，碳原子应该结合4个氢原子才达到8电子稳定结构，于是就得到甲烷：CH 4。
应该指出：刚才所讲2S 亚层2个电子，各自的自旋方向相反；2P 亚层2个电子，没有配对，同向各自旋转，在和氢原子结合的过程中，2S 亚层的2个电子分离开来，和2P 亚层上的2个电子完全一样了。
主变组成和结构基础知识讲解
压力释放阀
➢当变压器内部发生严重故障而产生大量气体时，油箱内 压力迅速增加，为防止变压器发生爆炸，油箱上安装压 力释放阀。
Hale Waihona Puke 有载调压主变气体继电器
➢又称瓦斯继电器，主变保护的一种装置，安装在油箱与 储油柜的连接管道中，当主变内部发生故障时（绝缘击穿、 匝间短路、铁芯故障、油箱漏油致使油面下降较多等情况） 产生的气体和油流迫使气体继电器动作，轻则发出报警信 号，重则使断路器跳闸，保护主变压器。
主 变
有载调压
断流阀
➢作用：主变内部发生火灾时排油注氮灭火装置动作，快 速排油，此刻断流阀自动切断油枕与本体油箱之间的油流， 防止“火上浇油”。 ➢是充氮灭火装置必不可少的重要组件，也是油浸电力变 压器理想的安全保护装置。 ➢断流阀由阀体、端盖、阀板、开关及控制手柄组成。阀 体上有接线盒、放气阀、观察窗
风机控制箱
➢主断路器 ➢编号：Q132、Q 135 ➢功能：主电源开关 相序继电器 编号：A143、A146 功能：1.检测相序是否正确 2.有无过压欠压 注：①三相电源指示②相序正确指示
风机控制箱
➢微型断路器 ➢编号：F153、F156、F371、F373 ➢功能：开断控制回路电源 可编程控制器 编号：F444、F494 功能：控制中心、 接收信号和输出控制
绝缘套管
➢变压器绕组的引出线从油箱内部引到油箱外时必须 经过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。 ➢绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。 1kV以下采用实心瓷套管；10~35kV采用空心充气 或充油式套管；110kV及以上采用电容式套管。 ➢电压等级越高，级数越多，目的是为了增大表面放 电距离。
变压器油基本知识
变压器油基本知识一、变压器油的作用1、绝缘因为油是流动的液体，它能够充满变压器内各部件之间的任何空隙而将空气排除，从而避免了各部件与空气接触受潮而引起的绝缘降低。
此外, 变压器油的绝缘强度比空气大，变压器内充满变压器油后,使绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间、绕组与油箱外壳之间均保持良好的绝缘，从而增加了变压器的绝缘强度。
2、散热变压器油具有良好的散热作用，在运行中,靠近绕组与铁芯部分的变压器油受热后,温度升高,体积膨胀,因其比重减小而上升,经冷却装置冷却后,再进入变压器油箱底部,从而形成油的循环。
油循环使绕组和铁芯得到冷却,改善了变压器的运行条件。
3、防腐变压器油能使木质及纸绝缘保持原有的化学和物理性能，并使金属得到防腐作用,使变压器绝缘保持良好状态。
二、变压器油的主要性能指标1、比重变压器油在20-40℃时的比重不超过0.895,由于变压器油的比重小,使油内的杂质和水分容易沉淀。
2、粘度变压器油在50℃时的粘度不超过9.6cst,由于变压器油的粘度小,它的对流散热作用较好。
3、闪点闪点是指变压器油加热后产生的蒸气与空气混合，遇到明火能发生燃烧的最低温度。
闪点表示变压器油的蒸发度,油的闪点越低,其蒸发度越高。
变压器油蒸发时使成分变坏,粘度加大,体积减小，并可能产生爆炸性气体，因此油的闪点越高越好，一般应不低于135℃。
4、凝固点变压器油的粘度随温度而变化，温度越低,粘度越大。
当温度低到一定程度，变压器油不再流动而凝固，这时的温度称为变压器油的凝固点。
变压器油的标号表示出凝固点的温度，如25号变压器油是表示变压器油在-25℃时凝固；45号变压器油表示变压器油在-45℃时凝固。
凝固点低，油的对流散热性能好。
因此凝固点越低越好。
5、酸价表示变压器油中游离酸的含量。
酸价的大小表明变压器油的氧化程度和劣化程度。
其大小用中和一克油中的全部游离酸所需要的氢氧化钾的毫克数(KOHmg/g油)来表示。
酸价越高，说明氧化越严重，因此变压器油的酸价越低越好。
变压器油基础知识课件
水份会对变压器油的电气性能产生不良影响，降低其绝缘性能。同时，水份还能促使油品氧化变质，缩短变压器 的使用寿命。因此，变压器油的水份含量应严格控制在一个较低的水平。
击穿电压
总结词
击穿电压是指变压器油在电场作用下失去绝缘性能的电压。
详细描述
击穿电压是衡量变压器油电气性能的重要指标之一。较高的击穿电压可以提高变压器的绝缘水平，保 证变压器的安全运行。一般来说，变压器油应具备较高的击穿电压，以满足变压器的绝缘要求。
03 酸值超标
若油品的酸值超标，应进行中 和处理或更换新油，以恢复其 正常性能。
0 击穿电压下降 4若变压器油的击穿电压突然下
降，应立即停机检查，排除故 障并加强绝缘维护。
谢谢您的聆听
THANKS
。
防爆措施
在生产、储存和使用过程中，应采 取防爆措施，如控制温度、压力等 参数，避免产生火花和高温，以防 止爆炸事故的发生。
防毒措施
变压器油具有一定的毒性，因此应 采取防毒措施，如佩戴个人防护用 品、保持良好通风等，以防止人员 中毒事故的发生。
05
变压器油的质量检测与维护
质量检测方法
外观检查
观察变压器油的外观，应清澈、无杂质和 水分。
03
变压器油的分类与选择
变压器油的分类
矿物油
由石油提炼而成，是最常用的变 压器油。
合成油
人工合成的油品，如硅油、酯类 油等，具有更好的性能。
变压器油的选标准
电气性能
良好的绝缘和灭弧性能。
物理性能
粘度、凝固点、闪点等参数需满足要求。
环境友好性
低毒性、低挥发性，减少对环境的影响。
变压器油的更换周期
确保油品质量，避免油品老化 、氧化或受潮。定期进行油品 检测，确保油品性能符合要求 。
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变压器油的化学性质
• 1、水溶性酸PH值：新油≥5.4，运行油≥4.2 • 2、酸值：变压器油的酸值是指油中有机酸的数
值，油的中和酸度是指氧化试验以后的数值。 酸度的常用计量方法是中和所需的KOH的质量 （mg），用mgKOH／g表示。酸性大的油会腐 蚀金属设备。当油中有水分时，腐蚀性质强， 酸价逐年增大，反映了油的劣化。 • 新油：mgKOH/g≯0.03 • 运行油： mgKOH/g≯0.1
变压器油的基本知识
变压器油的成份 变压器油的标号 变压器油的作用 变压器油的基本要求 变压器油的质量标准 变压器油膨胀 变压器油物理性质 变压器油的化学性质 变压器油的绝缘强度和击穿电压
变压器油的成份
• 变压器油是一种矿物油，由石油精炼而成。 • 变压器油含烷烃，环烷烃和芳香烃，在低
温会凝固，在高温会分解和燃烧。
• 变压器油在高温下会分解成甲烷，乙烷， 乙烯、乙炔、氢气和水。
• 变压器事故后可以通过变压器油的色谱分 析，测量各种气体的比例，从而判断出事 故点的温度。
变压器油的标号
• 变压器油是以凝点为基础命名的：
• DB-XX，其中“D”代表“电力用油”，“B” 代表“变压器油”，XX代表凝点。
• DB-10变压器油，表示凝点为-10℃；
• DB-25变压器油，表示凝点为-25℃；
• DB-45变压器油，表示凝点为-45℃ ；
10号变压器油适用于我国的长江流域及以南的地区使用。 25号变压器油适用于黄河流域及华中地区使用。 45号变压器油适用在西北、东北地区使用。
变压器油的作用
• 绝缘作用：变压器油将不同电位的带电部分隔离 开来，使不致于形成短路。
• 新油的介质损耗角tanδ（%）≤0.5 • 变压器油的体积电阻率（90℃）≥6×1010
（Ω·m）
结束 欢迎提出宝贵意见
• 冷却作用：变压器油可以把铁芯和绕组内部产生 的热量吸收，然后通过油的循环使热量散发出来， 从而保证设备的安全运行。
• 灭弧作用：在油断路器和变压器的有载调压开关 上，触头切换时会产生电弧。变压器油在电弧的 高温作用下能分解大量气体，产生较大压力，从 而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。
变压器油的基本要求
变压器油的膨胀
• 变压器油会热胀冷缩，它的体积变化率为 万分之七。温度每变化一度，体积增加或 减少万分之七。
• 变压器运行时，顶层油温允许升高55℃。 由此可计算出变压器油体积变化量为 7*55/10000＝3.85%。
• 油浸式变压器需要有5%~8%空间让变压器 油热胀冷缩。
• 油浸式变压器用储油柜（油枕），波纹油 箱和波纹式储油柜作为热胀冷缩的空间。
变压器油的物理性质
2、油的闪点：油加热时所发生的蒸气与空气 所形成的混合物，在火焰接近时而闪火， 此时是以温度作为闪点。闪点是表征油的 蒸发度，油的闪点越低，其挥发性越高。 挥发性越小越好或者说闪点越高越好，新 油标准应不低于135℃。
3、变压器油的密度：895KG/M3
4、变压器油的水分：水分会影响变压器油的 电气性能导致绝缘性能下降，水分越少越 好。，一般水分含量不大于20mg/L。
新油 ≥30kV ≥35kV ≥40kV ≥50kV ≥60kV
杂质和水分会降低变压器油绝缘性能。
运行油 ≥25kV ≥30kV ≥35kV ≥45kV ≥50kV
变压器油电气性能
• 介质损耗角tanδ表示在交流电压下流过绝 缘材料的有功功率与无功功率之比。它与 绝缘材料的性能有关而与尺寸和体积无关 。
变压器油的电气性质
绝缘强度是绝缘油在高压电场下所具有的重 要电气特性指标。
变压器油在标准油杯(电极距离2.5mm)击穿 时的电压称为“击穿电压”，此时的电场强 度称为绝缘油的“绝缘强度”
变压器油电气性能
变压器油击穿电压：取标准油杯六次备工作电压 15kV以下 15~35kV 66~220kV 330kV 500kV
变压器油的膨胀
波纹油箱
储油柜
波纹式储油柜
变压器油的物理性质
• 1、外观颜色和透明度 （1）颜色：新油一般为浅黄色，氧化后颜色
变为深暗红色。运行中油的颜色迅速变暗， 表示油质变坏。 （2）气味：变压器油应没有气味，或带一点 煤油味，烧焦味—油干燥时过热；酸味— 油严重老化；乙炔味—油内产生过电
（3）透明度： 新油在玻璃瓶中 是透明的，并带有蓝紫色的荧光， 如果失去荧光和透明度，说明有水 分、机械杂质和游离碳。
• 电气设备对变压器油的基本要求是： • 具有较高的介电强度，以适应不同的工作
电压， • 具有较低的粘度，以满足循环对流和传热
需要， • 具有较高的闪点温度，以满足防火要求， • 具有足够的低温性能，以抵御设备可能遇
到的低温环境，具有良好的抗氧化能力， 以保证油品有较长的使用寿命。
变 压器油的质量标准