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什么是变压器油,变压器油的主要作用?

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什么是变压器油,变压器油的主要作用?
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编辑时间 : 2019-11-21

  

  一、变压器油的成份

  变压器油是一种矿物油,由石油精炼而成。

  变压器油含烷烃,环烷烃和芳香烃,在低温会凝固,在高温会分解和燃烧。

  变压器油在高温下会分解成甲烷,乙烷,乙烯、乙炔、氢气和水。

  变压器事故后可以通过变压器油的色谱分析,测量各种气体的比例,从而判断出事故点的温度。


  二、变压器油的标号

  变压器油是以凝点为基础命名的:

  DB-XX,其中“D”代表“电力用油”,“B”代表“变压器油”,XX代表凝点。

  DB-10变压器油,表示凝点为-10℃;

  DB-25变压器油,表示凝点为-25℃;

  DB-45变压器油,表示凝点为-45℃;

  10号变压器油适用于我国的长江流域及以南的地区使用。

  25号变压器油适用于黄河流域及华中地区使用。

  45号变压器油适用在西北、东北地区使用。


  三、变压器油的作用

  绝缘作用:变压器油将不同电位的带电部分隔离开来,使不致于形成短路。冷却作用:变压器油可以把铁芯和绕组内部产生的热量吸收,然后通过油的循环使热量散发出来,从而保证设备的安全运行。

  灭弧作用:在油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。变压器油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。


  四、变压器油的基本要求

  电气设备对变压器油的基本要求是:

  具有较高的介电强度,以适应不同的工作电压,

  具有较低的粘度,以满足循环对流和传热需要,

  具有较高的闪点温度,以满足防火要求,

  具有足够的低温性能,以抵御设备可能遇到的低温环境,具有良好的抗氧化能力,以保证油品有较长的使用寿命。


  五、变压器油的质量标准


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  六、变压器油的膨胀

  变压器油会热胀冷缩,它的体积变化率为万分之七。温度每变化一度,体积增加或减少万分之七。

  变压器运行时,顶层油温允许升高55℃。由此可计算出变压器油体积变化量为7*55/10000=3.85%。

  油浸式变压器需要有5%~8%空间让变压器油热胀冷缩。

  油浸式变压器用储油柜(油枕),波纹油箱和波纹式储油柜作为热胀冷缩的空间。

  七、变压器油的物理性质

  1、外观颜色和透明度

  (1)颜色:新油一般为浅黄色,氧化后颜色变为深暗红色。运行中油的颜色迅速变暗,表示油质变坏。

  (2)气味:变压器油应没有气味,或带一点煤油味,烧焦味—油干燥时过热;酸味—油严重老化;乙炔味—油内产生过电

  (3)透明度:新油在玻璃瓶中是透明的,并带有蓝紫色的荧光,如果失去荧光和透明度,说明有水分、机械杂质和游离碳。

  2、油的闪点:油加热时所发生的蒸气与空气所形成的混合物,在火焰接近时而闪火,此时是以温度作为闪点。闪点是表征油的蒸发度,油的闪点越低,其挥发性越高。挥发性越小越好或者说闪点越高越好,新油标准应不低于135℃。

  3、变压器油的密度:895KG/M3

  4、变压器油的水分:水分会影响变压器油的电气性能导致绝缘性能下降,水分越少越好。,一般水分含量不大于20mg/L。


  八、变压器油的化学性质

  1、水溶性酸PH值:新油≥5.4,运行油≥4.2

  2、酸值:变压器油的酸值是指油中有机酸的数值,油的中和酸度是指氧化试验以后的数值。酸度的常用计量方法是中和所需的KOH的质量(mg),用mgKOH/g表示。酸性大的油会腐蚀金属设备。当油中有水分时,腐蚀性质强,酸价逐年增大,反映了油的劣化。

  新油:mgKOH/g≯0.03

  运行油:mgKOH/g≯0.1


  九、变压器油的电气性质

  绝缘强度是绝缘油在高压电场下所具有的重要电气特性指标。

  变压器油在标准油杯(电极距离2.5mm)击穿时的电压称为“击穿电压”,此时的电场强度称为绝缘油的“绝缘强度”

  变压器油击穿电压:取标准油杯六次击穿电压的平均值。标准值如下:

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  杂质和水分会降低变压器油绝缘性能。

  介质损耗角tanδ表示在交流电压下流过绝缘材料的有功功率与无功功率之比。它与绝缘材料的性能有关而与尺寸和体积无关。

  新油的介质损耗角tanδ(%)≤0.5

  变压器油的体积电阻率(90℃)≥6×1010(Ω·m)


  变压器油的主要作用


  (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,而且还可以免受潮气的侵蚀。

  (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:在油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触了大量气体,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。

  变压器油的性能要求:

  (1)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135°C.

  (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。


  为什么高压变压器要用到油?

  电力变压器里面的油是特制的“变压器油”,其作用是增强绝缘和冷却。

  变压器产生的热量由油的热循环带到外面的散热管(片)散到外面,大型的变压器还有风扇为油降温。

  现在变压器的制作技术和新型绝缘材料的使用,一些中小型的电力变压器也可以做成不用油的干式变压器了。


  变压器油为什么要进行过滤?

  过滤的目的是除去油中的水分和杂质,提高油的耐电强度,保护油中的纸绝缘,也可以在一定程度上提高油的物理、化学性能。


  运行中的变压器油时间长了为什么会老化变质?

  运行中的变压器油经常处于高温(85°C左右)下,与大气接触就会发生氧化、而油中存在的某些物质(如铜等)又会加速这种氧化过程。油氧化时,不断分解出酸、灰分等杂质,从而使油的性能劣化。当油中杂质达到一定浓度时,会生成油泥沉降,油泥聚积在绕组、铁芯和散热管上,影响变压器油散热。此外,变压器油还会从大气中吸收潮气。在上述各种因素的作用下,其绝缘强度逐渐降低,使变压器油老化变质。


  变压器出现假油位,可能是那些原因引起的?

  变压器出现假油位可能是由以下原因引起的:(1)油标管堵塞。(2)呼吸器堵塞。(3)安全气道通气孔堵塞。(4)薄膜保护式油枕在加油时未将空气排尽。

  热老化在所有变压器油中都存在,油箱中既有原来残留的痒,而纤维分解时也会产生痒。运行温度较高时,变压器油的氧化过程就进行得比较快,使得粘度增高、颜色变深、泊泥增多。tgs值增大。击穿电压下降等。另外,还存在着电老化的问题,随着加压时间的延长,油间隙的击穿电压下降。油浸电力变压器中,高场强处产生局部放电,促使油分子进一步互相缩合成更高分子量的蜡状物质,同时逸出低分子的气体。蜡状物质积聚于高场强区附近的绕组绝缘上,堵塞油道、影响散热、产生的气体增多,放电更易发展。

  因此在运行中需经常对油进行检查、试验,并及时进行处理(滤油等)。现在不少大型变压器采用充氮保护或隔膜保护措施。隔膜保护是用一略小于储油柜的耐油橡胶胶囊填充于储油柜的油面上,胶囊与大气相通,因而隔绝了变压器油于大气的接触。这样就保证了油性能的稳定。


  


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