一、提高液體電介質(zhì)品質(zhì)
1.過(guò)濾
將油在壓力下連續(xù)通過(guò)濾油機(jī)中大量的濾紙層,可過(guò)濾纖維、吸附水分和有機(jī)酸等油中雜質(zhì);也可以先在油中加白土、硅膠等吸附劑,吸附油中的水分、有機(jī)酸等,然后再過(guò)濾,則效果更好。
2.祛氣
方法是:先將油加熱,在真空室中噴成霧狀,油中原含的水分和氣體即揮發(fā)并被抽去,然后在真空條件下將油注入電氣設(shè)備中。由于該電氣設(shè)備已被真空除氣,就不會(huì)使油中重新混入氣體,這有利于油滲入電氣設(shè)備絕緣的微細(xì)空隙中。在運(yùn)行中保持油的品質(zhì)的方法是裝置吸附劑過(guò)濾器。
3.防潮
油浸式絕緣在浸油前必須烘干,必要時(shí)可用真空干燥法去除水分。某些設(shè)備如變壓器,可在呼吸器的空氣入口處放置干燥劑。
二、改善電場(chǎng)
1. 覆蓋
緊緊包在小曲率半徑電極上覆以薄固體絕緣材料或涂上漆膜,其厚度一般只有零點(diǎn)幾毫米。覆蓋層可阻止雜質(zhì)小橋的發(fā)展,能顯著提高油間隙的工頻擊穿電壓,并減小其分散性,因而充油設(shè)備里很少用裸導(dǎo)體。
2. 絕緣層
當(dāng)覆蓋的厚度增大到能分擔(dān)一定的電壓,即成為絕緣層,一般為數(shù)毫米到數(shù)十毫米,它能降低絕緣表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度,有利于提高整個(gè)間隙的工頻擊穿電壓和沖擊擊穿電壓,例如,變壓器中引線對(duì)箱壁的油間隙為100mm時(shí),當(dāng)在裸線上包以厚3mm絕緣層后,擊穿電壓約提高一倍。
3.屏障
在電場(chǎng)中放置層壓紙板或壓布板作為屏障,可局部改善電場(chǎng)分布,通常在極不均勻電場(chǎng)中采用屏障可使油間隙的工頻擊穿電壓提高到無(wú)屏障時(shí)的2倍或更高,例如,變壓器在繞組間、相間、對(duì)鐵心或鐵軛間的油間隙中的固體絕緣板,其形狀可以是平板、圓筒、圓管,厚度2~7mm。屏障有兩個(gè)作用:
1機(jī)械阻隔雜質(zhì)小橋的形成;2 使電場(chǎng)分布更均勻。變壓器常采用薄紙筒小油道結(jié)構(gòu),即將油隙用多層屏障分隔成多個(gè)較短的油間隙,則擊穿場(chǎng)強(qiáng)更高,但過(guò)于細(xì)長(zhǎng)的間隙不利于散熱。
一、絕緣油的老化過(guò)程
絕緣油老化的過(guò)程可分為三個(gè)階段:
(1)A期:新油在與空氣接觸的過(guò)程吸收的氧氣將與油中的不飽和碳?xì)浠衔锲鸹瘜W(xué)反應(yīng),形成飽和的化合物。主要表現(xiàn)在:顏色逐漸深暗,從淡黃色變?yōu)樽睾稚?,從透明變?yōu)榛鞚幔ざ仍龃?妨礙對(duì)流傳熱),閃燃點(diǎn)增高,灰分和水分增多。
(2)B期:油繼續(xù)吸收氧氣,生成穩(wěn)定的油的氧化物和低分子量的有機(jī)酸,如蟻酸、醋酸等,也有部分高分子有機(jī)酸,如脂肪酸、瀝青酸等,使油的酸價(jià)增高,這種油對(duì)繞組絕緣和金屬都有較強(qiáng)的腐蝕作用。
(3)C期:油進(jìn)一步氧化,當(dāng)酸性物濃度達(dá)一定程度時(shí),便產(chǎn)生加聚和縮聚作用,生成中性的高分子樹(shù)脂質(zhì)及瀝青質(zhì),同時(shí)析出水分,使油呈混濁的膠凝狀態(tài)。最后成為固體的油泥沉淀,油泥沉淀在繞組上會(huì)妨礙繞組的散熱,且絕緣性能變壞,表現(xiàn)在電阻率降低,介質(zhì)損耗增大,擊穿電壓降低。隨著油繼續(xù)氧化,油的質(zhì)量日益劣化,劣化到一定程度的油就不能再繼續(xù)使用。
上述過(guò)程可概括為:油溫升高→氧化加速→油裂解→分解出多種能溶于油的微量氣體→絕緣破壞。
二、絕緣油老化的影響因素
(1)溫度。溫度是影響變壓器油老化的主要因素之一。 試驗(yàn)指出;當(dāng)溫度低于60~70℃時(shí),油的氧化作用很小, 高于此溫度時(shí),油的氧化作用顯著;此后,溫度約每增高10℃, 油的氧化速度就增大一倍。 當(dāng)溫度超過(guò)115~120℃時(shí),不僅出現(xiàn)氧化的進(jìn)一步加速,還可能伴隨有油本身的熱裂解,這一溫度一般稱為油的臨界溫度。
油的臨界溫度與油的成分和精煉程度有關(guān)。為此,在油的運(yùn)行中或油的處理過(guò)程中,一般規(guī)定不允許超過(guò)115℃(這是指油的局部最高溫度,如緊靠著繞組、鐵心、導(dǎo)線接頭、觸點(diǎn),或其他加熱面處的局部最高油溫,而不是指平均溫度或上層油溫)。
(2)油的接觸物。當(dāng)油接觸到金屬、纖維、水分、灰塵等時(shí),會(huì)使油的吸氧量增加,加速油的氧化。如果使油不與氧氣接觸,則即使有接觸媒(銅)存在,且處在較高的溫度(98℃)下,經(jīng)過(guò)900~1000h,油仍能保持較好的質(zhì)量。
(3)光照和電場(chǎng)也都會(huì)加速油的老化。
三、延緩絕緣油的老化的方法
(1)裝置擴(kuò)張器。其作用為供油熱脹冷縮,使油與空氣接觸面減小。
(2)在油呼吸器通道中裝置吸收氧氣和水分的過(guò)濾器。用氧化鈣、硅膠、氧化鋁等以吸收水分;用粉末狀的銅、氯化銨、純潔的鐵屑等以吸收氧氣。
(3)以氮?dú)?/span>來(lái)排擠出油內(nèi)吸收的空氣。有的變壓器或高壓套管采用密閉并充氮的方法來(lái)防止油的氧化。
(4)摻入氧化劑,以提高油的安定性??寡趸瘎┲挥性谛掠突蛟偕^(guò)的油中有效,因?yàn)樗荒苎娱L(zhǎng)上述A期的時(shí)間,它既不能阻止氧化過(guò)程的進(jìn)行,更不能使已氧化的油還原。
四、變壓器油的再生
將已老化的變壓器油進(jìn)行再生的方法,常用的有以下兩種。
1.酸一堿一白土法
把硫酸很好地與已老化的油相混合,使酸與油中的老化產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng),變成不熔于油的酸渣,就可以很方便地從油中分離出來(lái);然后在油中加入堿,以中和剩余的酸,再用清水洗滌;最后加入白土吸附劑,并經(jīng)過(guò)濾或離心分離,即得再生油。
2. 氫化法
在高溫高壓下,在有特殊接觸媒的條件下,用氫將油處理。在氫化過(guò)程中,油的氧化物被還原成原來(lái)的碳?xì)浠衔?,奪取過(guò)來(lái)的氧與氫化合為水,并在真空中揮發(fā)出去。這種方法適用于老化較嚴(yán)重的油,用這種方法再生的油質(zhì)量好。
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