电力用油

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38kv电缆油 66kv电缆油 110kv电缆油 20号汽轮机油 30号汽轮机油 45号汽轮机油 55号汽轮机油
DB-10 DB-25 DB-45
DL-38 DL-66 DL-110 HU-20 HU-30 HU-45 HU-55
断路器油
电缆油
U
L
润滑油(H) 汽轮机油
U
电力用油的质量标准
油品的质量标准
油品的密度
油品的密度是指该油品单位体积的质量。其 单位为kg/m3,常用单位为 g/cm3、g/ml 或 kg/L。 由于温度对油品的密度影响很大,所以在使 用中应标明温度。油品在t℃时的密度用 来表示。 t 油品的密度与其化学组成密切相关。对同碳 数烃类,芳香烃的密度最大,环烷烃次之,烷烃 最小。非烃化合物的密度也较大。 当油中混入水分、机械杂质或油品劣化时, 其密度将比新油大。
油品的闪点、燃点和自燃点
石油产品可作为燃料,一般液态油品又是极 易着火的物质。因此,研究它们与燃烧、爆炸有 关的性质,即闪点、燃点和自燃点,对油品贮运 和使用的安全都有着重要意义。
油品的闪点
闪点是指油品在规定的条件下,加热到其油 蒸气和空气的混和气与火焰接触发生瞬间闪火时 的最低油温。
油品的燃点和自燃点
③条件粘度: 在石油产品中,还常遇到一些条件粘度指标。 它们是在规定温度下,规定的仪器中,使一定体 积的油品流出,以其流出时间或其流出时间与同 体积水流出时间之比作为粘度值。 具体的条件粘度有恩氏粘度、雷氏粘度、赛 氏粘度三种。 目前,运动粘度为世界各国普遍使用,国际 上一般用运动粘度对油品进行校核、仲裁检验。
油品的倾点、凝点和低温流动性
倾点、凝点都是用来表示石油产品低温流动 性能的指标。随着温度的降低,油品逐渐变得粘 稠,其流动性必然变差。当温度降低到一定程度 时,油品可失去正常的流动性。这将对油品的使 用有很大影响。
倾点和凝点
(1)倾点 指试油在规定的条件下冷却时,能够流动的 最低温度,以℃表示。 (2)凝点 指试油在规定条件下冷却到液面不移动时的 最高温度。 表5-5是几种石油凝点和含蜡量的关系。
(2)石油中的非烃类化合物 该类化合物主要包括硫、氮、氧的有机化合 物、胶质和沥青质等,一般在石油中占10~20%。
电力用油的加工程序
从油田开采出来的原油加工成电力用油的工 艺过程,主要包括润滑油馏分的制取、馏分油的 精制、电力用油的调合等三个工序。 (1)馏分油的制取 原油经过沉降、脱盐、脱水后,在进行常压 和减压蒸馏,把石油分馏成若干个馏分。又按一 定的沸点范围把各馏分归纳为汽油馏分、煤油馏 分、柴油馏分、润滑油馏分四个部分。
乳化液的形成
一种液体在另一种不相溶的液体中被分散成 细小粒子,称作乳化。
例如,油和水是不相溶的,但加入某种表面 活性剂,是一方分散于另一方中,则形成乳化液。 这种表面活性剂被称为乳化剂。 油与水的乳化液可分为两种:一种是以水为 连续相,油为分散相,称为水包油型乳化液(O/W); 另一种是以油为连续相,水为分散相,称为油包 水型乳化液(W/O)。 乳化剂能降低油水间界面张力,先使油水成 为容易混和的状态,再加以机械搅拌作用,形成 乳化状态。 油-水乳化液的分类见图5-1。
LU VI 100 LH
式中:VI——试油的粘度指数; U——油样在37.8℃时的粘度,mm2/s; L——差基准油在37.8℃时的粘度,mm2/s; H——好基准油在37.8℃时的粘度,mm2/s。 ②粘度比: 即油品在50℃的粘度与100℃时粘度的比值。 比值越小,则该油品粘温性越好。 (3)粘度的测定及应用 最常用运动粘度测定法是毛细管粘度计法。 运动粘度的计算公式为: t t
油品的质量标准,即各种油品的主要物理、 化学性质的规格指标。一般可分为国家标准、部 颁标准、行业标准 ( 或专业标准 ) 、企业标准等。 国家标准用“GB”来表示。 对于油品的质量标准或各项指标的标准试验 方法,通常可用代号、顺序号、批准 ( 或修订 ) 的 年代号来表示。例如,国产新变压器油的质量标 准为: GB——2536——90
表5-5 几种石油凝点和含蜡量关系
含蜡量 %
凝点℃
28.6
24
11.83
14
8.3
-9
2.04
-50
油品凝点的高低与含蜡量有直接关系。油品 含蜡量越高,凝点越高。 油品的凝点越低,则其低温流动性就越好。
油品在低温下失去流动性的原因
油品在低温下失去流动的影响因素较为复杂, 主要有以下两种情况。
(1)结构凝固(主要原因): 对于含蜡较多的油品,随温度的降低,其中 正构烷烃等高熔点烃类以片状或针状结晶析出, 逐渐长大,并进而连接形成立体网状晶体结构, 把此时尚处于液态的油包在其中,形成凝胶体, 从而使整个油品失去流动性,这就是所谓结构凝 固。 (2)粘温凝固: 对于含蜡很少的油品,当温度降低时虽然尚 未有结晶析出,但由于其分子中环状结构较多, 在低温下其粘度大幅度增加,直至过于粘滞形成 凝胶体而丧失流动性,即称为粘温凝固。

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②运动粘度 υ t: 表示液体在重力作用下流动时内部阻力的量 度。其值为相同温度下,液体的动力粘度与密度 之比。即
t υt t
2/s 式中: 油品在 t ℃时的运动粘度 cm —— , ; υ
s; t ——油品在t℃时的动力粘度,g/cm· t ——油品在t℃时的密度,g/cm。
t
第二章 电力用油
内容提要:
介绍电力用油的化学组成、炼 制、理化性质和使用性能,运行油 的监督、维护和管理,油浸式电力 变压器内部故障的检测等。此外, 对用过油的再生也作了简单的介绍。
目录
第一节 电力用油的化学组成 第二节 电力用油的性质及其使用性能 第三节 电力用油的维护与监督
第一节
电力用油的化学组成
电力用油的炼制 电力用油的化学组成 电力用油的质量标准
电力用油的炼制
石油的烃类组成
在常温下,天然石油大部分是流动或半流动 的粘稠液体,颜色多为黑色或深棕色,少数为暗 绿、赤褐或黄色,并且具有特殊的气味。密度小 于水。主要元素是碳和氢,二者约占96%~99%。 (1)石油中的烃类化合物 石油中的烃类化合物包括烷烃、环烷烃、芳 香烃、熔点较高的固体烃,还有少量混合烃,多 为饱和烃。
油品的危险等级
油品的危险等级也是根据闪点来划分的。闪 点在45℃以下为易燃品,45℃以上为可燃品。 在贮运和使用中,严禁将油品加热到它的闪 点,加热的最高温度一般应低于闪点20~30℃。
油品的抗乳化性能和破乳化度
油品的抗乳化性能
抗乳化性能一般指油品本身抵抗油水乳化液 形成的能力。 抗乳化能力的大小,通常以油水乳化液分层 的快慢——破乳化度来表示。 破乳化度是评价汽轮机油抗乳化性能的质量 指标,又称破乳化时间。
少环
环烷烃 多环 少环 芳香烃 多环 大 高 中
好 最好(液 差(高分子) 态) 好 差(分支多) 好 好 (长侧链) 好 差 差(多侧链) (短侧链)
好 (长侧链) 差 (短侧链)
好 中 差(长侧链)
表5-3 电力用油的分类
类别 组别 名称 符号 变压器油 电气用油 (D) B 牌号 代号
10号变压器油 25号变压器油 45号变压器油
降凝剂的应用
为改善绝缘油的低温流动性,降低其凝点, 使油品能在低温下正常运行,除了油品在炼制过 程中脱蜡外,还可采用往油品中添加降凝剂的方 法。通常只要在油品中加入 0.1~1%的降凝剂,就 可以使凝点降低10~20℃左右,从而使油品能够在 低温下正常使用。 常用的降凝剂有三种:烷基萘 (T801)、聚甲 基丙烯酸酯(T602)、和聚α -烯烃(T803)。
表5-1
石油润滑油馏分脱蜡后的烃类组成(m%)
样品序 号 1# 2#
沸点范围 (℃) 350-500 350-500
饱和烃
72.9 61.2
单环芳烃 双环芳烃 多环芳烃
10.0 15.1 8.6 11.2 8.5 12.5
各种烃类对电力用油性质的影响
和其他物质一样,电力用油的物理、化学性 质取决于它的化学组成和结构,而油品的性质应 满足其使用中的性能要求。 不同烃类对油品性质的影响见表5-2。
油品达到闪点后,继续加热将继续闪火,直 至外界引火后,火焰燃烧并至少持续燃烧5秒钟时 的最低温度称为油品的燃点。
若达到闪点后,继续加热油品,不用外界引 火,因温度较高,油品会剧烈氧化而产生火焰自 行燃烧的最低油温,称为油品的自燃点。
油品闪点的测定与应用
闪点的测定方法可分为开口杯法和闭口杯法。 采用哪种方法,主要取决于油品的性质及使用条 件。
油品密度的测定及应用
我国测定油品密度的方法主要有两种:密度 计法和比重瓶法。 密度计法测定装置简便、快速,易于操作, 广泛地用于实验室和现场的质量监控。 比重瓶法精密度较高,通常用于油品化学组 成的全分析、油品性能的改进及新油品的研制。
油品的粘度和粘温性
油品的粘度
油品粘度的含义与其他真实液体相同,即油 品的流动速度不仅取决于油品所受的外力,还取 决于油品分子之间因摩擦而产生的内部阻力,这 种内部阻力的量度称为粘度。 显然,粘稠油品粘度较大。 (1)粘度的表示方法 ①动力粘度 t : 表示液体在一定剪切应力下流动时内部阻力 的量度。其值为所加于流动液体的剪切应力和剪 切速度之比。单位是帕·秒(Pa·s)。
年代号(1990年修订) 顺序号(国家标准编号) 国家标准代号
电力用油的质量标准
我国制定的国产新变压器油的质量标准见表 5-4。 超高压变压器油(新油)的质量标准为 SH0040-91。 汽轮机油(新油)的质量标准为GB2537-81。 断路器油(新油)的质量标准为SH0351-92。
表5-4 变压器油
第二节
电力用油的性质及其使用性能
油品的密度 油品的粘度和粘温性 油品的倾点、凝点和低温流动性 油品的闪点、燃点和自燃点 油品的抗乳化性能和破乳化度 油品酸值、水分和水溶性酸或碱 油品中的机械杂质、游离碳和灰分 油品的氧化安定性 油品的绝缘强度和击穿电压
油品的密度
υ C τ
式中: ——油样在温度t℃时的运动粘度,mm2/s; t C ——毛细管粘度计常数,mm2/s2; ——一定体积油样的平均流动时间,s。 t
υ
τ
为了增加油品的粘度和改善油品的粘温性,可 向油品中添加少量粘度指数改进剂。目前我国比较 常用的粘度指数改进剂是聚甲基丙烯酸酯和聚异丁 烯。
(2)馏分油的精制 变压器油、汽轮机油等电力用油,与一般工业 润滑油的来源相同,皆是从润滑油馏分精制而成, 常用的精制方法有:硫酸精制、溶剂精制、加氢精 制、脱蜡、白土补充精制等。 (3)电力用油的调合 调和是生产电力用油的最后一道工序。 该工序根据不同型号的油品在粘度、凝点等性 能的不同要求,将精制后的几种润滑油基础油馏分, 按不同的配比泵入调合罐,然后再根据要求加入各 种添加剂(如抗氧剂等)充分混合均匀进行调合。 经检验合格即可得到商品电力用油(成品油)。
液态烷烃、环烷烃,少环长侧链的环烷烃或 芳香烃等是电力用油的理想组分;高分子正构烷 烃,多环短侧链的环烷烃或芳香烃,不饱和烃及 非烃化合物等是电力用油的非理想组分。 电力用油的分类 电力用油的分类见表5-3。
表5-2
烃类 烷烃
不同烃类对油品性质的影响
粘温性 低温流动性 化学安定性 抗氧化性
密度 闪点 粘度 正构 异构 小 低 高 中
(2)油品的粘温性及其表示方法: 温度对油品的粘度影响较大。温度升高时, 油品的粘度减小;反之,则粘度增大;油品粘度 随温度变化的这种性质,通常称为“粘温性”。 目前,衡量油品粘温性的表示方法主要有以 下两种: ①粘度指数VI: 这是目前世界各国通用的表示粘温性的指标。 粘度指数VI越大,标明粘温性越好。 试油的粘度指数计算公式为:
电力用油的化学组成
电力用油的化学组成
通常,石油及其馏分的化学组成是用不同种 类的烃类含量来表示。例如,石油润滑油馏分脱 蜡后的烃类组成 (m%) 见表 5-1 ,电力用油的化学 组成与其相似。 电力用油是来自高沸点的润滑油馏分,其分子 中碳原子数相应增多,平均分子量增大,一般在 300~500左右。 电力用油组成的结构特点是:饱和烃的含量 最多,约占60%以上,其次为芳香烃,约占30%以 上,而且具有混合结构的烃有所增加。
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