变压器油氧化安定性快速评定方法的建立及应用.docx

变压器油氧化安定性快速评定方法的建立及应用 于会民1，2 ，张 绮1，2 ，张培恒1，2 ，王会娟1，2 ( 1. 中国石油兰州润滑油研究开发中心，新疆 克拉玛依 834003; 2. 中国石油润滑油重点实验室) 摘 要: 介绍了国内外评定变压器油氧化安定性的试验方法。选择国内市场常用的变压器油样品 ，对 经典的变压器油氧化安定性评定方法 NBSHT 0811 与 ASTM D2112 旋转氧弹法进行对比研究。 研究结 果表明，现用的 ASTM D2112 旋 转 氧 弹 法 ( 140 ℃ ，620 kPa 氧 气 压 力) 的 评 价 结 果 与 NBSHT 0811 方 法 ( 120 ℃ ，500 h) 的一致性不好，在过 高的试验温度下评定变压器油氧化安定性会导致错误的评价结果。 在旋转氧弹法测试原理的基础上 ，提高氧弹内最初的氧气压力到 1 500 kPa，降低温度到 120 ℃ ，以 氧气压 力下降速率最快的时间点作为氧化终点 ，形成了一 种新的快速评价方法。 采用该方法评定的结果与经典 氧化试验法评定结果的一致性好 ，且该方法的区分性和重复性亦较好 ，可以作为变压器油氧化安定性 评定 的前期辅助方法。 关键词: 变压器油 氧化安定性 旋转氧弹 评定方法 变压器油的抗氧化性能是变压器油非常重要 的指标，是变压器油使用等级划分的重要基础，也 是变压器制造商选择变压器油的主要依据。变压 器运行过程中产生的故障除自身绝缘问题外，均 与变压器油抗氧化性能差有着直接的关系。变压 器油在运行温度条件下，因受溶解在油中的氧气、 电场、电弧及水分、杂质和金属催化剂等的作用， 会发生氧化、裂解等化学反应而不断变质，生成过 氧化物及醇、醛、酮、酸等氧化产物，这些氧化产物 将降低油的绝缘性能，对变压器的绝缘结构和散 热性能造成致命的影响，因此变压器油的氧化安 定性是保证变压器长周期安全运行的一项重要 指标。 2011 年，国家变压器油新标准 GB 2536—2011 正式实 施［1］，规 定 采 用 NBSHT 0811［2］ 方 法 在 120 ℃ 下进行 500 h 试验来评定变压器油的氧化 安定性，而变压器油原标准 GB 2536—1990［3］规定 采用 SHT 0206［4］方法在 110 ℃ 下进行 164 h 试验 器油氧化安定性试验时间的增加降低了变压器油 研制和评价的效率，对变压器油氧化安定性评定 设备安全性能提出更高的要求 ( 高温、长 周期运 行) 。因此，变压器油氧化安定性快速评定方法的 建立再次成为行业的关注重点。 本研究选择国内市场常用的变压器油样品， 对经典的变压器油氧化安定性评定方法 NBSH T 0811 与 ASTM D2112［5］变压器油氧化诱导期的 快速试验方法———旋转氧弹法进行对比研究，在 此基础上，对旋转氧弹法的试验条 件进行优化， 提出一种新的变压器油氧化安定性的快速评定 方法。 1 现有试验方法概述 目前国内外变压器油标准普遍采用的评价变 压器油氧化安定性的试验方法主要有两类: 一类 是经典的氧化或老化试验方法; 另一类是氧化诱 导期的快速试验方法，即旋转氧弹法。 来评定氧化安定性。变压器油新标准 GB 2536— 2011 的实施使变压器油氧化安定性能评定时间大 幅增加，约为原标准的 3 倍。增加氧化时间可以更 好地区分不同类型和不同品牌变压器油的质量， 提高变压器油的研制水平，确保电力变压器安全 长周期地运行，实现与变压器同寿命。但是，变压 收稿日期: 2013-08-13; 修改稿收到日期: 2013-11-11。 作者简介: 于会民，男，1998 年毕业于大庆石油学院化学工程 专业，2005 年毕业于青岛科技大学化学工程专业，硕 士研究 生，高级工程师，主要从事变压器油的产品研制和性能检测工 作，发表论文数篇。 通讯联系人: 于会民，E-mail: yuhuimin_rhy@ petrochina. com. cn。 1. 1 氧化、老化试验法 在国内外普遍采用的氧化安定性评价方法: 国内有 SHT 0206《变压器油氧化安定性测定法》、 GBT 12580《加抑制剂矿物绝缘油氧化安定性测 定法》及 NBSHT 0811《未使用过的烃类绝缘油氧 化安定性测定法》; 国外有 ASTM D2440《矿物绝缘 油氧化安定性测定法》、IEC 61125《未使用烃类绝 缘油氧化安定性评价法》。其 中 IEC 61125 是将 IEC 74《未加抑制剂的矿物绝缘油的氧化安定性测 定法》、IEC 474《加抑制剂的矿物绝缘油的氧化安 定 性 测 定 法 》和 IEC