500kV電氣設(shè)備是電網(wǎng)中的主要設(shè)備,其運行狀況直接關(guān)系到主網(wǎng)的安全。隨著煉油工藝的發(fā)展,將基礎(chǔ)油調(diào)制成符合國家常規(guī)檢測標(biāo)準(zhǔn)的成品油已變得更加容易。500kV用油必須具有良好的抗氧化安定性、低溫流動性、析氣性,更高的絕緣性能和清潔度。顯然,常規(guī)的檢測手段已無法滿足要求,而油質(zhì)監(jiān)督的復(fù)雜性則要求我們必須建全油質(zhì)監(jiān)控手段。
隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展行業(yè)結(jié)構(gòu)日趨擴大,輸變電線路的高壓化、大容量化,對電氣設(shè)備的維護也越來越重
要。500kV電氣設(shè)備是電網(wǎng)中zui主要設(shè)備,是電網(wǎng)的心臟,變壓器油則是充油設(shè)備的血液,其運行狀況直接關(guān)系到主網(wǎng)的安全,這就對變壓器油油質(zhì)提出更高的要求。
隨著煉油工藝的發(fā)展,將基礎(chǔ)油調(diào)制成符合國家常規(guī)檢測標(biāo)準(zhǔn)的成品油已變得更加容易。而500kV用油必須具有良好的抗氧化安定性、低溫流動性、析氣性,更高的絕緣性能和清潔度。顯然,常規(guī)的檢測手段已無法滿足要求,而油質(zhì)監(jiān)督的復(fù)雜性則要求我們必須建全油質(zhì)監(jiān)控手段。因此,在驗收及日常監(jiān)測過程中我們需要增加必要的油質(zhì)檢測項目。
一、油質(zhì)析氣性能試驗
絕緣油的析氣性又稱氣穩(wěn)定性,是指油在高電場作用下,烴分子發(fā)生物理、化學(xué)變化時,吸收氣體或放出氣體的特性。
絕緣油在高壓電場作用下,是吸收氣體還是放出氣體,與它的化學(xué)組成成分有關(guān)。如芳香烴是吸收氣體的,而烷烴和環(huán)烷烴是放出氣體的。尤其是烷烴,在強電場作用下,容易發(fā)生脫氫反應(yīng),產(chǎn)生高分子聚合物,通稱為X-蠟。其反應(yīng)過程如下:
由以上反應(yīng)可知,油品的烴分子在游離產(chǎn)生的高速質(zhì)子作用下,發(fā)生去氧、加氫、分解、聚合等化學(xué)作用,使油吸氣、放氣、增加了油的不飽和度,同時產(chǎn)生X-蠟。
若絕緣油具有放氣性,會形成氣體穴存在于油中,會發(fā)生局部放電或過熱,嚴(yán)重的會導(dǎo)致?lián)舸┎⑽<半姎庠O(shè)備的安全運行。
一般情況下電極附近的場強zui強,因此電氣元件附近產(chǎn)生的氣體zui多。氣泡附著在電氣元件周圍或游離于電氣元件附近,由于氣體導(dǎo)熱性能差而降低了絕緣油的冷卻效果,從而產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。
氣泡是造成局部放電的一大原因,而局部放電會影響絕緣的長期壽命。
另外氣泡減弱了絕緣油的絕緣和消弧作用,當(dāng)氣泡聚集過多時可能會發(fā)生短路擊穿現(xiàn)象。
在密閉的絕緣系統(tǒng)中,例如電纜、電容器或大容量全封閉變壓器等,絕緣油中析出和積累的氣體,會使封閉體系內(nèi)壓力增高,嚴(yán)重時造成設(shè)備爆裂。研究表明,絕緣油的析氣過程可能是自持性的。
油在放出氣體的同時,也產(chǎn)生X蠟,這些氣體和X蠟對油極其有害。X蠟不溶于油,會影響油的導(dǎo)熱和絕緣性能,而析出的氣體又可以電離形成更多的氣體和X蠟,如此惡性循環(huán)下去,zui終將導(dǎo)致電氣設(shè)備的局部熱擊穿,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
二、絕緣油結(jié)構(gòu)族組成試驗
結(jié)構(gòu)族組成試驗是確定復(fù)雜分子混合物中結(jié)構(gòu)單元含量的一種手段。
不論絕緣油烴類的結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜,它們都是由烷基、環(huán)烷基和芳香基這三種結(jié)構(gòu)單元組成。結(jié)構(gòu)族組成可以確定復(fù)雜分子混合物中這些結(jié)構(gòu)單元的含量。三種結(jié)構(gòu)單元在分子中所占的分率可以用芳香環(huán)上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)(CA%)、環(huán)烷環(huán)上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)(CN%)、烷基鏈上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)(CP%)來表示。此外,還可以用分子中的總環(huán)數(shù)RT、分子中的芳香環(huán)數(shù)RA和分子中的環(huán)烷環(huán)數(shù)RN來描述。
絕緣油結(jié)構(gòu)族組成中各烴類的含量不同對于絕緣油使用性能有著極大的影響。在受到外界作用后,其結(jié)構(gòu)族組分也必然會發(fā)生變化。
濃縮芳烴加入普通變壓器油后,可降低析氣系數(shù),但在電氣強度方面,降低了脈沖擊穿強度。油的吸潮能力也會隨之增加。
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