变压器油是石油中经过蒸馏、糠醛白土或者加氢反应而获得的,产品纯净稳定、黏度小、绝缘性好、冷却性好的碳氢化合物的混合物。变压器运行周期较长,长达十几年,在长期运行过程中多少存在油量不足的情况,一般情况下,用户补加同牌号的油品,而且补加的变压器油性能指标要优于变压器内的油品性能,但实际情况状况百出,特别是在变压器检修过程中不可避免会混入其他不同品牌或牌号的变压器油,因此需要进行混油试验。本文考察了海疆牌变压器油I-20℃与国内某知名品牌I-20℃按不同比例混合后油样的性质,参考DL/T429.6《电力系统油质试验方法—运行油开口杯老化测定法》,评价其是否能达到混用条件。
1 主要分析方法及试验仪器
本文研究混油试验所采用的分析项目/方法个主要试验仪器及生产厂家见表1和表2。
2 海疆牌变压器油生产工艺流程
海疆牌变压器油原料来自中海油SZ36-1减一线馏分油,采用生产工艺为20万吨/年环烷基高压加氢润滑油装置,该工艺采用加氢处理/脱蜡-加氢后精制全加氢工艺,加氢处理/脱蜡采用非贵金属催化剂,加氢后精制采用贵金属催化剂。示意图见图1。
20 万吨/年环烷基高压加氢润滑油装置精制段采用的是贵金属催化剂,在后续馏程设置了高压汽提罐,去除了反应产物中的硫、氮以及少量金属元素等,最后再经过加氢后精制反应器进一步脱除硫、氮以及芳香烃化合物。
3 催化剂
20万吨/年环烷基高压加氢润滑油装置催化剂采用壳牌公司的专利催化剂,催化剂的装填情况见图2。
4 主要反应条件
20万吨/年环烷基高压加氢润滑油装置工艺的主要反应条件见表3。
5 试验部分
本次试验将两种变压器油以1∶9、1∶1、9∶1三种比例进行混调,并搅拌均匀。将混合好的变压器油装入锥形瓶中,按照标准要求装入铜丝,放入 115℃ 烘箱中,恒温 72h,进行高温热老化试验,试验后进行介损、酸值、油泥测试。两种油品性质见表4,混油后按变压器油标准、电力行业标准DL429.6进行了物理、化学性能分析及运行油开口杯老化试验,试验结果见表5、表6。
从表4性质分析看出,两种变压器油产品均满足石蜡基变压器油产品,对比两者产品性能石蜡基变压器油 GB2536-2011产品标准,从密度等理化性质可以看出海疆 产品因结构原因在界面张力、闪点等性能方面更加优异,I-20℃是典型的环烷基油产品,国内知名品牌的同类产品为海疆I-20℃在倾点、高温黏度方面会有一个更好的性能体现。
从表5结果看,两种变压器油按照按照不同比列混合后其理化性能、电气性能有所改变但都满足GB2536标准要求。
从表6老化后性能分析结果看,海疆I-20℃变压器油老化后介损比同类产品的变压器油的性能优异。混油老化后的酸值、介损以及沉淀均没有异常。其原因有两个方面,一是基础油方面,变压器油均是由石油炼制而来,这两种油都是经过加氢工艺生产,其主要成分是烷烃和环烷烃,只不过含量有所不同,所以两种烃类混合物经过不同比例的混合不会发生化学反应产生有害物质。第二方面是添加剂方面,变压器油均是加入的2,6-二叔丁基对甲酚(zbqinrun),添加剂都是相同的,只不过是产地不同,因此两种油品混油和不会发生反应。从最后结果看,按照电力行业标准DL429.6开口杯老化测定法中所做规定,混合油的质量不低于氧化安定性较差的一种油,两种油便可以混合使用。
6 结论
(1) 海疆牌变压器油I-20℃可与国内某知名品牌的I-20℃变压器油按任意比例进行混兑。
(2) 两种品牌的I-20℃ 变压器油产品混调后,会使变压器油的低温黏度、闪点以及倾点等物理性质稍有改变,使用性能提高;混合后的变压器油各项性能仍然符合标准且大多指标有所提高,混合后的变压器油无沉淀等不良结果产生。