变压器油,工业白油,抗磨液压油专业厂家—淄博勤润

1、引言
随着电力行业的快速发展，特高压油浸式电力设备不断增多，对绝缘油的要求也更加严格。颗粒度作为影响绝缘油电气性能的关键指标，已经引起行业内相关人员的重视，国外一些超高压油浸式变压器故障已被确认为油中颗粒度过高所致。为了保证变压器的安全运行，我国已出台相关标准，对变压器油颗粒度进行全过程质量监督，如 GB/T 14542-2017《变压器油维护管理导则》中将颗粒度增加为新油净化后、热油循环后和运行后的检测项目并确定了质量标准，要求新油净化后750kV和1000kV设备油中大于5μm颗粒数≤1000个/100mL，500kV设备油中大于5μm颗粒数≤2000个/100mL，且不含100μm以上颗粒；热油循环后1000kV设备油中大于5μm颗粒数≤1000个/100mL，750kV设备油中大于5μm颗粒数≤2000个/100mL，500kV设备油中大于5μm 颗粒数≤3000个/100mL，不含100μm以上颗粒；运行后750kV和1000kV设备油中大于5μm颗粒数≤3000个/100mL，不含100μm以上颗粒。
变压器绝缘油中的杂质颗粒可分为金属颗粒和非金属颗粒，其中非金属颗粒含量可超过 90%，但金属颗粒尤其是铜颗粒对击穿电压的影响更大，因此所有颗粒杂质都应该进行合理的监控。变压器油中的杂质颗粒主要有以下四个来源。
1）在变压器制造过程中对环境、加工、装配等环节质量把控不严，导致毛刺、粉尘、焊渣等杂质的残留。
2）油系统在运输、安装或检修过程中未采取完备的防护措施，导致空气中灰尘、焊渣、纤维等杂质进入设备中。
3）绝缘油本身生产、运输、储存过程中也会将外界的杂质溶解到油中。
4）系统运行过程中，部件间的震动摩擦及油液老化等也会导致杂质颗粒的增加。
颗粒度检测结果尤其是基建阶段不合格情况最多，但经过多次机械过滤后不合格情况仍存在，为此对现场取样和实验室检测进行了全过程原因分析，提出了相应的解决方案。
2、现场取样
在空旷的基建现场或其他在运变电站取样尤其是风沙天气时，空气中的粉尘含量较高，极易污染所取样品，导致样品检测结果失真。因此，有必要研制全密封颗粒度取样装置进而提升绝缘油取样的代表性，也是提高油品颗粒度检测准确性的基础条件。
2.1颗粒度净化取样箱的构造
如图1所示，净化取样箱体设计了可拆卸滤芯、引风机和盖板，可以在实验室启动引风机对箱体内空气进行净化，消除了箱体内颗粒物杂质的影响；取样管一侧通过橡胶软管与取样嘴相连，另一侧通过密封球阀引入箱体中，通过手孔连接的密封性手套完成取样操作，保证了箱体的密封性，消除了现场取样周围环境的影响。
2.2颗粒度净化取样箱的使用方法
取样箱围堰上放置洁净的取样瓶，在手孔处安装密封性橡胶手套，启动引风机 30min 净化箱体内空气，后停止引风机并关闭盖板。将取样箱携带至现场，用干净绸布蘸取石油醚擦洗取样阀后，用软橡胶管连接取样阀与取样管，打开、关闭取样阀至少3次以冲洗取样阀同时排出取样管内死油并冲洗管路，冲洗油排至废油收集盘。在不改变流体状态的情况下进行颗粒度取样，样品在保证够用的前提下不应超过取样瓶80%的体积，移走取样瓶后盖上瓶盖放置在围堰上。
3、实验室检测
3.1检测方法
变压器油颗粒度的检测方法主要有重量分析法、显微镜计数法和自动颗粒计数法等。由于重量分析法和显微镜计数法存在一定的缺陷，所以选用自动颗粒计数法进行样品检测。 自动颗粒计数法使用了遮光型自动颗粒计数器进行颗粒度的检测，当油样恒速流过流通室时，平行光束垂直照射在油流中，油中颗粒阻挡了平行光束，使透射光强发生衰减，颗粒的投影面积与脉冲电压幅值呈线性关系，由此颗粒的尺寸可以划分到预先设置好的颗粒度尺寸范围内并计数。HIAC PODS+颗粒度仪分析时每次的检测量为10mL，测试完成后按照比例换算至100mL油样中相应范围的颗粒数。
3.2预处理方法
常规的电力用油测试方法先充分摇动油样使颗粒分布均匀，此时油液混入了大量尺寸不一的气泡，后将其置于超声浴中振荡脱气至样品中心无肉眼可见的气泡后进行检测。 为此，分别对变压器油、汽轮机油新油和汽轮机油运行油进行了静置10min （阶段1）、摇晃后超声（阶段2）、摇晃后静置10min（阶段3）三个阶段的检测，测试结果如表1所示。
15μm尺寸颗粒数检测结果增大不超过1000个/100mL，此数量对于汽轮机油合格标准SAE AS4059F 8级（5μm~15μm＜64000个/100mL）的影响很小， 而且由小颗粒团聚成的大颗粒在重力的影响下沉降到取样瓶下部， 在超声的作用下重新分散为中小颗粒均匀分布在油样中，使样品更具备代表性；对洁净度要求高的变压器油（根据设备电压等级及状态的不同，合格限值为1000个/100mL、2000个/100mL、3000个/100mL），油中小颗粒受重力的影响较小，已均匀分布在样品中，摇晃超声后因气泡导致检测颗粒数增加极有可能使原本合格的变压器油检测结果为不合格。因此，在变压器油颗粒度化验预处理时， 应摇晃样品使颗粒混合均匀后静置10min再进行检测，而不应该采取超声的处理方式。
3.3、温度及水分的影响
变压器运行期间油纸绝缘老化会产生很多水，这些水分一部分被绝缘纸纸板吸收，另一部分游离于油中。油中游离水分含量过多后，水分子团聚集在一起导致油质外观不透明、油中含有乳化相、油品乳化等不明物会对遮光原理颗粒度计数仪的检测结果 产生影响，使检测结果偏大。为此，分别在0℃、20℃、40℃、60℃和80℃这5个不同温度恒温 30min后，对水分含量为4.1mg/L 的同一变压器油样进行检测，测试结果如表2所示。
由表 2 可知，当水分较低时，随着温度的增高，变压器油颗粒度检测结果基本无变化。 当油品中水分含量较高呈现明显乳化现象时，采取烘箱恒温加热等措施使游离水转换为溶解水， 可有效排除水分对颗粒度的干扰。但考虑到油品明显乳化时水分已远超标准要求的实际情况，当油品乳化后应优先安排热油循环过滤除水，合格后再开展颗粒度检测。
4、换流变压器油颗粒度的监督冀北辖区内中都换流站和康巴诺尔换流站2019年3月进行基建调试，2020年3月完成大负荷试验，华北电科院负责绝缘油全过程检测及质量监督工作。 基建期间颗粒度偶有不合格现象，极端情况往往需要几天持续滤油并多次取样化验才能合格。正式投运一年后采用颗粒度净化取样箱对换流变上、中、下三个取样点进行取样，摇晃静置10min后在20℃室温下进行检测，测试结果见表3。
由表3可知，中都换流站和康巴诺尔换流站换流变颗粒数均远小于标准值且上、中、下三个取样点测试结果无明显差异，说明通过对现场取样和实验室检测两个环节进行质量把控，有效提高了油品检测结果的准确性；也说明换流站主设备运行状况良好，无潜油泵磨损、机械振动引起的摩擦等导致颗粒数异常增加的情况。
5、结论
通过研制变压器油颗粒度净化取样箱，显著降低了外界环境对取样的影响，提高了所取样品的代表性。摇晃后超声脱气的预处理方式会引入可暂时稳定存在的空气泡，使颗粒度检测结果偏大。变压器油品洁净度要求更加严格，建议采取摇晃样品使颗粒混合均匀后静置10min 再进行检测。油样不透明或油品乳化的情况下，应优先滤油除水合格后，再开展颗粒度检测工作。