矿物绝缘油中腐蚀性硫问题的应对措施研究

笔者综述了目前国内外关于矿物绝缘油中腐蚀性硫问题的主要应对措施,包括换油、除硫及向油中添加抑制剂等。其中重点介绍了当前各研究单位对油中所添加抑制剂的种类、添加浓度、抑制效果以及添加抑制剂后对绝缘油其他介电性能的影响。通过详细归纳上述各种应对措施的优缺点,为电力行业后续相关研究提供了参考依据。     

矿物绝缘油中腐蚀性硫问题研究

近年来,因矿物绝缘油中的腐蚀性硫问题而导致多起变压器、电抗器等大型电力设备发生故障,该现象已引起国内外研究人员的广泛关注。综述了矿物绝缘油中腐蚀性硫的危害、来源、相关检测标准、抑制措施等研究进展以及研究过程中仍存在的一些问题,并在实验室完成对腐蚀性硫的产物——硫化亚铜(Cu2S)性能参数的测量,发现其为一种半导电物质,为进一步研究矿物绝缘油中腐蚀性硫相关机理奠定了基础。     

变压器用矿物绝缘油的带电度与油中腐蚀性硫浓度的相关性分析

为深入研究矿物绝缘油的带电度和油中腐蚀性硫浓度之间的相关性,在120℃条件下对含有不同质量浓度腐蚀性硫的油样进行了一系列开口和闭口热老化实验。对老化油样的带电度、介质损耗以及酸值等参数分别进行测量;并采用加压差示扫描量热法(PDSC)对油样进行了进一步实验。结果发现:在闭口(弱氧环境)实验条件下,变压器油的带电度、介质损耗以及酸值均随着老化时间及油中腐蚀性硫浓度的增加而逐渐增大;但在开口(空气环境)实验条件下,变压器油的带电度随着油中腐蚀性浓度的增加呈先减小后增大趋势,其介质损耗和酸值也具有类似变化趋势。此外,腐蚀性硫(二卞基二硫)在绝缘油中具有一定的天然抗氧化性。     

腐蚀性硫化物对绝缘绕组局部放电特性的影响

变压器油在特定条件下会发生硫腐蚀现象,所生成的腐蚀性硫化物会影响绝缘绕组性能,进而引发设备故障。文中研究变压器油中腐蚀性硫化物对绝缘绕组局部放电特性的影响,通过对不同腐蚀情况的绝缘绕组试品进行局部放电测试,得到腐蚀性硫化物沉积量对绕组局部放电特征的影响规律。结果表明腐蚀性硫化物的沉积会降低绝缘绕组的局部放电起始放电电压,使得绝缘绕组容易放电,且放电密度与放电重复率与腐蚀性硫化物沉积量成正比。     

绝缘油中腐蚀性硫定量检测方法

介绍一种利用高效液相色谱定量检测绝缘油中腐蚀性硫(二苄基二硫)的方法,可为绝缘电气设备的状态评价提供更多依据。使用甲醇萃取和固相萃取两种样品前处理方法,可有效分离油样中的杂质,使二苄基二硫质量浓度在0~500 mg/L范围内线性良好,测量结果准确可靠,灵敏度较高,精密度好;但样品前处理回收率较低,具体试验条件还需进一步优化。     

变压器绝缘油硫腐蚀分析方法

采用ASTM D1275-B腐蚀性硫检测方法和扫描电子显微镜技术,研究变压器绝缘油硫腐蚀的分析方法。对变压器绝缘油进行腐蚀性硫检测,判断油中有无腐蚀性硫;对硫腐蚀的铜片进行形貌和能谱分析,测量腐蚀产物中硫含量和腐蚀产物层的厚度。测量结果表明,硫腐蚀程度随硫含量和产物层厚度的增加而增大。变压器绝缘油硫腐蚀的形貌和能谱分析,弥补了腐蚀性硫检测方法在判断硫腐蚀程度方面的不足,该方法可以判断硫腐蚀程度,还能够判断腐蚀性硫检测结果的准确性,因此ASTM D1275-B法结合扫描电子显微镜技术是分析变压器绝缘油硫腐蚀的有效方法。     

变压器绝缘油中添加金属钝化剂的工程应用

针对某电网公司22台变压器油中金属钝化剂不足的问题,采用自主研发的金属钝化剂添加装置添加金属钝化剂,并通过定期取样检测金属钝化剂含量和腐蚀性硫含量对添加效果进行验证.结果表明:添加金属钝化剂可以有效缓解腐蚀性硫对变压器的腐蚀,并指出了添加金属钝化剂过程中防止漏油、防止空气混入、控制注入流量及防止污染物进入等关键性问题.     

二苄基二硫含量对矿物绝缘油老化特性的影响

为研究油中二苄基二硫(DBDS)含量对矿物绝缘油老化特性的影响,分别制备了DBDS含量为0%、0.05%、0.1%的绝缘油样品,与绝缘纸复合后在130℃下进行加速热老化试验,定期取油样测试离子迁移率、介质损耗、电导率、酸值、油中铜含量等性能参数并进行分析。结果表明:DBDS能加速绝缘油老化,DBDS含量越高,绝缘油老化越严重;在老化过程中,离子迁移率活化能呈现先减小后增大的趋势,即存在一个拐点,这是由不同老化时期油中载流子种类及含量变化导致,DBDS含量越高,绝缘油老化越严重,拐点时间越靠前;绝缘油电导率和油中离子浓度随老化时间变化规律一致,离子浓度增大是导致老化后绝缘油电导率增大的主要原因。     

矿物绝缘油中噻吩类非活性硫诱发绕组腐蚀的反应机理研究

矿物绝缘油中腐蚀活性较强的硫化物已被证实会诱发油浸式电力设备绝缘故障,在绝缘油精炼过程中会被去除。部分非活性硫因其高效抗氧化性保留于矿物绝缘油中以提高油品的氧化安定性。然而,非活性硫在油浸式电力设备运行条件下的活化问题及其对绝缘性能造成的影响并未得到关注。本文针对矿物绝缘油中的典型非活性硫噻吩类硫化物,聚焦油纸绝缘中非活性硫诱发绕组腐蚀的反应机理。采用材料物相分析方法探究噻吩类硫化物的热裂解产物,结合热解动力学分析方法,分析噻吩类硫化物在不同升温速率下的活化能变化规律,并开展非活性硫噻吩类硫化物在油纸绝缘热场作用下的试验研究。热裂解解气相色谱、质谱以及热解傅里叶红外光谱结果表明,噻吩类硫化物(噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩)在热解过程中的主要活化产物为具有极强腐蚀性与挥发性的H₂S。不同热解升温速率下,噻吩类硫化物的热重和微分热重曲线形状基本一致,其中噻吩最容易发生热解、其次是苯并噻吩、最后为二苯并噻吩。在油纸绝缘低温过热条件下,由于体系能量的不断积累,导致非活性硫噻吩类硫化物会发生活化进而生成低分子强腐蚀性硫化物,加剧了油品腐蚀性,最终导致油纸绝缘发生硫腐蚀。     

天然酯绝缘油在变压器中的应用研究与探讨

本文分析了天然酯绝缘油的基本特性,介绍了一台采用天然酯绝缘油的110 kV油浸式变压器在电气结构设计、绝缘油工艺处理等方面的基础研究结果,并与同等级的矿物绝缘油变压器进行对比,对天然酯绝缘油在电力变压器中的应用进行了探讨。结果表明：当天然酯绝缘油应用于110 kV及以下电压的变压器时,电气结构设计原则可参照矿物绝缘油变压器标准。使用天然酯绝缘油时绝缘件的浸渍处理和密封胶垫的选用与使用矿物绝缘油时有较大差异。天然酯绝缘油在贮存与运输过程中要避免与空气接触,防止氧化。天然酯绝缘油的运动黏度对变压器的温升影响明显,结构设计时要进行相应地修正。基于天然酯绝缘油的优异特性,其在电力变压器领域具有广阔的应用前景。     

Quantitative Evaluation of Corrosive Sulfur in Electrical Insulating Oil

This paper presents quantitative evaluation method of corrosive sulfur in insulating oil. The level of corrosion on copper strip which was aged in insulating oil is expressed numerically by the amount of sulfur on it. Since X‐ray strength by wave length dispersive X‐ray (WDX) and measurement value of sulfur on copper strip by titration show good correlation, the amount of sulfur can be obtained rapidly only by WDX. The performance of passivator such as BTA or Irgamet39 was quantitatively evaluated by WDX. The evaluation of life of passivator was also achieved. Copyright © 2008 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

变压器油中腐蚀性硫的研究现状

综述了变压器油中腐蚀性硫导致变压器故障的机理及研究现状.     

变压器用矿物绝缘油维护管理标准的现状与修订(二)

油品混用时必须重视油的相容性，对此在标准中作了明确规定。     

变压器用植物绝缘油的低温特性试验研究

为研究凝点低的植物绝缘油对变压器绝缘强度的影响,用绝缘油耐压测试仪对凝固状态下的植物油、油纸绝缘结构进行耐压试验,并在高低温交变试验室对-30℃下的10 k V/315 k VA冷冻变压器实物进行耐压及局部放电试验。通过对比试验结果表明,对于大豆绝缘油,凝固后的绝缘油耐压下降了3.2 k V;油纸混合结构的耐压水平基本没变,凝固状态下的耐压值提高了1 k V;完全冷冻后的植物油变压器顺利通过耐压试验,且在最低气温为-27℃的内蒙古赤峰挂网运行23个月,运行情况良好。     

油浸式变压器绝缘油热特性的仿真分析

通过建立油浸式变压器二维等效模型,采用有限元法求解变压器流体-温度场,对比分析了植物绝缘油和矿物绝缘油对变压器热点温度及绕组温度分布的影响,分析了不同入口油速、不同变压器绝缘油对变压器热点温度的影响。结果表明:在同等入口油速下,植物绝缘油的散热特性优于矿物绝缘油,说明采用植物绝缘油代替矿物绝缘油应用于变压器中是可行的。     

降低高压变压器现场安装时油中含气量的方法

在高压变压器的现场安装时,降低变压器绝缘油中含气量是一项重要环节,也是评价变压器安装质量的一项重要指标。笔者针对现场实际并经实践提出对充氮保管的变压器,在通常的安装流程中,增加连续抽真空(首次注油前)48h及以上,最终可使绝缘油中含气量有明显的下降作用。     

一起500kV变压器绝缘油含氢量超标的原因分析

针对某电厂3台500 kV单相变压器投运前绝缘油中均出现含氢量超标现象,依据绝缘油中产生特征气体的机理和试验数据,展开判断、分析,结果表明其为变压器部件表面吸附的氢释放引起氢含量超标.     

矿物油变压器注换两种酯类绝缘油的研究

本文主要研究了传统矿物油变压器注换酯类绝缘油包括天然酯及单酯绝缘油的可行性问题,首先研究了两种酯类绝缘油与矿物油混合后的常规电气、理化特性,在此基础上,分别使用两种酯类绝缘油对两台10 kV矿物油变压器进行注换,并测试注换前后变压器的整体特性。结果表明：使用单酯绝缘油注换矿物油变压器后,变压器的温升有所降低,对地电容提...     

电力变压器用植物绝缘油微水特性

本文中作者介绍了电力变压器所使用的植物油微水含量的特性,给出了植物绝缘油中含水量与绝缘材料中含水量的关系。     

天然酯绝缘油与矿物绝缘油混合特性

在天然酯绝缘油的众多应用场景中,使用天然酯绝缘油更换矿物绝缘油对在役老旧变压器进行延寿的技术在国内外受到广泛关注。换油过程中变压器中的残余矿物绝缘油不可避免地会与新添加的天然酯绝缘油混合。本研究将天然酯按体积分数 0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100% 与矿物绝缘油混合,...