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变压器 油的定义 : 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。 变压器油的作用 : (1)绝缘作用:变压器油具有比空气高得多的
变压器油的定义: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。
变压器油的作用:
(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。
对变压器油的性能通常有以下要求:
(1) 变压器油密度尽量小,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140℃。
(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。
山西变压器油的产气原理 :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和CH化学基团,并由C-C键键合在一起。电或热故障的结果可以使某些C-H键和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,这些氢原子或自由基通过复杂的化学反应重新化合,形成氢气和低烃类气体,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。故障初期,所形成的气体溶解于油中;当故障能量较大时,也可聚集成游离气体。碳的固体颗粒及碳氢聚合物可以沉积在设备的内部。
低能量放电性故障,如局部放电,通过离子反应促使最弱的键C-H键(338KJ/mol)断裂,主要重新化合成氢气而积累。对C-C键的断裂需要较高的温度(较多的能量),然后迅速以C-C键(607KJ/mol)、C=C键(720KJ/mol)和C≡C键(960KJ/mol)的形式重新化合成烃类气体,依次需要越来越高的温度和越来越高的能量。
甲烷和乙烷大约在500℃的温度下生成(但在较低温度时也有少量生成),乙炔一般在800℃~1200℃的温度下生成,而且当温度降低时,反应迅速被抑制,作为重新化合的稳定产物而积累。因此,大量乙炔是在电弧的弧道中产生的,当然在较低的温度下(低于800℃)也可能会有少量乙炔生成。
油起氧化反应时,伴随生成少量的CO和CO2,并且CO和CO2能长期积累,成为数量显著的特征气体。
另外油碳化生成碳粒的温度约在500℃~800℃。
气体的其他来源 :
山西变压器维修在某些情况下,有些气体可能不是设备故障造成的,例如油中含有水,可以与铁作用生成氢气。过热的铁心层间油膜裂解也可以产生氢。新的不锈钢中也可能在加工过程中或焊接时吸附氢而又慢慢释放到油中。特别是在温度较高,油中有溶解氧时,设备中某些油漆(醇酸树脂),在某些不锈钢的催化下,甚至可能生成大量的氢。某些改型的聚酰亚胺型的绝缘材料也可生成某些气体而溶解于油中。油在阳光的照射下也可以生成某些气体。设备检修时,暴露在空气中的油可以吸收空气中的CO2等,这时,如果不进行真空滤油,则油中CO2的含量约为300μL/L(与周围环境的空气有关)
另外,某些操作也可生成故障气体,例如:有载调压变压器中切换开关油室的油向变压器主油箱渗漏,或选择开关在某个位置动作时,悬浮电位放电的影响;设备曾经有过故障,而故障排除后绝缘油未经彻底脱气,部分残余气体仍留在油中;设备油箱带油补焊等,原注入的油就含有某些气体。这些气体的存在一般不影响设备的正常运行。但当利用气体分析结果确定设备内部是否存在故障及其严重程度时,要注意加以区分。
变压器油中一般需要分析的气体主要是对判断充油电气设备内部故障有价值的气体,即氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)。