MIDEL合成脂绝缘油的性能特征及与浇注树脂和矿物油等其他绝缘.DOC

关于地下厂房大型水电站500KV 主变压器运行安全性及降低事故危害的探讨 2010年2月  关于地下厂房大型水电站500KV主变压器运行安全性及降低事故危害的探讨 清华大学电力系统国家重点实验室 兼职正研究员 李基成 【摘要】本文论述了在地下厂房大型水电站中采用矿物油的500KV主变压器运行的安全性及降低事故危害后果的探讨，文中提出了开发以合成酯绝缘液代替矿物油可使500KV主变压器事故的危害性大大降低。 【关键词】合成酯、天然酯、防火性、耐湿性、阻燃性 目 录 1.问题的提出 2.MIDEL 7131合成酯绝缘液的基本参数及性能特性 3.采用合成酯绝缘液替代矿物油的可行性及性能对比 3.1防火性 3.1.1 燃烧盘试验 3.1.2 破坏性模拟试验 3.1.3 烟和废气 3.2抗氧化性 3.3耐湿性 3.3.1 耐湿性对比 3.3.2 水分对变压器使用寿命的影响 3.4 矿物油变压器绝缘液的注换 3.5 注换合成酯变压器的运行维护及监测 3.6 MIDEL合成酯绝缘液变压器的应用实例 4.结语 参考文献 问题的提出 当时代进入21世纪以来，中国的水电建设事业正经历着前所未有的蓬勃发展阶段，一大批以三峡水电站700MW容量级为代表的水电机组正陆续投入了运行。 在这些水电站的建设中具有显著的特征是，大部分水电站布置为地下厂房结构，而发电机500KV主变压器均采用矿物油，在表1中示出了国内部分地下厂房水电站的统计表。 表1 部分地下厂房水电站水电机组统计表 图1 2004年西班牙马德里变电站矿物油变压器发生的爆炸燃烧事故 图2 越南500KV变电站变压器爆炸燃烧事故 图3 武汉青山500KV变电站变压器爆炸燃烧事故 我国核电站的500KV主变压器中亦有所发生。 自19世纪80年代变压器问世以来，其绝缘冷却方式一直是工程界关心的课题，传统的油浸变压器多使用矿物油。虽然矿物油兼具有良好的电气绝缘和冷却性能以及低廉的成本等优点，但是，其不足之处在于其燃点低，不能满足高防火性能以及环保特性的要求，为此，在其后一段时期中，在中小容量等级的变压器中，树脂浇注的变压器几乎成为矿物油绝缘默认的替代品。 在20世纪70年开发研究合成酯类绝缘，为电力变压器绝缘方式的选择提供了一条新的思路，起初作为Askarel多氯联苯(PCB)替代品的合成酯绝缘液至今已成功应用了近40年，特别是在涉及到安全防火以及环保方面越来越为人们所接受。 鉴于合成酯对环境的广泛适应性、可生物降解对水生物无副作用、具有高燃点和低温倾点和优异的电气性能，其应用近期内已拓展到可再生能源系统如风能和近海风力发电场以及近海油田产业领域中。在图4中示出了合成酯绝缘液的发展历程。 图4 合成酯绝缘液的发展历程 在本文中将对由英国MI公司所生产的MIDEL 7131合成酯绝缘液的性能特征，技术参数及作为矿物油防火，安全的替代品等问题作一简要的论述。 MIDEL 7131是一种用于变压器以及电力设备的绝缘液。MIDEL 7131符合IEC 61099:1992“电工用途的新合成有机酯规”，并被归为T1类型，即一种无卤素季戊四醇酯。 MIDEL合成酯绝缘液的特性如表所示表中给出的参数为典型值。 特性 测试方法 要求值 合成酯值 单位 物理特性（根据IEC 61099） 颜色 ISO 2211 最大200 125 HU 外观 IEC 61099 9.2 干净，无悬浮物质 以及无沉淀物 干净，无悬浮物质 以及无沉淀物 - 20°C时的密度 ISO 3675 最大1.00 0.97 kg/dm3 40°C时的运动粘度 ISO3104 最大35.0 28 mm2/s -20°C时的运动粘度 最大 3000 1400 mm2/s 闪点 ISO 2719 最小 250 °C 燃点 ISO 2592 最小 300 °C 20°C时的折射率 ISO 5661 厂商提供值的± 0.01 1.4555 - 倾点 ISO 3016 最大 -45 -60 °C 结晶 IEC 61099 9.9 无结晶 无结晶 - 20°C时MIDEL 7131中的音速 - - 1385 m/s 化学特性（根据IEC 61099） 水含量 IEC 60814 最大200 50 mg/kg 中和 IEC 61099 9.11 最大0.03 0.03 mg KOH/g 氧化稳定性能 - 酸性物质总含量 - 污泥总含量 IEC 61125 最大0.3 最大0.01 0.01 0 mg KOH/g %质量 低热值 ASTM D 240-02 3