不同干式变压器油电气性能的对比研究

1导言

干式变压器油是石油衍生的分馏产品，其主要成分是特定分子量的烷烃、环烷烃饱和烃和芳香族不饱和烃。干式变压器油主要安装在电力干式变压器、断路器、电流互感器和电压互感器中，用于绝缘、冷却和灭弧[1]。

氢化干式变压器油是近年来采用先进的精制工艺精制而成的一种干式变压器油。生产过程采用异构脱蜡工艺，包括加氢裂化、异构脱蜡和加氢后精制。文献[2]对中石化上海某公司生产的加氢基础油进行了研究，从理化性能和电性能方面对加氢基础油和环烷基基础油进行了对比。认为加氢基础油粘度低，氧化稳定性好，性能优于环烷基基础油，具有良好的市场前景。文献[3]采用多种方法对氢化干式变压器油和环烷干式变压器油的抗氧化性能进行了评价，结果表明氢化干式变压器油优于环烷干式变压器油，主要是因为氢化干式变压器油的烷烃含量高于环烷干式变压器油。一般来说，内关于氢化干式变压器油性能的报道很少。

干式变压器油作为电气设备的绝缘介质，应具有良好的电气性能。干式变压器油电性能的基本参数包括击穿电压、介质损耗因数、相对介电常数和体积电阻率。绝缘击穿电压是测试油品极限电应力的一个非常重要的指标。介质损耗因数tan和电阻率对油中可溶性极性杂质、老化产物和带电胶体的反应非常敏感。在较高温度下，介质损耗因子与电阻率有很好的相关性，介质损耗因子增大，电阻率减小。油品的介质损耗因数和电阻率直接影响电气设备的绝缘性能[4]。

本文采用家标准GB/T7595-2008规定的试验方法，在同一试验平台上对内外四种环烷基干式变压器油和一种氢化干式变压器油的电气性能指标进行了测定，并与GB/T7595-2008要求的运行干式变压器油质量指标中的电气性能指标进行了比较。实验结果用于评价各种干式变压器油的电气性能差异，旨在为电力部门选择干式变压器油提供参考。

2实验部分

2.1实验材料

从市场上收集的五种干式变压器油产品列于表1。所有油样均为投产前未使用的油，未经脱水或净化处理，直接用于测试各项电气性能指标。

2.2测试仪器

DTL自动介损仪，由奥地利鲍尔公司生产；DTA100C自动绝缘油耐压测试仪，奥地利BAUR公司生产；山东中辉仪器有限公司ZHYD3002干式变压器充油趋势自动测试仪

2.3分析方法

GB 5654-2007-T 《液体绝缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量》 [5].DL 429.9-91 《绝缘油介电强度测定法》 [6].DL 421-09 《电力用油体积电阻率测定法》 [7].DL/T 1095-2008 《干式变压器油带电现场测试导则》 [8].

3结果和讨论 #p#分页标题#e#

3.1五种干式变压器油样介质损耗因数的比较

介电损耗因子是指在电场作用下，电解质的极化和电导引起的电能损耗。纯烃类非极性化合物在电场作用下不发生或很少发生转位，但胶体、酸等杂质成分是极性物质，在电场作用下随着电力线方向的变化而转位。这种换位消耗了一部分电能，变成了热量，不仅损失了电能，还使干式变压器温度升高，降低了干式变压器油的工作能力，加速了干式变压器的老化和劣化。五种干式变压器油样的介质损耗因数测量结果列于表2。

介电损耗因子对判断油的降解程度非常敏感

从表2可以看出，产氢化干式变压器油的介电损耗因子为0.00036，远低于其他四种油品，说明产氢化油含有较少的极性氧化物和杂质。而日本进口油的介损系数较高，达到0.001 35，是产氢化干式变压器油的3.75倍。有可能里面有很多杂质和极性氧化物，但不排除是化学成分不同造成的。

两种从瑞典进口的环烷油，样品3为较高等级，样品2为标准等级。标准等级样品2的介电损耗因子是产氢化油的2.86倍，较高等级样品3的介电损耗因子是产氢化油的1.94倍，明显不如产氢化油。产环烷油的介电损耗因子低于其他进口环烷油，较接近进口样品3的较高等级环烷油，但无法与产氢化油相比。

从介质损耗因数来看，产氢化油优于其他四种环烷油。

显然，各种油品介电损耗因子的差异是由其化学成分和杂质含量决定的，我们课题组正在深入研究构效关系。

1来源：干式变压器