基于铜失重的变压器油硫腐蚀程度定量表征方法

变压器油中腐蚀性硫与铜绕组反应,生成硫化亚铜附着在绝缘纸表面,造成绝缘纸电气性能下降从而引发故障。为实现对变压器油硫腐蚀程度的准确评估,本文提出一种由铜失重来定量表征变压器油硫腐蚀程度的方法。该方法采用砂纸打磨铜片以除去铜片表面氧化膜,然后参照DL/T 285—2012进行老化试验,试验完成后采用稀硝酸除去铜片表面附着的铜氧化物以及铜硫化物,通过比较老化试验前后铜片的质量差来定量表征变压器油硫腐蚀程度。通过添加不同浓度二苄基二硫(DBDS)以及十二硫醇(DDM)的绝缘油样,验证铜失重与变压器油中腐蚀性硫浓度的相关性,并采用实际运行油样验证该方法的有效性。结果表明:铜失重质量与变压器油中腐蚀性硫的浓度具有较好的相关性,油中腐蚀性硫的浓度越高,铜片失重质量越大,该方法能够准确检测出实际运行变压器油的硫腐蚀程度。     

变压器油中Cu2 S生成规律及影响

变压器油中的腐蚀性硫可对变压器绝缘性能造成不良影响。为研究变压器油中腐蚀性硫对铜导线及油纸绝缘的影响特性,在实验室以某油品（油样1）为主要研究对象（以另一油品（油样2）作为对比）,在130 ℃和150 ℃下进行加速热老化试验。通过分析老化过后的裸铜片、纸包铜片、绝缘纸和油样相关特性的变化,发现油样1具有明显的硫腐蚀性,而油样2没有这一特性;铜片表面及绝缘纸内表面的腐蚀程度随着老化时间的增加而加剧;Cu2S在绝缘纸表面的沉积不仅与腐蚀程度有关,还与老化时间有关;Cu2S的沉积会改变铜片的表面结构、绝缘纸的纤维分布以及油-纸复合绝缘介质的介电特性,沉积了Cu2S的复合介质,其击穿场强大大降低。关于变压器油腐蚀性硫防治措施的研究结果将另行详述。     

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.     

基于多特征指标综合评价的变压器油硫腐蚀程度定量表征方法

近十几年来,由变压器油中的腐蚀性硫导致的变压器故障时有发生,因此研究定量表征变压器油硫腐蚀程度的方法,预防变压器故障的发生具有重要意义。在实验室环境下模拟了含不同腐蚀性硫的变压器油纸绝缘系统的老化过程,研究了腐蚀性硫对铜片、绝缘纸聚合度以及绝缘油介损的影响。研究结果表明:腐蚀性硫不仅会腐蚀铜片,还会在老化过程中加速绝缘纸的降解,增加绝缘油的介损。二苄基二硫对铜片腐蚀严重,硫醇对铜片腐蚀较轻但对绝缘油介损影响更大,因此单纯考虑对铜片的影响来判断变压器油硫腐蚀程度不够准确。在老化实验的基础上,根据变压器运行的相关标准,分别确定了表征变压器油硫腐蚀对铜、绝缘纸以及绝缘油影响的参量的计算方法。再结合德尔菲法确定的权重,建立了一个综合定量表征变压器油硫腐蚀程度的方法。相比于现有的方法,此方法更为全面,对于一些非二苄基二硫造成的硫腐蚀也能正确判别,对于预防硫腐蚀故障的发生具有重要意义。在实际工程中,可采用此方法定期取油测试变压器油硫腐蚀程度,当硫腐蚀程度较高时需引起关注,及时处理避免硫腐蚀导致的变压器故障的发生。     

变压器油中腐蚀性硫浓度对绕组绝缘电气性能的影响

为了研究变压器油中腐蚀性硫含量对绕组绝缘性能的危害,通过在变压器绝缘油中添加二苄基二硫(DBDS),以得到三种浓度含腐蚀性硫的绝缘油样品,并将纸包铜绕组浸渍于绝缘油样品中,在130℃下开展加速热老化试验。在不同老化时间取样试品测量相关参数以研究绝缘纸上沉积物的特性、发展规律及其对绕组模型绝缘性能的影响。通过SEM观察铜导线与绝缘纸表面微观形貌变化规律,采用能谱分析技术确定绝缘纸表面沉积物质的元素及含量,利用Keithley6517B测试沉积量对绕组的体积/表面电阻率以及介质损耗参数影响规律。试验结果表明,油中的DBDS含量增加可明显加速铜片表面的腐蚀速度及绕组绝缘纸上腐蚀性物质的沉积,沉积于绝缘纸表面的物质会对绝缘的体积/表面电阻率、介质损耗造成明显的影响。以上研究对深入认识变压器油硫腐蚀机理及有效预防此类事故的发生具有重要意义。     

金属钝化剂BTA对变压器硫腐蚀的抑制效果及绝缘油性能的影响研究

油中的腐蚀性硫化物会侵蚀变压器绝缘绕组,导致油纸绝缘性能下降,给变压器的运行带来安全隐患,工程上常通过加入金属钝化剂来抑制腐蚀性硫化物与铜离子的结合,进而延缓硫腐蚀过程的发生。研究了油中常用金属钝化剂苯并三氮唑(BTA)对铜硫化物形成的抑制效果,并研究了钝化剂在长期运行过程中对变压器绝缘油性能的影响。结果表明,在含有腐蚀性硫的绝缘油中加入BTA可以有效缓解变压器硫腐蚀,但高浓度的BTA会促使油中铜离子含量增加,而油中铜离子能通过传递分解过氧化氢产生过氧化自由基,加速油品劣化,导致油纸绝缘老化加速。     

变压器绝缘油中金属钝化剂Irgamet 39的消耗规律

为深入研究变压器绝缘油中金属钝化剂的消耗原因并借以制定和优化金属钝化剂的添加方案,研究了不同温度下变压器油中金属钝化剂Irgamet 39消耗规律以及同一温度下二苄基二硫(DBDS)质量分数、2,6—二叔丁基对甲酚(DBPC)质量分数、油的运行情况、纸面积、铜表面积以及铜的腐蚀情况等因素对于变压器油中Irgamet39消耗规律的影响。采用高效液相色谱(HPLC)法检测油中的Irgamet 39质量分数。结果表明:温度是Irgamet 39消耗的决定因素,低温下(≤60℃)Irgamet 39几乎不消耗,高温下(≥90℃)Irgamet 39消耗迅速;DBDS、运行油、绝缘纸、未腐蚀的铜和已腐蚀的铜会增加Irgamet 39的消耗;DBPC对于Irgamet 39的消耗几乎无影响。结合Irgamet 39的作用机理可以看出,除高温下的自身分解和与铜形成保护膜阻止腐蚀性硫对铜的腐蚀外,变压器中的油环境和绝缘纸是Irgamet 39消耗的重要影响因素。     

变压器油中腐蚀性硫的研究进展及应用

综述了变压器油中腐蚀性硫的研究进展;结合研究现状,对贵州电网220kV及以上电压等级主变压器（含高抗）油进行腐蚀性硫的检测;对含腐蚀性硫的变压器油进行了添加钝化剂的处理,添加钝化剂前后的试验数据对比证实了这种处理方法的有效性,具有推广价值。     

某电厂主变压器油中腐蚀性硫问题分析及处理措施

某电厂1号、2号主变压器油击穿电压偏低,总烃含量持续升高。为找出问题所在,对油品进行了一系列试验,包括扫描电镜扫描、元素分析、X射线衍射分析及腐蚀性硫试验,其结果为变压器油中全硫及腐蚀性硫分较高,变压器油发生了硫腐蚀,含硫物质与绕组材料（铜）发生反应后生成黑色的Cu2S及Cu4SO4（ＯＨ）6,影响变压器的绝缘性能,导致油中总烃含量升高。再生处理并辅以添加钝化剂的方法可降低油中全硫和腐蚀性硫分,减缓硫对铜片的腐蚀。     

含腐蚀性硫变压器油添加钝化剂有效性及变压器运行监控研究

为研究钝化剂对含腐蚀性硫变压器油的影响,对14台变压器添加钝化剂后的运行进行监控,监测变压器油中钝化剂的消耗情况、油中腐蚀性硫含量变化、油品理化性能及电气性能变化等。结果表明:添加钝化剂后,随着时间的延长,钝化剂逐渐消耗,月平均消耗量为6 mg/kg;钝化剂添加后,变压器油中的腐蚀性硫DBDS含量基本保持不变,说明腐蚀性硫未与铜导线发生反应,钝化剂能够有效缓解DBDS对铜导线的腐蚀;钝化剂的添加对变压器油的电气性能、物化性能及油中气体含量没有影响。     

广东电网500kV变压器绝缘油腐蚀性硫普查和处理

针对绝缘油中存在的腐蚀性硫,在变压器运行中与铜导线发生反应析出硫化亚铜,由于硫化亚铜的导电特性,该物质对导线绝缘纸渗透、污染使导线绝缘强度逐渐减弱,最终导致变压器匝绝缘击穿,变压器线圈烧毁的事故隐患,对广东电网公司201台500 kV变压器绝缘油进行了全面普查工作,发现含有腐蚀性硫的有29台,占普查总台数14.4%,同时对含腐蚀性硫的变压器进行了添加钝化剂处理,跟踪数据表明,添加钝化剂措施对于防止变压器腐蚀性硫故障是可行的、有效的。     

钝化剂对变压器油中多重硫化物的防护效果及油品质量的影响

目前对钝化剂防护有效性的研究主要集中在单一硫化物方面,为此文中探究了含有多重腐蚀性硫情况下不同钝化剂防护效果差异以及钝化剂对油品质量的影响。采用含有多种腐蚀性硫化物的福建水口变电站运行油在150℃下进行加速老化试验,通过比较TTA、Irgamet39、T571这3种钝化剂在多重腐蚀性硫并存环境中的防护有效性,获得了3种钝化剂的最佳添加量。通过测试添加最佳浓度钝化剂后的新油及运行油的工频击穿电压、介质损耗因数、体积电阻率以及水分含量,对比分析了3种钝化剂对油品质量的影响。研究结果表明:3种钝化剂中,TTA的防护效果最佳,质量分数为50×10^-6即可保护铜片免受侵蚀,其它两种钝化剂即使质量分数达到200×10^-6也无法做到完全防护,只能延缓铜片受到的侵蚀。Irgamet39的加入对油样击穿电压、介质损耗因数、体积电阻率、油中水分等特征参量影响最小,T571钝化剂次之,TTA因其难溶于油,即使充分搅拌后仍然会对油品质量产生较大影响。综合考虑钝化剂对油品质量的影响与经济性,推荐在变压器运行一段时间之后,向油中添加100×10^-6...     

广东电网变压器绝缘油中金属钝化剂含量普查及对策研究

变压器绝缘油中添加金属钝化剂可有效缓解腐蚀性硫对变压器的腐蚀。为掌握广东电网主变压器（主变）绝缘油中金属钝化剂含量变化情况,采用高效液相色谱法对广东电网添加金属钝化剂的208台主变绝缘油中金属钝化剂质量分数进行了普查。结果表明,金属钝化剂质量分数明显降低的主变有60台,其中降低幅度较大的有19台。参考国际相关标准,提出了变压器绝缘油中添加金属钝化剂后运行监督的措施。普查结果可为制定我国变压器绝缘油金属钝化剂添加和运行标准提供参考。     

变压器油中酸与抗氧化剂协同作用对油硫腐蚀的影响

为了研究变压器油中酸与抗氧化剂2,6-di-tert-butyl-p-cresol(DBPC)协同作用下对油硫腐蚀的影响,在含有腐蚀性硫化物DBDS的变压器油中加入抗氧化剂DBPC与两种不同类型的酸,并在氮气环境下对油纸绝缘进行加速热老化。老化后对铜绕组进行展开并观察铜条与绝缘纸表面的腐蚀沉积;采用气质联动仪(GC-MS)对油中剩余DBDS含量进行测量;利用Arrhenius方程计算酸作用下的腐蚀性硫化物腐蚀铜绕组的活化能。结果表明:酸能加剧铜表面的油硫腐蚀程度;抗氧化剂DBPC在一定程度上能减缓铜表面的腐蚀,氮气环境下绝缘纸表面几乎不存在沉积物。采用Arrhenius方程计算得到油硫腐蚀铜绕组所需的活化能为88.37 k J/mol,酸作用下油硫腐蚀铜绕组所需的活化能相比下降了30.64%。酸的存在使得腐蚀性硫化物腐蚀铜的化学反应更易进行。     

钝化剂对绝缘纸和绝缘纸板绝缘寿命及电气性能的影响

为了研究钝化剂对绝缘纸和绝缘纸板性能的影响,在120℃下对含钝化剂和不含钝化剂的绝缘纸板进行加速老化实验,通过测定绝缘油中糠醛含量以及绝缘纸的聚合度,研究钝化剂对绝缘纸绝缘寿命的影响;通过测定绝缘纸板的电气强度、体积电阻率和介质损耗因数,研究钝化剂对绝缘纸板电气性能的影响。结果表明:添加钝化剂前后,绝缘纸的聚合度和油中糠醛含量没有明显差别;绝缘纸板的电气强度、体积电阻率和介质损耗因数也未发生明显变化。说明,添加钝化剂对绝缘纸和绝缘纸板的性能没有影响。     

多重硫腐蚀对变压器油纸绝缘热老化特性的影响

为研究多重硫腐蚀对油纸绝缘系统热老化特性的影响,利用添加不同浓度二苄基二硫醚（简称为DBDS）、二苄基硫醚（简称为DBS）及十二硫醇（简称为DDM）的变压器新油、普通绝缘纸和铜片组成试品,在140℃温度下进行了加速热老化实验,定期取样测试了相应特征参量。研究结果表明：腐蚀性硫不仅会腐蚀铜片,而且会对油纸绝缘系统的热老化产生一定的促进作用,其中多重硫腐蚀的促进作用不等于单一硫腐蚀促进作用的线性叠加;不同硫化物的组合中,DBDS与DBS的组合对油纸绝缘热老化的促进作用最强,会导致油中糠醛、水分、酸值等老化特征参量发生明显变化;硫醇的存在会导致油中糠醛的消耗,对油中糠醛质量浓度的增长起到明显的抑制作用。综上所述,相比单一腐蚀性硫,多重硫腐蚀对变压器油纸绝缘热老化特性的影响机理更为复杂;使用油中糠醛质量浓度来评估老化状态的经验数据,在硫醇存在的绝缘油中并不适用。     

微量硫化物对变压器油纸绝缘热老化特性的影响

针对变压器出现的硫腐蚀故障,利用添加不同浓度的二苄基二硫(DBDS)或十二硫醇的变压器油、普通绝缘纸和铜片组成试品,在130℃下进行加速热老化实验,研究不同硫化合物对油纸绝缘系统热老化特性的影响。对实验过程定期取样,观察铜片表面颜色变化,并测量试品老化过程中绝缘纸聚合度、油中糠醛、油纸中酸值、油中微水质量分数以及油中溶解气体随老化时间的变化情况。研究结果表明,油中DBDS和十二硫醇浓度越高,绝缘纸降解速率和油中糠醛含量以及纸中酸值、油中水分的波动幅度越大,铜片腐蚀程度越严重,且铜片的腐蚀程度与氧气含量有关。添加十二硫醇的油样中,油中酸值随其浓度增大而增大;在添加DBDS的油样中,低氧时,油中酸值随DBDS浓度增大而增大,而高氧时,油中酸值随DBDS浓度增大先减小后增大。油中不同浓度的DBDS和十二硫醇对油纸绝缘系统老化产气特性表现为不同程度的促进作用。     

丙酮肟(DMKO)在停炉保护及酸洗钝化中的应用研究

通过实验室缓蚀效果试验和钝化条件试验,确定了丙酮肟作为停用保护缓蚀剂和化学清洗钝化剂的工艺条件。现已成功应用于国产１０２５ｔ／ｈ亚临界锅炉的长期停用保护（一年以上）和化学清洗钝化处理。它对金属的缓蚀效果优于钝氨液及联氨液。在金属表面形成的钝化膜性能优于联氨钝化膜。     

新型钝化药剂在锅炉化学清洗当中的应用比较

在化学清洗过程中,钝化作为保护金属基体,防止金属产生二次浮锈,是非常重要的一步。本文着重讨论了金属表面钝化的机理及在钝化过程中,使用联胺、磷酸盐、亚硝酸钠及过氧化氢四种钝化剂时,浓度、湿度、pH值、铁离子等因素对钝化效果的影响,以及四种钝化剂实施后的钝化膜表面状况和保护效果。     

电场对变压器绕组油纸绝缘油硫腐蚀的影响及机理研究

为了探究电场对变压器绕组油纸绝缘油硫腐蚀的影响及机理,在实验室将Pig-tail绕组模型浸渍于添加了典型腐蚀性硫——二苄基二硫(DBDS)的绝缘油中,在交、直流电场和热(130℃)联合作用下开展20天的油硫腐蚀试验,对腐蚀试验后的绝缘绕组和绝缘油的理化性能和电气性能参数以及绝缘纸上硫化亚铜沉积量进行测试,对比分析电场对绕组硫腐蚀的影响规律和作用机制。结果表明:相比于单一热作用,交流和直流电场的加入均能加速油硫腐蚀过程,且电场强度越大,加速效果越明显。交流电场作用下,绕组模型两电极的腐蚀程度相当;而直流电场作用下,两电极腐蚀程度不对称,与直流高压电源极性相关。分析认为,电场作用下两电极的铜条形成电解池,并发生电化学腐蚀,电极表面析出的铜离子是加速油硫腐蚀进程的主要原因。