变压器油基础知识

标定所用指示剂：用强碱滴定强酸时可选用甲基 橙、甲基红、酚酞等任一种指示剂。用强碱滴定 弱酸时选用酚酞指示剂。用强酸滴定弱碱时可选 用甲基橙、甲基红指示剂。
萃取

萃取是用来分离或纯化有机化合物的常用方法，它 是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中的溶解度 差异，达到分离或纯化的目的。在化学分析中常从 水溶液中萃取有机物质，在油质分析中，水溶性酸 或碱的测定就是应用萃取分离法进行的。它是在一 定温度下用与油不混溶的水作溶剂，利用新油中残 存的可溶于水的矿物酸碱和运行油产生的低分子有 机酸在水、油两相中溶解度的差异，通过振荡、放 置分层后，将酸(或碱)性物质从油中萃取出来，再 用比色法或酸度计进行测定。

注意事项：要趁热滴定（从锥形瓶停止加 热到滴定终点止不超过3分钟）防止二氧化 碳的影响；氢氧化钾乙醇溶液要定期标定； 碱兰6B指示剂的终点为由兰色刚消失呈显 红色，指示剂必须按规定用量，因指示剂 也是酸性的，过多会影响测定结果的准确 度。

水溶性酸和酸值的测定都是利用萃取的原 理，水溶性酸的萃取液为水，测定的是能 溶于水的无机酸和低分子有机酸等，酸值 测定用的萃取液是无水乙醇，测定的为全 部的酸包括有机酸和无机酸。水溶性酸碱 和酸值是判断新油和运行油质量好坏的重 要指标，又是表征油品老化程度的重要指 标。油中所含酸性产物会使油的导电性增 高，降低油的绝缘性能，会使固体绝缘材 料和金属产生腐蚀，缩短设备的使用寿命。


溶液稀释的计算 在溶液稀释前后，溶质的量并不改变 稀释前溶质摩尔数＝稀释后溶质摩尔数 即：M1×V1＝ M2×V2




溶液的配制及标定 直接配制法 ：准确称取一定量的基准物质，加溶 剂溶解后移入容量瓶中，以溶剂稀释至刻度。根 据物质的质量和溶液的体积计算出标准溶液的准 确浓度。直接配制法的优点是方便，配好后就可 以使用。 间接配制法 ：粗略地称取一定量物质或量取一定 量体积浓溶液，配制成接近所需浓度的溶液，然 后测定其准确浓度，这种测定标准溶液浓度的过 程称为标定。 标定的方法：准确称取一定量的纯物质作为基准 物质，将它溶解后用待标定的溶液滴定。根据基 准物质的质量及所消耗的待标定溶液的体积，就 可以算出该溶液的准确浓度。
2、凝点测定法：将试样装在规定的试管中，
并冷却到预期的温度时，将试管倾斜45º 角 经过1分钟，液面不流动的最高温度，即为 凝点，以℃表示。注意事项：要严格控制 冷却速度，不能过快；测凝点的温度计在 试管内的位置处须固定牢固；试验作一次 试验后，必须重新预热至50±1℃，再作下 一次试验。凝点是划分变压器油牌号的依 据。 可作为估计石蜡含量的指标；用以表示绝 缘油的牌号；在贮运、保管时作为质量检 查者之用。

平行测定几次结果的最大值与最小值之差不 应超过某一规定数值 各次测定结果的相对差数，不得超过某一数 值 各次测定结果的相对差数＝（个别测定结果－ 平均值）÷平均值×100％ 如界面张力测定中的精密度要求同一操作者重 复测定两个结果之差，不应超过平均值的2 ％ 如油介损测定中的精密度要求重复测定两个结 果的差值，不应大于0.0001加上两个值中较 大一个值的25％。
5、界面张力测定法：将一个铂丝平面圆环， 从水—油界面向上拉脱，测定其所需的力。 在计算界面张力时,所测得的力要用一个经 验测量系数进行修正。此系数取决于所用 的力，油和水的密度及圆环的直径。注意 事项：测定前应注意对仪器的校正，一般 用25℃下的蒸馏水进行校正，水的界面张力 应在71～72mN/m之间，否则应对仪器进行 调正，直至水的张力达到规定的范围，方 可进行试样的测定；仪器应保持清洁，试 样皿及铂环要清洗干净，测试时要恒温在 25℃

测定意义：油水之间界面张力的测定时检 查油中含有因老化而产生的可溶性极性杂 质的一种间接有效的方法。油在初期老化 阶段，界面张力的变化是相当迅速的，到 老化中期，其变化速度也就降低，而油泥 生成则明显增加。测定油水的界面张力即 可鉴别新油的质量又可对判断运行油的劣 化程度，是表征油质老化的主要指标之一。
3、水溶性酸测定法（比色法）：试样在规定 的条件下，与等体积的蒸馏水混合摇动， 取其水抽出液，加入pH指示剂，与标准pH 缓冲溶液比色，以确定pH值。 注意事项：试样必须充分摇匀，所用的蒸馏 水(除盐水或二次蒸馏水)必须为中性；所用 的仪器必须清洁，所用指示剂的量不能超 过规定的量
4、酸值测定法（碱兰6B法）：用无水乙醇作溶剂在 沸腾（加热煮沸5分钟）的情况下抽出试样中的酸 性组分，然后用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定，以 碱兰6B作指示剂，根据颜色的突变确定终点。单 位为mgKOH/g。酸值按下式计算： X＝（V1-V0) ×56.1×C÷G 式中：X—试样的酸值，mgKOH/g; V1—滴定试样消耗KOH乙醇溶液的体积,mL V0—滴定空白消耗KOH乙醇溶液的体积,mL C—KOH乙醇溶液的浓度，mol/L; 56.1—KOH分子量； G—试样的重量，g

介质损耗因数对判断变压器油的老化与污 染程度是很敏感的。新油中所含极性杂质 少，所以介质损耗因数也甚微小，但由于 氧化或过热而引起油质老化时，所生成的 极性杂质和带电胶体物质逐渐增多，介质 损耗因数也就会随之增加，在油的老化产 物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介质 损耗因数就已能明显的分辨出来。
溶质质量 百分比浓度＝ 100 ％ 溶液质量（溶质质量＋ 溶剂质量）

4、油品分析化学基础 溶液的浓度及其表示方法 百分比浓度：用溶质的质量占全部溶液的质 量的百分比来表示的浓度。 摩尔浓度：表示1L溶液中所含溶质的物质的 量（摩尔数）。 滴定度：每毫升溶液相当于溶质的克数。 等物质的量规则：在化学反应中，消耗的各 反应物以及生成的各反应物的物质的量相等。 即：CB1VB1＝CB2VB2 滴定度：每毫升溶液相当于溶质的克数。
变压器油分析基础知识
柳州供电局 黄静英
1、石油的化学基础知识 电力系统广泛使用的变压器油、汽轮机油、断路 器油等主要由天然石油炼制而成。石油的化学组 成十分复杂，但组成石油的元素并不复杂，主要 由碳（C）和氢（H）两种元素组成。 氧、氮、硫 金属及非金属元素等。

石油的烃类组成：分子中只含有碳和氢两种元素 的有机物叫“烃”，是石油的基本的有机化合物， 分为烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃。


有效数字及其位数 每项试验结果都是用数字来表达的，有效 数字是指该试验方法所测得的数字。它包 括全部准确数字和末位不确定的不定数字， 有效数字不仅表示数值的大小，而且能反 映测定值的准确度。因此，分析化验填写 或记录的每个试验数据都不能随便填写， 也不能因末位数字是0而任意弃舍

玻璃器皿的洗涤：洗净的仪器倒置时，水 流出后器壁应不挂水珠 。
平行测定结果的差数，不应超过某一规定值。多 数试验方法要求平行测定结果允许差数不超过某 一数值(如闪点平行试验差值不大于2℃)，也有要 求不超过最小结果的百分之几，其计算式如下 差数＝第一次测定值－第二次测定值 较小测定值的百分之几＝较小的测定值×所要求 的百分数。 各次测定结果与算数平均值的差数(绝对差数)， 不应超过某一规定数值 各次测定结果与算术平均值的差数＝个别测定值 －算术平均值
液面的读取：无色溶液应读弯月面下缘的 最低点，视线与弯月面下缘的最低点在同 一水平面上，有色溶液视线与液面两侧的 最高点相切，初读和终读应用同一标准。 天平的操作：避免震动、搬动、潮湿，载 物不得超过最高载重量，化学药品要用适 当的容器盛放，不可直接放在称盘上称量， 保持水平。


变压器油的测定项目及意义
误差来源及性质


误差产生的原因很多，根据误差的性质可 将误差分为系统误差、随机误差(偶然误差) 和过失误差三类。 误差及偏差的表示方法 石油产品试验方法的精密度基本都是用允 许差来表示的，当两次重复试验结果不超 过允许差时，就认为符合要求。对不同试 验室间的允许差也是如此



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重复试验是指同一试验室中，同一操作者， 用同一台仪器，对同一分析试样所做多次试 验。 再现性试验是同一试验在不同的试验室里各 自作重复试验，再对结果的平均值进行比较， 以求证该试验方法的再现误差。 同一试样取两份同时做分析试验，就叫平行 试验（不一定是同一人做）。 石油产品试验方法中，通常只做平行测定。 所以分析结果的精确度，多数用平行测定结 果的允许差数来说明分析结果的精确性，其 计算基本上有下四种类型：
9、油中含气量：（真空压差法）使测试油暴 露在真空脱气室内，这时溶于油中的气体 因压强降低会释放出来，根据试油的体积， 测试温度，释放出气体所产生压强大小， 通过计算，求出气体含量。以体积百分数 表示 。 对于超高压电气设备，一般都要求装入设备 中的油品应有较低的含气量，以减少气隙 放电的可能性，是500KV变压器油的常规检 验指标 。
8、体积电阻率测定法：在恒定电压的作用下， 绝缘油的体积电阻率是表示两电极间，绝 缘油单位体内电阻率的大小，以ρ表示，单 位为Ωcm。注意事项：专用仪器，油杯、 电极等应清洁、干燥；测试温度、直流场 强、充电时间等均影响测试结果，应严格 按规程操作 。
变压器油的体积电阻率同介质损耗因数一样， 可以判断变压器油的老化程度与污染程度。 油中的水分、污染杂质和酸性产物均可影 响电阻率的降低。
1、闭口闪点测定法：试样在连续搅拌下，用很慢的 恒定的速度加热(到预计闪点前40℃时，调整加热 速度，在预计闪点前20℃时升温速度控制在每分 钟升高2℃，只有在点火时才停止搅拌)。在规定 的温度间隔（每2℃点火一次），同时中断搅拌的 情况下，将一小火焰引入杯内，试验火焰引起试 样上的蒸气闪火时的最底温度为闭口闪点。注意 事项：油杯中试样的量，要正好到刻度线处；点 火用的火焰大小要严格按规定；严格控制加温速 度，不能过快或过慢，否则会使结果偏低或偏高； 在点火过程中，要先点火，后看温度。 闪点是新油的质量指标之一，在贮运和使用中闪 点是保证安全运行、防止火灾的重要监督指标。
6、介质损耗因数测定法：绝缘介质损失角是 外施交流电压与介质内流过的电流之间的 相角的余角（角），并以介质损失角（δ角） 的正切值（tgδ）来表示。称为介质损耗因 数。 注意事项：油的介质损耗因数与外界的干扰 及仪器的状态等有关，影响因素较多。如 试验周围应无电磁场和机械振动，不能随 便移动仪器的位置，电极的光洁度及电极 间距均匀等都应注意；操作步骤及条件均 应严格按规程执行。



烷烃：其化学通式为CnH2n+2 其化学性质比较稳 定。 CH4 、 C2H6 环烷烃：其化学通式为CnH2n、CnH2n-2（n≥3）等， 其化学性质很稳定。 芳香烃：其化学通式为CnH2n-6 具有特有的稳定性。
不饱和烃：烯烃：其化学通式为CnH2n C2H4 炔烃：其化学通式为CnH2n-2 ，不饱和 烃化学稳定性最差。 C2H2

非烃化合物：含硫、氧化合物，胶质，沥青质等


2、变压器油牌号的划分：按低温性能分 为10、25、45三个牌号 。 3、变压器油添加剂：T501抗氧化剂，可 以增加油品的抗氧化安定性，延长油品的 诱导期，延长油品的使用寿命。如T501， 绝缘油在出厂前加有0.3％～0.5％的T501 抗氧化剂 。

例如：配制0.1mol/L邻苯二甲酸氢钾（分子量为 204.216）
直接配制法：精确称取预先烘干的邻苯二甲酸氢钾 20.4216克于烧杯中，用适量的蒸馏水溶解后移于 1000毫升的容量瓶中，并准确的稀释至刻度线， 摇匀。 例如：配制0.05mol/L氢氧化钾乙醇溶液必须使用 间接法配制，在用0.1mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液 标定。

7、击穿电压测定法：在专用的设备中，被 测试样经受一个按一定速度连续升压的交 流电场的作用下，直至油被击穿为止，此 击穿电压的单位为kV。注意事项：仪器设 备及试验步骤严格按规定执行；试验报告 应记述使用电极的类型。 变压器油是充油电器的主要绝缘部分，击穿 电压是衡量变压器油绝缘性能的一个重要 指标，是保证设备安全运行的重要条件。 若油中含有杂质和吸收空气中的水分而受 潮，或油品老化变质，均会使变压器油绝 缘强度降低，影响设备的良好绝缘，甚至 击穿设备，造成事故 。