DL/T 1094-2008 電力變壓器用絕緣油選用指南

范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變壓器用油的選用原則。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于油浸式變壓器、電抗器、互感器等設(shè)備，其中包括500kV及以上超高壓和特高壓交流和換流變壓器、并聯(lián)和平波電抗器、互感器用的新(未被使用過的)變壓器油的選用。

術(shù)語和定義
DL/T 419 確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
未使用過的礦物絕緣油(新變壓器油) unused mineral insulation oil
由原油經(jīng)過分餾和精制而成的油品，油供應(yīng)商通過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的貯存和運(yùn)輸方式送到交貨地點(diǎn)的油(GB/T 7595 中稱為新變壓器油)，既未接觸過電氣設(shè)備也未與貯存和運(yùn)輸無關(guān)的容器接觸過。
碳型結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)族組成) carbon type composition
所謂碳型結(jié)構(gòu)，就是將組成復(fù)雜的基礎(chǔ)油簡(jiǎn)單看成是由芳香環(huán)、環(huán)烷壞和烷基側(cè)鏈三種結(jié)構(gòu)組成的單一分子，分別用%CA、%CN、%Cp表示上述三種碳原子分布的百分?jǐn)?shù)。通常評(píng)定生產(chǎn)變壓器油用的基礎(chǔ)油除常規(guī)的理化性質(zhì)外最簡(jiǎn)單的方法是碳型結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)族組成)。目前，一般采用 IEC 60590 或 SH/T 0725 和 DL/T 929 測(cè)定。
鏈烷碳原子百分組成%Cp percent of paraffinic carbons
烷基側(cè)鏈上的碳原子占整個(gè)分子總碳數(shù)的百分?jǐn)?shù)。變壓器油碳型結(jié)構(gòu)中%Cp值高說明油品組成中鏈烷烴含量高。鏈烷烴是變壓量是油中的主要結(jié)構(gòu)組分之一，但其中的直鏈烷烴即正構(gòu)烷烴(石蠟) ，低溫時(shí)會(huì)析出，對(duì)水及氧化產(chǎn)物的溶解性、熱穩(wěn)定性較差，易形成油泥。
環(huán)烷碳原子百分組成%CN pencent of naphthenic carbons
環(huán)烷環(huán)上的碳原子占整個(gè)分于總碳數(shù)的百分?jǐn)?shù)。變壓器油碳型結(jié)構(gòu)中%CN值高說明油品組成中環(huán)烷烴含量高。環(huán)烷烴也是變壓器油中的主要結(jié)構(gòu)組分之一，可能含有5、6、7個(gè)碳原子環(huán)(多數(shù)為6個(gè)碳原子環(huán))，環(huán)烷烴具有優(yōu)良的低溫性能和較好的對(duì)水和氧化產(chǎn)物的溶解性。
芳香碳原子百分組成%CA percent of aromatic carbons
芳香環(huán)上的碳原子占整個(gè)分子總碳數(shù)的百分?jǐn)?shù)。變壓器油碳型結(jié)構(gòu)中%CA值高說明油品組成中芳香烴含量高。芳香烴是變壓器油中的重要結(jié)構(gòu)組分，至少有一個(gè)由6個(gè)碳原子組成的單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)的苯環(huán)，其結(jié)構(gòu)和理化性能完全不同于鏈烷烴和環(huán)烷烴，單環(huán)芳香烴電氣性能較好，吸氣性和氧化穩(wěn)定性也較好，而多環(huán)芳香烴在由中也自然存在，利少弊多。
環(huán)烷基、石蠟基和中間基油 naphthenic，Paraffinic and intermediate oil
一般采用碳型結(jié)構(gòu)來區(qū)分變壓器油的基屬，通常的區(qū)分是: Cp<50%為環(huán)烷基油， Cp=50%~56%為中間基(混合基)油，Cp>56%為石蠟基油。
最低冷態(tài)級(jí)運(yùn)溫度 lowest cold start eoergizing temperature (LCSET)
變壓器油的粘度不大于1800mm2/s(對(duì)應(yīng)-40°C時(shí)，粘度應(yīng)不大于2500mm2/s)所對(duì)應(yīng)的溫度。IEC 60296-2003 將其作為區(qū)分絕緣油類別的重要標(biāo)志之一。

變壓器用油選用原則和技術(shù)指標(biāo)
通用要求
供油方應(yīng)有穩(wěn)定的油源，對(duì)基礎(chǔ)油嚴(yán)格的質(zhì)量控制和管理及成熟的煉制工藝。所供油品應(yīng)經(jīng)過運(yùn)行考核，證明具有良好的氧化安定性和質(zhì)量穩(wěn)定性。
供油方提供符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)要求的檢測(cè)報(bào)告，同時(shí)說明所加添加劑的種類和含量。
選擇變壓器油傾點(diǎn)應(yīng)低于最低月環(huán)境平均溫度。
變壓器油生產(chǎn)商供應(yīng)的變壓器油其油源、生產(chǎn)工藝和添加劑配方改變時(shí)應(yīng)及時(shí)通知變壓器油使用者。
一般變壓器用油
應(yīng)符合 GB 2536 標(biāo)準(zhǔn)要求(見附錄B) 。
500kV及以上變壓器用油性能指標(biāo)
除通用要求外，還應(yīng)符合 IEC 60296-2003(見附錄C的C.1)，兩者不一致時(shí)以 IEC 60296 為準(zhǔn)(試驗(yàn)方法除按附錄B外其余按 IEC 60296-2003 進(jìn)行)，不再來用 SH 0040-1991《超高壓變壓器油》。
油基和添加劑
a) 優(yōu)先選擇環(huán)烷基油。
b) 抗氧化劑，可選用2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(T501)，含量為(0.3±0.05)%。
c) 油中除抗氧化劑外，不推薦加其他任何添加劑，除非有公認(rèn)的并經(jīng)過大量試驗(yàn)和運(yùn)行驗(yàn)證的添加劑。
驗(yàn)收合格的新油經(jīng)脫氣和過濾凈化處理后，還應(yīng)滿足下列各項(xiàng)的指標(biāo)要求:
擊穿電壓，kV ≥70
介質(zhì)損耗因數(shù)(DDF，90°C) ≤0.002
含水量，mg/L ≤10
含氣量(V/V)，% ≤1.0
油中顆粒數(shù)(≥5μm)，個(gè)/100ml油 報(bào)告
特高壓變壓器、換流變壓器、升壓變壓器、并聯(lián)和平波電抗器及運(yùn)行溫度較高的變壓器用油，應(yīng)滿足高氧化安定性和低硫含量的要求(見附錄C的C.2)。
對(duì)750kV及特高壓變壓器、電抗器，油品供應(yīng)單位應(yīng)提供以下測(cè)試項(xiàng)目(包括測(cè)試方法和結(jié)果)的試驗(yàn)報(bào)告:
a) 脈沖擊穿電壓；
b) 析氣性；
c) 帶電度(帶電傾向，ECT)；
d) 碳型結(jié)構(gòu)及苯胺點(diǎn)分析結(jié)果；
e) 界面張力。

附錄A (資料性附錄)
油在變壓器中的基本功能和電壓器油的性質(zhì)

性質(zhì)指標(biāo)及其意義
含水量
存在于油品中的水分含量。
水在油中的溶解度隨溫度的升高而增大(采用真空熱油循環(huán)干燥變壓器的原理)，油中溶解水的能力還隨芳香烴含量的增加而增加，這也是芳香烴含量過高的油的水分含量很難被處理到規(guī)定值的原因。
油中游離水的存在或在有溶解水的同時(shí)遇到有纖維雜質(zhì)時(shí)，將會(huì)降低油的電氣強(qiáng)度。將油中含水量控制在較低值，一方面是防止溫度降低時(shí)油中游離水的形成，另外也有利于控制纖維絕緣中的含水量，還可降低油紙絕緣的老化速率。

密度
在規(guī)定溫度下，單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)，以g/cm3或g/ml表示。由于油的密度受溫度影響較大，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的密度是指20°C時(shí)的值。
油品的密度與煉制中切割餾分的溫度及其化學(xué)組分有關(guān)。要求油的密度盡量小一些，是使油中水分和生成的沉淀物能盡快下沉到油箱的底部。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油的密度不大于0.895g/ml，是為了即使在極低溫度下因游離水凝結(jié)成冰也不致漂浮在油層表面而影響絕緣。
油密度發(fā)生變化，可能是輕餾分的蒸發(fā)或受到重質(zhì)油的污染使密度增大，或混入了輕質(zhì)油使密度降低，在油的處理過程中需要注意。

酸值
在規(guī)定條件下，1g試油中的酸性組分所消耗的氫氧化鉀毫克數(shù)。
新油的酸值可以達(dá)到十分低的程度，除非受到污染。油經(jīng)氧化試驗(yàn)后的酸值是評(píng)定該油氧化安定性的重要指標(biāo)之一。它是反映油早期劣化階段的主要指標(biāo)，因此也是運(yùn)行性能指標(biāo)。

附錄B (規(guī)范性附錄)
GB 2536-1990 對(duì)變壓器油的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定
GB 2536-1990 對(duì)變壓器油的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定見表B.1。


附錄C (規(guī)范性附錄)
IEC 60296-2003 標(biāo)準(zhǔn)所含的通用規(guī)范表相對(duì)高溫下運(yùn)行的變壓器用油 經(jīng)氧化試驗(yàn)后的指標(biāo)要求
C.1 IEC 60296-2003 變壓器和開關(guān)用未使用過的礦物絕緣油的通用規(guī)范




IEC 60296-2003 對(duì)高溫下運(yùn)行的變壓器用油經(jīng)氧化試驗(yàn)后的指標(biāo)要求
對(duì)于在高溫下運(yùn)行的變壓器或?yàn)檠娱L(zhǎng)使用壽命而設(shè)計(jì)的變壓器，對(duì)油經(jīng)氧化試驗(yàn)后(按 IEC 61125 C法)有嚴(yán)格的指標(biāo)要求，見表C.2。這些油大部分是添加抗氧化劑的油。


試驗(yàn)方法
水分，mg/kg SH/T 0207
NB/SH/T 0207-2010 絕緣液中水含量的測(cè)定 卡爾·費(fèi)休電量滴定法