GBT 14542—93运行中变压器油维护管理导则.doc

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1、中华人民共和国国家标准 运行中变压器油维护管理导则 GB/T 1454293 Guide for maintenance and supervision of transformer oil in service 国家技术监督局1993-07-11批准 1994-05-01实施 本导则主要参照IEC422设备内矿物绝缘油监督维护导则和BS5730绝 缘油的维护导则编写。由于各单位情况不同，在使用本导则时必须考虑设备 的类型和使用状况，必要时还应参考制造厂家的说明。发供电部门有关人员必 须掌握设备用油的使用性能和变化规律，做好油质监督维护工作，保证用油 设备安全经济运行。 1主题内容与适用范围

2、本导则适用于运行中大型变压器、油开关等充油电气设备中使用的未加有或加 有抗氧化添加剂的矿物变压器油，对油质监督维护工作提供指导。 本导则不适用于各种合成绝缘液。对进口充油电气设备投入运行前的油质评价 可按订货合同规定进行。 2引用标准 GB/T 261 石油产品闪点测定法(闭口杯法) GB/T 264 石油产品酸值测定法 GB/T 507 绝缘油介电强度测定法 GB/T 510 石油产品凝点测定法 GB2536变压器油 GB/T 3535 石油倾点测定法 GB/T 5654 液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测 量 GB/T 6541 石油产品油对水界面张力测定法(圆环法

3、) GB7252变压器油中溶解气体分析和判断导则 GB7595运行中变压器油质量标准 GB7597电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法 GB7598运行中变压器油、汽轮机油水溶性酸测定法(比色法) GB7599运行中变压器油、汽轮机油酸值测定法(BTB法) GB7600运行中变压器油水分含量测定法(库仑法) GB7601运行中变压器油水分测定法(气相色谱法) GB7602运行中汽轮机油、变压器油T 501抗氧化剂含量测定法(分光光度法) GB/T 11142 绝缘油在电场和电离作用下析气性测定法 SH/T 0206 变压器油氧化安定性测定法 SD304绝缘油中溶解气体组分含量测定法(气相色谱

4、法) DL421绝缘油体积电阻率测定法 DL423绝缘油中含气量测定(真空压差法) DL429.2颜色测定法 DL428.6运行油开口杯老化测定法 DL429.7油泥析出测定法 DL429.9绝缘强度测定法 DL450绝缘油中含气量的测定法(二氧化碳法) 3变压器油的性能和变质 3.1我国的变压器油根据低温性能划分，分为：10、25、45三种牌号。炼制时 所选用原油有环烷基、石蜡基和混合基原油。 炼制变压器油的工艺有如下几种： 3.1.1低凝原油常减压蒸馏溶剂精制白土补充精制过滤加抗氧化剂。 3.1.2原油常减压蒸馏溶剂精制脱蜡加氢补充精制白土精制过滤加抗 氧化剂。 3.1.3原油常减压蒸馏脱

5、蜡硫酸精制白土补充精制过滤加抗氧化剂。 以上三种加工工艺采用溶剂精制和白土补充精制较多，但此工艺对氮化合物不 容易彻底除净。因氮化合物极不稳定，容易氧化产生沉淀和加深颜色，尤其对油品 的介质损耗因数有不利影响。采用溶剂精制后，加氢补充精制和白土精制，油品氧 化安定性和电气性能都比较好。酸碱精制是一种古老而简单的工艺，硫酸能与油中 氮、氧、硫的化合物、烯烃、多环芳烃等非理想的组分反应，最后随酸 渣一起除去。适度硫酸精制比溶剂加氢精制能保留较多的芳烃，对变压器油仍是 一种较好的精制方法，也是多年保留的原因。 3.2新变压器油应具备的性能 充入电气设备的变压器油的运行可靠性，取决于油的某些基本特性参

6、数，而这 些特性参数将影响电气设备的整个运行工况，为了有效地完成其绝缘、传热、以及 消弧等多方面的作用，变压器油必须至少具有以下基本特性。 3.2.1氧化安定性 运行中变压器油老化因素很多，受外界影响，如温度、空气、电场、金属催化 剂等作用，都会加速油品氧化，其内在因素与油品的组成有关，油由各种结构复杂 的混合烃所组成，但其所占的比例不同，其性能也就有所不同。环烷烃的抗氧化性 能差，容易氧化生成酸和其他产物。但对抗氧化剂感受性较好，弥补了不足之处， 是变压器油理想组分。烷烃的抗氧化性能与环烷烃差不多，但是在强电场作用下容 易发生脱氢反应，产生高分子聚合物，通常称为X蜡。芳烃对变压器油的氧 化安

7、定性能起着重要作用，但其结构不同，对油品性能影响也各不相同， 双环芳烃或多或少有抑制氧化能力，多环芳烃是很好的天然抗氧化剂，但氧 化后容易产生沉淀，同时使油的颜色变浑。炼制变压器油时，如采用深度精制， 然后加入抗氧化剂，可以避免油产生沉淀问题。变压器是连续长期运行设备，不 能轻易停电检修，所以要求变压器油有优越的氧化安定性能。 3.2.2电气性能 变压器油作为电气设备绝缘介质，要具备良好电气性能。 a.绝缘击穿电压，是检验油耐受极限电应力情况的非常重要的一项指标； b.介质损耗因数与电阻率对油中存在的可溶性极性杂质、老化产物以及带电 胶体等的反应非常敏感。在较高温度下介质损耗因数与电阻率通常具

8、有较好的相 关性，介质损耗增大，电阻率降低，油品的介质损耗因数与电阻率可以影响电气 设备的绝缘性能。油品的这些性能与基础油组成和加工工艺都有关系。 3.2.3粘温性能 变压器油除了起绝缘作用外，还起着散热的作用。因此，要求油的粘度随温度 的变化愈小愈好，即粘温特性好。所以要求在寒冷地区较低温度下油的粘度变化 小，仍然具有循环对流和传热能力，才能使设备正常运行，避免设备出现过热等问 题。 3.3变压器油变坏因素 3.3.1设备条件 变压器设备设计制造时采用小间隔，运行中易出现热点，不仅促使固体绝缘材 料老化，也加速油的老化。一般温度从6070起，每增加10油氧化速度约 增加1倍。另外，设备的严密

9、性不够，漏进水分，会促进油的老化，选用固体绝缘材 料不当，与油的相容性不好，也会促进油的老化，所以设备设计和选用绝缘材料都 对油的使用寿命有影响。 3.3.2运行条件 变压器、电抗器等充油电气设备如在正常规定条件下运行，一般油品都应具有 一定的氧化安定性，但当设备超负荷运行，或出现局部过热，油温增高时，油的老 化则相应加速。当夏季环境温度比较高时，若不能及时调整通风和降温措施，将对 设备内的固液体绝缘寿命带来不利的影响，最终会导致缩短设备使用时间。 3.3.3污染问题 新油注入设备时，都要通过真空精密过滤、脱气、脱水和除去杂质。但当清洁 干燥油注入设备后，油的介质损耗因数有时会增大，甚至超过运

10、行中规定2%的最 低极限值。这主要是由污染造成，一是由于设备加工过程环境不清洁，微小杂质颗 粒附着在变压器线圈及铁芯上，注油后侵入油中；二是某些有机绝缘材料溶解于油 中，导致油的性能下降。 3.3.4运行中维护 运行中油的维护很重要，目前变压器大部分不是全密封，如果呼吸器内的干燥 剂失效不能及时更换，将潮湿空气带入油内，油中抗氧化剂消耗不能及时补加；净 油器(热虹吸器)内的吸附剂失效后，未能及时更换等。都会促使油的氧化变质。因 此做好运行油的维护，不仅会延长油的使用寿命，同时也使设备使用期延长。 4油质试验意义 4.1外观：检查运行油的外观，可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。在常 规试验

11、中，应有此项目的记载。 4.2颜色：按DL 429.2方法试验 新变压器油一般是无色或淡黄色，运行中颜色会逐渐加深，但正常情况下这种 变化趋势比较缓慢。若油品颜色急剧加深，则应调查是否设备有过负荷现象或过热 情况出现。如其他有关特性试验项目均符合要求，可以继续运行，但应加强监视。 4.3水分：按GB 7600或GB 7601方法试验。 水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。变压器油和绝缘材料中含水 量增加，直接导致绝缘性能下降并会促使油老化，影响设备运行的可靠性和使用寿 命。对水分进行严格的监督，是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。 4.4酸值：按GB/T 264或GB 7599方

12、法试验。 油中所含酸性产物会使油的导电性增高，降低油的绝缘性能，在运行温度较高 时(如80以上)还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀，缩短设备使用寿 命。由于油中酸值可反映出油质的老化情况，所以加强酸值的监督，对于采取正确 的维护措施是很重要的。 4.5氧化安定性：按ZBE38003方法试验。 变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。由于国产油氧 化安定性较好，且又添加了抗氧化剂，所以通常只对新油进行此项目试验，但对于 进口油，特别是不含抗氧化剂的油，除对新油进行试验外，在运行若干年后也应进 行此项试验，以便采取适当的维护措施，延长使用寿命。 4.6击穿电压：按GB507或

13、DL429.9方法试验。 变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况，是一项非常重要 的监督手段，通常情况下，它主要取决于被污染的程度，但当油中水分较高或含 有杂质颗粒时，对击穿电压影响较大。 4.7介质损耗因数：按GB/T5654方法试验 介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。新油中所含极性 杂质少，所以介质损耗因数也甚微小，一般仅有0.01%0.1%数量级；但由于氧化 或过热而引起油质老化时，或混入其他杂质时，所生成的极性杂质和带电胶体物质 逐渐增多，介质损耗因数也就会随之增加，在油的老化产物甚微，用化学方法尚不 能察觉时，介质损耗因数就已能明显的分辨出来。因此介质

14、损耗因数的测定是变压 器油检验监督的常用手段，具有特殊的意义。 4.8界面张力：按GB/T6541方法试验。 油水之间界面张力的测定是检查油中含有因老化而产生的可溶性极性杂质的 一种间接有效的方法。油在初期老化阶段，界面张力的变化是相当迅速的，到老化 中期，其变化速度也就降低。而油泥生成则明显增加，因此，此方法也可对生成油 泥的趋势做出可靠的判断。 4.9油泥：按DL429.7方法试验。 此法是检查运行油中尚处于溶解或胶体状态下在加入正庚烷时，可以从油中沉析 出来的油泥沉积物。由于油泥在新油和老化油中的溶解度不同，当老化油中渗入新 油时，油泥便会沉析出来，油泥的沉积将会影响设备的散热性能，同时

15、还对固体绝 缘材料和金属造成严重的腐蚀，导致绝缘性能下降，危害性较大，因此，以大于 5%的比例混油时，必须进行油泥析出试验。 4.10闪点：按GB/T261方法试验。 闪点对运行油的监督是必不可少的项目。闪点降低表示油中有挥发性可燃气体 产生；这些可燃气体往往是由于电气设备局部过热，电弧放电造成绝缘油在高温下 热裂解而产生的。通过闪点的测定可以及时发现设备的故障。同时对新充入设备及 检修处理后的变压器油来说，测定闪点也可防止或发现是否混入了轻质馏份的油 品，从而保障设备的安全运行。 4.11油中气体组分含量：按SD304方法试验。 油中可燃气体一般都是由于设备的局部过热或放电分解而产生的。产生可燃气 体的原因如