連鴻松,鄭東升
(福建省電力試驗(yàn)研究院，福建省　福州市　350007)

　　摘要：對克拉瑪依加氫型超高壓變壓器油、幾種國外超高壓用油及混合油的老化試驗(yàn)情況進(jìn)行了對比分析，試驗(yàn)證明：國產(chǎn)加氫型超高壓變壓器油的性能指標(biāo)能滿足超高壓充油電氣設(shè)備的需要，但品質(zhì)尚屬中等，在酸值、顏色及抗氧化性方面還有待進(jìn)一步改善；國產(chǎn)油可與國外油混合使用。
　　關(guān)鍵詞：超高壓設(shè)備；變壓器油；進(jìn)口油；老化；試驗(yàn)

0　引言

　　變壓器油（絕緣油）在變壓器、電抗器、互感器中主要起絕緣及散熱冷卻作用，同時(shí)由于變壓器油是填充在絕緣材料的空隙之中的，因此可保護(hù)變壓器鐵心和繞組等組件，且可使纖維和其他材料所吸收的氧含量減少到最低限度以延緩氧對絕緣材料的侵蝕。也就是說，變壓器油的性能對充油電氣設(shè)備的安全運(yùn)行非常重要。
為了解決我國超高壓變壓器的用油問題，原電力工業(yè)部與石化部聯(lián)合研制出了25號、45號超高壓用油。其中，加氫型超高壓變壓器油在華東、華北和華中等地區(qū)的國產(chǎn)和進(jìn)口500 kV變壓器上已運(yùn)行十余年，其各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國際水平。目前，福建省電網(wǎng)有500 kV變電站7座，500 kV大型變壓器20臺（相），180 MVA及以上容量大型變壓器近50臺，他們分別來自6個國家的12個生產(chǎn)廠。由于所涉及的變壓器油品種較多，給設(shè)備的維護(hù)管理帶來諸多不便。為了了解這些油品的抗氧化性能，以及能否與我國克拉瑪依煉油廠(簡稱克煉)研制生產(chǎn)的加氫型超高壓變壓器油混合使用，以利于今后對設(shè)備的維護(hù)監(jiān)督與管理，在克拉瑪依煉油廠的協(xié)助下，福建省電力試驗(yàn)研究院對這些超高壓油進(jìn)行了開口杯老化試驗(yàn)；同時(shí)，為了更好地鑒別環(huán)烷基油，保證超高壓油的質(zhì)量，還對克煉油品進(jìn)行了族組成和其他性能試驗(yàn)。

1　老化試驗(yàn)情況

1.1　試驗(yàn)條件
　　試驗(yàn)方法參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL 429.6—1991《運(yùn)行油開口杯老化試驗(yàn)》。
　　(1） 老化烘箱。采用上海愛斯佩克環(huán)境儀器有限公司生產(chǎn)的LC-213型鼓風(fēng)干燥箱，箱內(nèi)為不銹鋼板，控溫精度為± 1℃。
　　(2） 試驗(yàn)溫度。試驗(yàn)溫度為115± 1℃。
　　(3） 老化時(shí)間。可分為40、80 h和120 h。
　　(4) 試油杯。采用1 000 mL廣口瓶，不加蓋。
1.2　測試儀器和方法
　　介損和體積電阻率測試儀器為奧地利保爾公司生產(chǎn)的DTL型介損測試儀，測試方法按IEC 247進(jìn)行。其他試驗(yàn)項(xiàng)目按國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
1.3　試驗(yàn)油樣來源
　　共有8個油樣，分別是：① 1號油樣。我國克煉加氫型超高壓變壓器油（新油）；② 2號油樣。瑞典尼納斯變壓器油（取自廈門高殿變電站新投運(yùn)的180 MVA/220 kV變壓器）；③ 3號油樣。日本三菱公司500 kV變壓器配來的新油；④ 4號油樣。日本東芝公司500 kV變壓器配來的新油；⑤ 5號油樣。德國西門子公司變壓器配來的英國油，該油已運(yùn)行一年；⑥ 6號油樣。1號油90%加2號油10%的混合油；⑦ 7號油樣。1號油90%加3號油10%的混合油；⑧ 8號油樣。1號油90%加5號油10%的混合油。

2　試驗(yàn)數(shù)據(jù)

　　(a) 介損值分別對這8個油樣試驗(yàn)前與老化試驗(yàn)40、80 h和120 h后的油樣進(jìn)行介損 、體積電阻率、介電常數(shù)、酸值、水溶性酸及部分油的顏色和油泥進(jìn)行測試，測試數(shù)據(jù)詳見表1。8個油樣老化試驗(yàn)后介損 、體積電阻率和酸值測試數(shù)據(jù)的變化趨勢分別見圖1(a)、(b)、(c)。

（a） 介損值


(b) 體積電阻率


(c) 酸值
圖1　8個油樣老化試驗(yàn)后介損值、體積電阻率及酸值的變化趨勢

 
表1　8個超高壓變壓器油油樣老化試驗(yàn)前、后測試數(shù)據(jù)匯總表

 
3　試驗(yàn)分析

　　(1) 老化試驗(yàn)結(jié)果綜合對比：①介損值。老化120 h和40 h相比，2號油樣的介損值增加了0.129%，4號油樣的增加了0.215%，1號油樣的增加了0.834%，5號油樣的增加了1.232%，3號油樣的增加了1.546%。②體積電阻率。經(jīng)120 h老化后，2號油樣的體積電阻率為1.56×1011 Ω·m，4號油樣的為9.00×1010 Ω·m，1號油樣的為2.18×1010 Ω·m，3號油樣的為1.60×1010 Ω·m，5號油樣的為1.07×1010 Ω·m。③酸值。經(jīng)120 h老化后，2號油樣的酸值為0.015 mgKOH/g，4號油樣的為0.021 mgKOH/g，3號油樣的為0.035 mgKOH/g，5號油樣的為0.038 mgKOH/g，1號樣的為0.048 mgKOH/g。④水溶性酸。從水溶性酸的pH值來看，經(jīng)120 h老化后，2號油樣的pH值為5.1，前后僅下降了0.2；4號油樣的pH值為4.9，前后僅下降了0.4；1、3、5、6、7、8號油樣經(jīng)80 h老化后的pH值分別為4.2、4.6、4.2、4.4、4.5和4.4，但經(jīng)120 h老化后的pH值都變成小于4.2。⑤油色。從油的顏色看，經(jīng)120 h老化后，2號油樣的顏色為3.5級，淺黃色；4號油樣的顏色為4.5級，黃色；1、6、7、8號油樣的顏色均為棕色；3、5號油樣的顏色為棕褐色。⑥油泥。從油泥生成的情況看，老化120 h后，1、2、4、6、7、8號油樣均無油泥產(chǎn)生；3號油樣生成較多的油泥；5號油樣在老化80 h后就產(chǎn)生較多油泥，老化120 h后油泥很多。對1～5號5種油質(zhì)經(jīng)老化試驗(yàn)的綜合對比可知：瑞典尼納斯油質(zhì)量最好，其次為日本東芝油，第3為我國克煉油，第4為日本三菱油，最差為英國變壓器油。
　　(2) 從對6、7、8號3種混合油的試驗(yàn)來看，不論是反映電氣絕緣性能的介損、體積電阻率和介電常數(shù)，還是反映化學(xué)性能的酸值、pH值和油泥，都表明克煉加氫型超高壓變壓器油可與10%的瑞典尼納斯油、日本三菱變壓器油和英國變壓器油混合使用。