DLTXXXX電力變壓器用絕緣油選用指南的分析課件

DL/T1094—2008《電力變壓器用絕緣油選用指南》的分析DL/T1094—2008《電力變壓器用絕緣油選用指南》1“指南”的重要意義DL/T1094—2008《電力變壓器用絕緣油選用指南》已于2008年11月1日由國家發(fā)改委正式頒布實施。這是我國在變壓器用油品選用方面首次制訂的標準。隨著我國電網(wǎng)建設(shè)進入全面推進西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)階段，大容量、長距離的電力輸送、高壓直流輸電和更高電壓等級的交流輸電設(shè)備不斷投運和在建，“指南”的制訂與頒布實施是為滿足設(shè)備對變壓器油要求的提高和替代進口產(chǎn)品以及變壓器油產(chǎn)品出口的需要。1“指南”的重要意義DL/T1094—2008《電力變壓器用

這個標準的頒布實施對指導(dǎo)今后我國變壓器油品的正確選用和油務(wù)管理、質(zhì)量監(jiān)督和控制以及實現(xiàn)超（特）高壓交流和直流換流變壓器油國產(chǎn)化等方面都具有十分重要的意義。這個標準的頒布實施對指導(dǎo)今后我國變壓器油品的正確選用和油務(wù)2主要作用和特點—“指南”的實用性“指南”是結(jié)合國內(nèi)長期使用變壓器油的經(jīng)驗，貫徹安全、使用壽命和經(jīng)濟性兼顧的原則進行編寫。其內(nèi)容主要包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、述語和定義、變壓器用油選用原則和技術(shù)指標、包裝運輸和貯存要求以及一個資料性附錄A和二個規(guī)范性附錄B、C（技術(shù)指標）。在資料性附錄A中對油在變壓器中的基本功能增加了油的信息載體作用，指出油是變壓器的”血液”，通過不同方法檢驗?zāi)芊从匙儔浩鲀?nèi)部正常和不正常的運行狀態(tài)，如存在的潛伏性故障、絕緣老化和密封部件上缺陷等。2主要作用和特點—“指南”的實用性“指南”是結(jié)合國內(nèi)長期使變壓器油的性質(zhì)分類上介紹了IEC60296—2003標準的分類方法和各個性質(zhì)指標的意義，與通常按檢測方法的分類方法（物理、化學(xué)和電氣三大性能）不同，IEC60296—2003標準的分類方法是按功能特性、精制與穩(wěn)定性、運行性能、健康、安全和環(huán)境因素等四個方面進行分類的。這種分類方法實際上是把各項性質(zhì)指標與影響或受影響的方面直接關(guān)聯(lián)起來，這有利于人們從某一性質(zhì)指標及其變化尋找和掌握問題原因及其危害，引導(dǎo)人們?nèi)绾握_進行監(jiān)測、分析和判斷，從而采取有效的處理措施?！爸改稀眱?nèi)容豐富全面，實際上是一本變壓器油選用手冊，充分體現(xiàn)了“指南”的實用性、可操作性。

變壓器油的性質(zhì)分類上介紹了IEC60296—2003標準的2主要作用和特點—“指南”的指導(dǎo)性

“指南”對變壓器油品質(zhì)等級劃分、如何選用和如何進行監(jiān)測、分析判斷具有重要的指導(dǎo)作用。在如何選用變壓器油中，對不同類型的設(shè)備用油作出不同的規(guī)定和要求。（1）首先在變壓器油選用原則中的“通用要求”對供油方油源、基礎(chǔ)油的質(zhì)量控制和管理、煉制工藝、經(jīng)過運行的氧化安定性和質(zhì)量穩(wěn)定性、標準規(guī)定的各項指標的檢測報告、所加添加劑的種類和含量并當油源、生產(chǎn)工藝、添加劑配方改變時等作出了規(guī)定和要求，目的是保證油源油質(zhì)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。(“通用要求”是一般變壓器油和500kV及以上變壓器用油必須遵循的選用原則)2主要作用和特點—“指南”的指導(dǎo)性（2）在變壓器用油的技術(shù)指標上(a)對一般變壓器油技術(shù)指標規(guī)定是采用GB2536—1990標準。(b)而對500kV及以上變壓器用油則采用IEC60296—2003標準，并強調(diào)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（附錄C，表C.2）。（3）此外對按照IEC標準各性能指標驗收合格的新油經(jīng)脫氣和過濾后的擊穿電壓、介質(zhì)損耗因數(shù)、含水量、含氣量和油中顆粒度作出了要求，其中含氣量和油中顆粒度是補充試驗項目，對750kV及特高壓變壓器、電抗器，油品供應(yīng)單位應(yīng)提供脈沖擊穿電壓、析氣性、帶電度(或稱帶電傾向)（2）在變壓器用油的技術(shù)指標上(a)對一般變壓器油技術(shù)指標規(guī)、碳型結(jié)構(gòu)及苯胺點分析結(jié)構(gòu)和界面張力等項目測試方法和結(jié)果，其中脈沖擊穿電壓、帶電度和苯胺點是補充試驗項目。IEC60296—2003標準在性能指標上很多與一般變壓器用油不同且要求更為嚴格苛刻，主要是考慮到超（特）高壓設(shè)備所處的重要位置和防止可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，是從提高運行可靠性方面出發(fā)而制定的。

、碳型結(jié)構(gòu)及苯胺點分析結(jié)構(gòu)和界面張力等項目測試方法和結(jié)果，2主要作用和特點—“指南”的國際性隨著油品加工工藝的不斷改進，我國變壓器油質(zhì)量不斷提高。目前我國變壓器油生產(chǎn)從油田采油到煉制再到油品供貨公司已建立了一套完整、全過程的質(zhì)量控制程序，保證了變壓器油質(zhì)量具有長期的穩(wěn)定性。目前我國變壓器油品種除一般變壓器油外，已具備生產(chǎn)高級別變壓器油的能力和技術(shù)水平，近年來又開發(fā)了45號不加抑制劑變壓器油和50號高壓直流換流變壓器油等多個品種，且產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，完全能夠達到IEC60296—2003標準要求。2主要作用和特點—“指南”的國際性隨著油品加工工藝的不斷改進“指南”對500kV及以上變壓器用油性能指標原版采用了當今世界電工行業(yè)最為廣泛的IEC60296—2003標準，與國際標準完全接軌，有利于替代進口設(shè)備用油產(chǎn)品以及變壓器油產(chǎn)品出口，體現(xiàn)了“指南”的通用性和國際性?！爸改稀睂?00kV及以上變壓器用油性能指標原版采用了當今世2主要作用和特點—推廣應(yīng)用環(huán)烷基變壓器油

指南”對500kV及以上變壓器用油要求優(yōu)先選擇環(huán)烷基油。其主要依據(jù)：（1）環(huán)烷基變壓器油具有較好的電氣絕緣性能、優(yōu)異的熱安定性和氧化安定性、較低的粘度因而具有較好的熱傳遞性能、低溫啟動性能和過濾性能以及低溫性能優(yōu)良等特點，是超（特）高壓交流和直流換流變壓器理想用油。世界各國包括Nynas公司、Shell公司在超高壓領(lǐng)域幾乎都使用環(huán)烷基油。

2主要作用和特點—推廣應(yīng)用環(huán)烷基變壓器油指南”對500kV（2）根據(jù)我國環(huán)烷基變壓器油最新研發(fā)品種性能指標分析和各電網(wǎng)330kV、500kV大量運行變壓器用油調(diào)查報告、ABB和SIEMENS等公司的檢測評定結(jié)果以及國家電網(wǎng)公司工程建設(shè)部組織的專家研討會紀要等材料，認為中國石油潤滑油公司研發(fā)、生產(chǎn)的環(huán)烷基變壓器油質(zhì)量穩(wěn)定、可靠并已經(jīng)多年成功用于500kV大容量變壓器，完全可以滿足我國超高壓交、直流工程變壓器用油要求，并可以替代同類的進口變壓器油。（2）根據(jù)我國環(huán)烷基變壓器油最新研發(fā)品種性能指標分析和各電網(wǎng)（3）有關(guān)資料顯示我國新疆克拉瑪依油田是世界上5塊環(huán)烷基原油產(chǎn)地之一，克拉瑪依油田低凝點環(huán)烷基原油地質(zhì)儲量豐富，現(xiàn)已探明淺層稠油含油面積202平方公里、儲量2億多噸，可以穩(wěn)定開采30年以上。因此優(yōu)先選擇環(huán)烷基油對提高超高壓輸電設(shè)備運行可靠性是非常有利的。

（3）有關(guān)資料顯示我國新疆克拉瑪依油田是世界上5塊環(huán)烷基原油2主要作用和特點—不再以電壓等級進行變壓器油品質(zhì)級別分類運行中變壓器油主要品質(zhì)功能應(yīng)該是氧化安定性和流動性，國際變壓器油最新標準都是以油基結(jié)構(gòu)和抗氧化等指標來分級的。變壓器油的品質(zhì)主要取決于油基的結(jié)構(gòu)組分及精煉程度。如：IEC60296—2003標準分類是以與粘度大小(與油基結(jié)構(gòu)有關(guān))密切相關(guān)的最低冷態(tài)投運溫度和與氧化安定性相關(guān)的抗氧化劑含量作為區(qū)分絕緣油類別的重要標志，并以氧化安定性指標要求不同將變壓器油劃分為通用變壓器油和特殊（高溫下運行的）變壓器油。2主要作用和特點—不再以電壓等級進行變壓器油品質(zhì)級別分產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運溫度變壓器油（通用或特殊）

變壓器油標識：

如：T－40℃變壓器油（特殊）

變壓器油（特殊技術(shù)要求）

最低冷態(tài)投運溫度為－40℃含抗氧化劑產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運溫度變壓器油（通用或特殊）產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運溫度變壓器油（通用或特殊）

變壓器油標識：

如：I－30℃變壓器油（通用）

變壓器油（通用技術(shù)要求）

最低冷態(tài)投運溫度為－30℃含微量抗氧化劑產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運溫度變壓器油（通用或特殊）產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運溫度變壓器油（通用或特殊）

變壓器油標識：

如：U0℃變壓器油（通用）

變壓器油（通用技術(shù)要求）

最低冷態(tài)投運溫度為0℃不含抗氧化劑產(chǎn)品品種最低冷態(tài)投運溫度變壓器油（通用或特殊）我國在上世紀90年代初為配合國產(chǎn)500kV變壓器的生產(chǎn)，在研發(fā)或應(yīng)用過程中把500kV超高壓變壓器用油稱為“超高壓變壓器油”?！俺邏鹤儔浩饔汀钡馁|(zhì)量標準是SH0040-1991《超高壓變壓器油》行業(yè)標準，它是參照ASTMD3487-82制定的。它進而把變壓器油的級別分類轉(zhuǎn)化為“按電壓等級區(qū)分級別”的概念，它誤導(dǎo)人們看重某一項非主要的性能指標（如析氣性）而忽略了最基礎(chǔ)的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)組分和以抗氧化指標為基本性能的各項指標的綜合評價，這是不科學(xué)的，與國際通用的標準也不一致。目前SH0040-1991《超高壓變壓器油》標準已不再采用。但鑒于我國長期形成了以電壓等級選擇變壓器油的概念，“指南”在變壓器油選用原則和技術(shù)指標中，規(guī)定了500kV及以上變壓器用油與其他較低電壓等級一般變壓器用油不同的選油原則，從而給標準使用者以作提示。

我國在上世紀90年代初為配合國產(chǎn)500kV變壓器的生產(chǎn)，在研3IEC60296-2003與SH0040-1991標準的主要差異IEC60296-2003與SH0040-1991標準的主要差異見表1(略)在項目數(shù)量上兩個標準均為18個，但具體性能指標和要求以及一些試驗方法有所不同。各項主要性能指標的差異說明如下:

3IEC60296-2003與SH0040-1991標1）粘度SH0040-1991標準主要考慮高溫下粘度對運行設(shè)備產(chǎn)生的影響而對低溫下的粘度未作要求，而IEC標準考慮到設(shè)備冷起動的安全提出了最低冷態(tài)投運溫度（LCSET）并作為區(qū)分絕緣油類別的重要標志之一，規(guī)定了不同LCSET下變壓器油的最大粘度。

IEC標準把變壓器油的標準LCSET規(guī)定為－30℃（稱為標準LCSET），其最大粘度為1800mm2/s。(對應(yīng)LCSET為－40℃時，最大粘度為2500mm2/s)

IEC標準補充指出變壓器油的標準LCSET可根據(jù)每個國家的氣候條件進行修改，油的傾點至少應(yīng)比LCSET低10K。表2是最低冷態(tài)投運溫度（LCSET）下變壓器油的最大粘度、最高傾點與原標準牌號的對應(yīng)關(guān)系。1）粘度表2最低冷態(tài)投運溫度（LCSET）下變壓器油的最大粘度、最高傾點與原標準牌號的對應(yīng)關(guān)系最低冷態(tài)投運溫度（LCSET）/℃

最大粘度/（mm2/s）

最高傾點/℃

原標準牌號

01800－10#10－101800－20#25－201800－30－301800－40#45－402500－50表2最低冷態(tài)投運溫度（LCSET）下變壓器油的最大粘度、最高2）傾點（和凝點）SH0040-1991標準規(guī)定了#25油的傾點指標和#45油的凝點指標，而IEC標準則只規(guī)定了油的傾點不高于－40℃一個指標，說明“指南”在超高壓設(shè)備用油選擇上要求使用#45變壓器油，并且在性能指標上與國際標準完全接軌。3）水含量IEC標準根據(jù)交貨方式的不同，分別規(guī)定了批量供應(yīng)（船艙、散裝）和桶裝或集裝箱的水含量限值，分別為不大于30mg/kg和不大于40mg/kg，比SH0040-1991標準規(guī)定的不大于50mg/kg（出廠）要求更為嚴格。2）傾點（和凝點）但有專家指出鑒于我國地域遼闊，影響油品水含量的氣候條件差異較大，試驗表明當環(huán)境溫度大于50%時，水含量的變化幅度較大，所以建議當環(huán)境溫度不大于50%時，執(zhí)行IEC標準；環(huán)境溫度大于50%時，水含量指標限值由供需雙方協(xié)商確定。4）擊穿電壓IEC標準規(guī)定：未處理油為不小于30kV，但對于經(jīng)實驗室處理后油較SH0040-1991標準嚴格，由不小于40kV提高至不小于70kV。加注說明處理后油指60℃下通過真空（壓力低于2.5kPa）過濾流過一個孔隙度為4的燒結(jié)玻璃過濾器的油。DLTXXXX電力變壓器用絕緣油選用指南的分析課件5）介質(zhì)損耗因數(shù)（DDF）IEC標準規(guī)定：通用性新油的DDF（90℃）為不大于0.005，與一般變壓器油要求的GB2536—1990標準相同，比SH0040-1991標準規(guī)定的不大于0.002的要求較為寬松，但IEC標準強調(diào)了經(jīng)氧化試驗后（按IEC61125C法）油要求（為不大于0.500）；特別對高溫下運行的變壓器油要求（為不大于0.050），而SH0040-1991標準則無此要求，說明IEC標準更加注重油氧化安定性這項性能指標。6）總硫含量標準對油的硫含量無此指標要求。IEC標準對通用性油硫含量也無通用要求，但對高溫下運行的變壓器油則有嚴格要求，為不大于0.15%。主要是考慮高溫下油中腐蝕性硫?qū)υO(shè)備造成危害的原因。5）介質(zhì)損耗因數(shù)（DDF）7）腐蝕性硫兩個標準對腐蝕性硫指標要求均為非腐蝕性，而主要差別是對腐蝕性硫測定方法的不同。SH0040-1991標準采用的是等同于ASTMD1275-96(A法)的SH/T0304的試驗方法（試驗條件：銅片法，140℃，19h）,而IEC標準則采用DIN51353的試驗方法（試驗條件：銀片法，100℃，18h）。近年來，隨著對腐蝕性硫的認識不斷深入，針對上述標準在執(zhí)行過程中出現(xiàn)的一些問題，2006年1月，ASTM對原標準進行了重新修訂，在保留原A方法的基礎(chǔ)上，補充制定了比A法更為苛刻的B法（試驗條件：銅片法，150℃，48h），其最新版本為ASTMD1275-06，用以加強對腐蝕性硫的檢定。7）腐蝕性硫8）抗氧化劑SH0040-1991標準未對抗氧化劑含量不同作出說明，而IEC60296-2003標準卻作出了添加含量說明，并作為區(qū)分絕緣油類別的重要標志之一?！爸改稀蓖扑]選用2，6-二叔丁基對甲酚（T501）抗氧化劑，含量為（0.3±0.05）%，主要是因為我國在油品中添加T501已積累大量運行經(jīng)驗。9）2-糠醛含量2-糠醛含量反映新油的精制程度和運行變壓器中纖維性固體絕緣的老化程度。IEC標準限制了新油中2-糠醛含量不大于0.1mg/kg，其主要目的是為了盡量避免對運行中絕緣老化程度判斷的干擾。SH0040-1991標準無此項指標要求。8）抗氧化劑10）氧化安定性國際上對變壓器油氧化安定性是非常重視的，因為它直接影響到油品的使用壽命。IEC標準規(guī)定了IEC61125C法作為評定變壓器油氧