变压器油,工业白油,抗磨液压油专业厂家—淄博勤润

变压器油是电力系统供输电设备的重要绝缘介质，其质量好坏关乎电力设备的安全稳定运行。变压器油的老化检测技术一直受 到 国内外众多学者 的关注，而近年来铜及其离子对油品的影响引起 了电力企业和研究者 的关注 。因为变压器油在运行 过程 中，不 可避免地与金属铜接触 ，因此油中经常含有微量的金属铜元素 。铜及其离子能促进油品的氧化反应 ，影响其氧化安定性 ，且铜离子对油品的介 电性能有很强 的负面效应 。F Scatiggio等对运行近几十年的变压器油中硫化铜作了统计并跟踪 ，发现硫化铜对变压器油 的热稳定性具有很大的影响。鉴于 目前国家标准和行业标准还没有将 变压器油 中杂质铜含量这一参数纳入 出厂 以及例行试验的项 目，本实验室建立 了火焰原子吸收法测定变压器油中微量铜的方法 ，这对监测变压器油中微量铜具有应用价值。
廖瑞金等对有铜无铜样品的T 501消耗速度以及酸值进行了测定，分析了铜对油品老化的催化作用 ；廖瑞金等还通过分析绝缘油酸值 、击穿电压、微水等老化特征参数 的变化规律 ，研究 了绝缘油中溶解 的铜类产物质量分数 和绝缘纸表 面铜类产 物质量分数 的变化规律 。但针对不 同价态铜对变压器油影响的研究鲜见报道 ，而这方面的研究将有利于揭示铜及其离子对变压器油性能的影响机理。
为此 ，设计 了变压器油加速热老化试验 ，在25克拉 玛依变压器新油中分别加入C u片 、Cu：O 粉末和CuO粉末 ，考察120 ℃、48天内不同老化阶段变压器油的微水 、酸值及介质损耗参数 的变化 ，分析不同价态的铜对变压器油性能的影响。
1 材料与方法
1．1 实验材料
25 克拉玛依变压器新油 、铜片(纯度 99．9％，厚度为 1 m m )、Cu20 粉末 (纯度 99．9％，200 目)、C uO粉末 (纯度 99．9％，200 目)、绝缘纸 (电力变压器常用的普通牛皮纸)。
1．2 老化试验设计
1．2．1 铜片的制备
准备一张厚度为 1 m m 的铜片，分别用 2 、4 、6砂纸打磨至铜片表面平滑发亮 ；剪取面积为 10 mmx20mm的铜片 ，立即用脱脂棉将其表面擦干净 ，并从中间折成直角 ，浸泡在无水 乙醇溶液 中；将氮气通入无水乙醇中 5 m in ，防止铜片表面在老化前与氧气接触而被氧化 ；通气完成后用镊子夹出铜 片 ，放在滤纸上 ，用吹风机吹干 ，并迅速放人干燥器中。
1．2．2 绝缘纸的制备
将绝缘纸在真空度小于 50 Pa、90 ℃下脱气 48h ，确保除去绝缘纸 中的水分。
1．2．3 老化实验步骤
准备若干个500 m L 洁净干燥的试验瓶，在真空箱中将200 g 25 克拉玛依变压器新油装入每个试验瓶 中，按 20 ：1 的油纸质量 比放入 10 g 绝缘 纸 ，按O．05 cm 铜片／1 g变压器油的比例(此比例为A BB公司提供 的参考值 )放人 10 cm 的铜片 ，即 5 片 l0mmx20mm的铜片。立即密封 ，放入 120 ℃的恒温老化箱中，每两天取出一个试验瓶进行测量。
按上述步骤 ，另外做 Cu20 粉末 和 C uO 粉末 的对 比试验。其 中试验瓶 中c u20 粉末和 CuO 粉末的添加量分别为8．775 g 、9．750 g 。
1-3 性 能测试方法
按照G B／T 7600- - 19876运行中变压器油水分含量测定法(库仑法 )》测定微水 ；按照 G B ／T 7599—19876运行中变压器油、汽轮机油酸值测定法(BTB法)》测定酸值；按照G B／T 5654- - 20076液体绝缘材料 相对 电容率 、介质损耗 因数和直流 电阻率的测量》测定介质损耗因数。
2 结果与讨论
2．1 微量水分
微水是指油中含有的水分 ，由于含量一般很少 ，称为微水，单位为gg／g。变压器油中的水分含量虽然很少 ，却对油品的质量有着极大的破坏作用。图 l为微水与老化时间的关系。

从 图 1可知 ，在 120 ℃下 ，将 C u 片 、Cu：O 粉末 、C uO 粉末加人老化变压器油 中后 ，水分含量随老化时间的延长均呈 现先增长后下 降再增长的趋势 。老化初期，在杂质铜和高温的共同作用下 ，油品迅速劣化 ，发生 了复杂 的反应生成水 ，还会生成有机酸 、醇以及醛类物质 ，这些 物质 随老化 的继续进行发生聚合和缩合反应 ，在油品中生成沥青质 、树脂等 ，增强变压器油对水分 的吸收 ，因而水分含量一老化时间曲线呈现增长 的趋势 。一段时间后 ，水分含出现下降是因为油品氧化劣化反应生成的水分在 120 ℃高温下蒸发，导致油品中水分含量减少；此外当油品中水分聚集到一定程度时，会 自由沉到试验瓶底部 ，如果变压器油中产生油泥时 ，水分会随油泥一起沉 降。老化后期 ，油品劣化进一步加剧 ，油中反应生成水的速率明显高于水分被反应掉 与沉降到底部的总和 ，从 而出现水分含量又急剧增长的现象。
从 图 1还可 以看 出 ，在整个老化过程 中 ，加入C u：O 粉末的老化变压器油微水含量明显高于加入C u 片及 CuO 粉末的老化变压器油的微水含量 ，其水分含量的变化最大 ，说明 I 价铜对油中水分含量的影响最大。
2．2 酸值
酸值是指中和 1 g 油样 中的酸性物质所需要的KO H 毫克数 ，单位为m gK O H／g。酸值是评定新油和判断运行 中油质氧化程度的重要指标之一 ，关注油样酸值的变化 ，对监测变压器的运行状况具有重 要 的意 义 。在 国 家标 准 中 ，酸值 的警 戒 值 为0．1 m gK O H ／g。图 2 为变压器油酸值与老化 时间的关系。

由图 2可知 ，在 120 ℃下 ，将 C u 片 、C u20 粉末和CuO 粉末分别加入到变压器油 中后 ，其酸值在整个老化期 间呈先缓慢增长 、后迅速增长的趋势。加入Cu：0 粉末的变压器油其酸值迅速增长的时间明显早 于加入 C u 片 和 CuO 粉末 的变压 器油 ，说明 I 价铜对变压器油的酸值影响最大，CuO粉末比Cu片对老化变压器油酸值的影响大 ，但相差不明显 。由此可知 ，杂质铜的价态对变压器油酸值的影 响从大到小的顺序依次为：I价、II价、0价。
2．3 介质损耗因数
介质损耗因数 是变压器油 内含有极性分子或不平衡电荷造成的电阻性传导电流，导致功率的损失 ，通常用 tan6来表示 ，简称介损 ，其 中 为变压器油的介质损耗角 。介损是绝缘 油一项重要 的电气性能指标 ，能直接反应运行变压器油 的老化程度 ，说明变压器油 中的极性杂质 。一般新 油 中含有的极性杂质比较少 ，因此介损比较 小 ，仅 为 O．01％～0．1％。介损能 比较 敏感地分 辨出油 中是否存在老化产物 ，因此介损的测定是变压器油监测的常用手段 。图3 为变压器油介损与老化时间的关系。从图3可知 ，加入 3 种不 同价态的铜 ，油品的介质损耗随老化时间的延长均呈先缓慢增长 、后快速增长 的趋势 。其原因是 ：高温条件下 ，油品的电导损耗增加 ，致使介损增加 ；铜离子作为活性带电离子，有电泳电导 的倾 向 ，在施加 电压条件下 ，它们能激活周 围的烃分子产生游离基 ，使这些基团在 电场 中作定 向运动，从而使油品的介损升高 ；油品氧化劣化生成的产物 (如有机酸)会加速对金属部件的腐蚀 ，形成金属皂化物 ，使介质损耗因数升高 ；另外 ，水分具有较强 的极性 ，在 电场 的作用下容易极化 ，因此油中的水分含量增加也会导致介损增大 。加入 Cu：0 粉末 、CuO 粉末 、Cu 片后的老化变压器油介损增长速度依次增大 ，说明 I 价铜对变压器油的介损影响最大。
2．4 界面张力
界面张力州是指测定油与水之间的交界面所产生的张力，单位为mN ／m ，界面张力会因为油中存在表面活性物质而降低，当油中存在一CO OH 、一0H 等类型的亲水基和 R 一类型的憎水基时 ，界面张力会明显下降 ；当油 中有被氧化的产物时 ，也会使界面张力急剧下降。在国家标准中，界面张力不能低于 19m N ／m 。图 4 为变 压器 油界 面 张力 与老化 时 间 的关 系 。
由图4 可以看 出 ，界面张力在整个老化期 间都呈下降趋势 ，下降速率先快后慢 ，这是因为变压器油在运行过程 中 ，油品老化后生成各种醇 以及有机酸会导致界面张力下降。其 中，加入 Cu20 粉末 的变压器油界面张力下 降速率最快 ，其次是加入 C uO 粉末的，最后是加入 Cu 片的。说明不 同价态铜对变压器油界面张力的影 响从大N ／I'依次是 ：I 价 、II价 、0 价。
3 结 论
(1)加入 C u：O 粉末的变压器油中水分含量的变化最大 ，说明 I 价铜对变压器油中水分含量的影响最大 ；
(2 )不 同价态铜对变压器油酸值 的影响从大到小的顺序依次为：I 价 、II价 、0 价 ；
(3)不同价态铜对变压器油介损增长速度的影响从大到小依次为：I 价、1I价、0价，I价铜对变压器油的介损影响最大；
(4 )不 同价态铜对变压器油界面张力的影响从大到小依次是 ：I 价、II价 、0 价。
由上 可知 ，在老化过程中 ，铜对变压器油性 能影响显著 ，在实际生产 中，I 价铜含量 的监测应受到重视。