專利名稱：變壓器油抗氧化性能的評價方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變壓器油抗氧化性能的評價方法。
背景技術：
變壓器油是電力輸送系統(tǒng)中使用的基本材料之一，在變壓器、電抗器、互感器、開關等充油電氣設備中主要起絕緣和冷卻散熱作用。由于電氣設備在電力輸變過程中，變壓器油會受到氧、溫度、電場、金屬、絕緣材料等因素的影響而發(fā)生氧化、裂解等化學反應，生成大量的過氧化物及醇、醛、酮、酸等氧化物，再經(jīng)過縮合反應生成油泥等不溶物，導致油質劣化、降低使用壽命。因此，變壓器油抗氧化性能是變壓器油的重要品質指標。目前有多種技術和方法可以評價變壓器油抗氧化性能。公開的常用方法有熱分析儀法、旋轉氧彈法、老化試驗法、氧化試驗法和現(xiàn)場試驗法。熱分析儀法是采用高壓差示掃描量熱儀(PDSC)將樣品在高溫與氧壓條件下，使變壓器油迅速氧化、降解，放出大量熱量，得到待測油樣包含啟始氧化時間和氧化放熱峰頂時間熱焓變化信息的熱譜圖，油樣的啟始氧化時間為油樣的氧化誘導期，它部分反映了油品的抗氧化性能。優(yōu)點是取樣量少、檢測時間快，不足是它只檢測了油品的熱氧化穩(wěn)定性， 不能用來客觀地評價油品的實際抗氧化性能。旋轉氧彈法是變壓器油氧化安定性的另一種快速評定方法。試驗原理是將試樣、 蒸餾水和銅催化劑線圈一起放到一個帶蓋的玻璃盛器內(nèi)，然后把它放進裝有壓力表的氧彈種，氧彈在室溫下充入62010 壓力的氧氣，放入140°C的油浴中。氧彈與水平面成30°的角度，以lOOr/min的速度軸向旋轉。當達到規(guī)定的壓力降時，停止試驗，記錄試驗時間，作為試樣的氧化安定性。優(yōu)點是檢測時間相對較短，試驗操作相對簡單，不足是由于只是部分模擬了變壓器油的工作條件，因此評價結果有一定的局限性。老化試驗法是在一定試樣中加入銅絲，并將其放入115°C的烘箱中老化72小時， 考察油品酸值和外觀(如油泥產(chǎn)生)。優(yōu)點是設施簡單，試驗簡便。不足是評價方法相對單一?，F(xiàn)行有兩種氧化試驗的方法來評價變壓器油抗氧化性能。一是變壓器油國家標準GB2536-90中規(guī)定的氧化試驗方法，二是變壓器油國際標準IEC60296-2003中采用變壓器油氧化試驗方法。它們的試驗原理都是利用銅絲作為催化劑、在一定溫度(如110 120°C )、一定氣體(空氣或氧氣)氣氛下考察油品產(chǎn)生的油泥和酸值的情況。由于試驗方法都只是模擬了變壓器油在加熱和以銅絲作為催化劑情況下油品老化變質的情況，與實際運行中變壓器的其他材質(如鐵芯、絕緣紙等)以及施加電壓的情況仍有一定差異，因此評價結果有一定的局限性?，F(xiàn)場試驗法就是將試樣裝入實際的工作變壓器中考察試樣的使用性能。優(yōu)點是最真實和可靠地反應試樣的整體使用性能。缺點是驗驗周期長，所費人力財力大。綜上所述，由于運行中變壓器油的氧化過程是非常復雜，這是因為油本身結構組成的復雜性以及外部氧化條件的多變性。要對變壓器油實際使用性能作出快速、正確的評價，必須要有相應的試驗技術和設施，目前還缺少適用、價廉，且與變壓器油實際運行工況更為接近的用于評價變壓器油氧化性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術存在不能提供符合變壓器油實際應用環(huán)境的用于評價變壓器油抗氧化性能的方法的問題，通過特殊性能參數(shù)變壓器在一定的試驗條件下有載運行，以模擬變壓器油實際工作中存在有氧、溫度、電場、金屬、絕緣材料的應用環(huán)境，提供一種新的變壓器油抗氧化性能的評價方法。該方法能很好模擬變壓器油的實際應用環(huán)境，更全面地反映變壓器油實際應用時的抗氧化性能。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種變壓器油抗氧化性能的評價方法，在變壓器油中設置裸露的、有載荷的變壓器，使變壓器油與變壓器充分接觸；其中所述變壓器的繞組參數(shù)為電感Ll為1 4亨、電感L2為0. 5 2亨；電阻 Rl為1 5歐姆、電阻R2為0. 5 5歐姆；空載電流為50 500毫安；總功耗為50 120 瓦特；絕緣電阻為20 1000兆歐；所述變壓器的性能參數(shù)空載損耗為5 20瓦特；空載電流為50 500毫安；短路損耗(75°C )為10 100瓦；阻抗壓降(75°C )為10 50伏；繞組線圈額定溫升為10 800C ；鐵芯表面額定溫升為10 80°C。上述技術方案中，所述變壓器的繞組參數(shù)優(yōu)選范圍為電感Ll :1 3亨、電感L2 0. 5 1. 5亨；電阻Rl :1 4歐姆、電阻R2 :0. 5 4歐姆；空載電流50 400毫安；總功耗50 100瓦特；絕緣電阻20 1000兆歐。所述變壓器的性能參數(shù)優(yōu)選范圍為空載損耗5 15瓦特；空載電流50 400毫安；短路損耗(75°C ) :10 80瓦特；阻抗壓降 (750C ) :10 40伏特；繞組線圈額定溫升10 80°C;鐵芯表面額定溫升10 80°C。變壓器油的試驗條件為溫度60 200°C，氧氣流量20 100毫升/分鐘，電壓1000 20000 伏特；優(yōu)選范圍為溫度60 150°C，氧氣流量20 80毫升/分鐘，電壓2500 18000伏特；更優(yōu)選范圍為溫度70 120°C，氧氣流量20 60毫升/分鐘，電壓5000 12000伏特。變壓器的試驗條件為初級電壓200 500伏特，次級電壓100 400伏特，負載電流 1 10安培；優(yōu)選范圍為初級電壓250 450伏特，次級電壓100 350伏特，負載電流 2 8安培；更優(yōu)選范圍為初級電壓250 400伏特，次級電壓150 300伏特，負載電流 2 6安培。采用本發(fā)明方法后，測試試驗變壓器油的酸值。當酸值劣化到GB/T14542標準中規(guī)定的0. lmgKOH/g限值指標時，記錄試驗時間，并將該時間作為評價試驗變壓器油的抗氧化性能的指標。本發(fā)明方法通過采用特殊性能參數(shù)的變壓器，使變壓器油與裸露的、有載荷的變壓器充分接觸，真實地模擬了變壓器油的實際應用環(huán)境，準確地反映了變壓器油的抗氧化性能，取得了較好的技術效果。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
具體實施例方式試驗前試驗變壓器油A1、A2、A3、B、C和D性能分析。具體見表1。
表 權利要求
1.一種變壓器油抗氧化性能的評價方法，在變壓器油中設置裸露的、有載荷的變壓器， 使變壓器油與變壓器充分接觸；其中所述變壓器的繞組參數(shù)為電感Ll為1 4亨、電感L2為0. 5 2亨；電阻Rl為 1 5歐姆、電阻R2為0. 5 5歐姆；空載電流為50 500毫安；總功耗為50 120瓦特； 絕緣電阻為20 1000兆歐；所述變壓器的性能參數(shù)空載損耗為5 20瓦特；空載電流為50 500毫安；短路損耗(75°C )為10 100瓦；阻抗壓降(75°C )為10 50伏；繞組線圈額定溫升為10 800C ；鐵芯表面額定溫升為10 80°C。
2.根據(jù)權利要求1所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于所述變壓器的繞組參數(shù)為電感Ll為1 3亨、電感L2為0. 5 1. 5亨；電阻Rl為1 4歐姆、電阻R2為 0. 5 4歐姆；空載電流為50 400毫安；總功耗為50 100瓦特；絕緣電阻為20 1000 兆歐。
3.根據(jù)權利要求1所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于所述變壓器的性能參數(shù)為空載損耗為5 15瓦特；空載電流為50 400毫安；短路損耗(75°C )為10 80瓦特；阻抗壓降(75°C )為10 40伏特；繞組線圈額定溫升為10 80°C ；鐵芯表面額定溫升為10 80°C。
4.根據(jù)權利要求1所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于變壓器油的試驗條件為溫度60 200°C，氧氣流量20 100毫升/分鐘，電壓1000 20000伏特。
5.根據(jù)權利要求4所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于變壓器油的試驗條件為溫度60 150°C，氧氣流量20 80毫升/分鐘，電壓2500 18000伏特。
6.根據(jù)權利要求5所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于變壓器油的試驗條件為溫度70 120°C，氧氣流量20 60毫升/分鐘，電壓5000 12000伏特。
7.根據(jù)權利要求1所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于變壓器的試驗條件為初級電壓200 500伏特，次級電壓100 400伏特，負載電流1 10安培。
8.根據(jù)權利要求7所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于變壓器的試驗條件為初級電壓250 400伏特，次級電壓150 300伏特，負載電流2 6安培。
9.根據(jù)權利要求8所述變壓器油抗氧化性能的評價方法，其特征在于變壓器的試驗條件為初級電壓250 450伏特，次級電壓100 350伏特，負載電流2 8安培。
全文摘要
本發(fā)明涉及變壓器油抗氧化性能的評價方法，主要解決現(xiàn)有技術存在不能提供符合變壓器油實際應用環(huán)境的用于評價變壓器油抗氧化性能的方法的問題。本發(fā)明通過采用在變壓器油中設置裸露的、有載荷的變壓器，使變壓器油與變壓器充分接觸；其中所述變壓器的繞組參數(shù)為電感L1為1～4亨、電感L2為0.5～2亨；電阻R1為1～5歐姆、電阻R2為0.5～5歐姆；空載電流為50～500毫安；總功耗為50～120瓦特；絕緣電阻為20～1000兆歐；所述變壓器的性能參數(shù)空載損耗為5～20瓦特；空載電流為50～500毫安；短路損耗(75℃)為10～100瓦；阻抗壓降(75℃)為10～50伏；繞組線圈額定溫升為10～80℃；鐵芯表面額定溫升為10～80℃的技術方案較好地解決了該問題，可用于變壓器油抗氧化性能的評價中。
文檔編號G01N27/00GK102384930SQ20101027332
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權日2010年9月3日
發(fā)明者俞巧珍, 傅繼瑜, 呂文繼, 濮尚斌, 趙吉余 申請人:中國石油化工股份有限公司