电力用油

对电力用油有如下要求： 对电力用油有如下要求： 要有良好的抗氧化安定性和抗热安定性; 抗乳化性能、 要有良好的抗氧化安定性和抗热安定性 抗乳化性能、 抗泡沫性能；有良好的润滑性能、适当的粘度、 抗泡沫性能；有良好的润滑性能、适当的粘度、还应有良好 润滑性能 的电气性能（击穿电压、介损角，体积电阻 析气性等 析气性等） 的电气性能（击穿电压、介损角，体积电阻,析气性等）和抗 燃性能。 燃性能。 三、电力用油理化性质
凝点——油品在一定的条件下，失去其流动性的最高温度。 油品在一定的条件下，失去其流动性的最高温度。 凝点 油品在一定的条件下 含蜡多，凝点就高。通常绝缘油的牌号是以凝点划分的 含蜡多，凝点就高。通常绝缘油的牌号是以凝点划分的. 如变压器油： 号 号是指该油的凝点分别为-子 如变压器油：10号、25号、45号是指该油的凝点分别为 子 号 号是指该油的凝点分别为 10℃、-25℃、-45℃的油。(凝点与纯物质凝固点的区别 ℃ 凝点与纯物质凝固点的区别?) ℃ ℃的油。 凝点与纯物质凝固点的区别 是指油与水的界面上产生的收缩力。 界面张力——是指油与水的界面上产生的收缩力。 界面张力Biblioteka Baidu是指油与水的界面上产生的收缩力 界面张力小，在界面上易产生气泡，所以界面张力不能 界面张力小，在界面上易产生气泡， 太小。对超高压绝缘油，界面张力的指标为不小于 太小。对超高压绝缘油，界面张力的指标为不小于40mN/m. 油在使用过程中发生老化变质,油的界面张力降低 因为油 油在使用过程中发生老化变质 油的界面张力降低,因为油 油的界面张力降低 在老化过程中产生了有机酸R-COOH有机醇 有机醇R-OH等. 在老化过程中产生了有机酸 有机醇 等 这些物质的表面张力比较小,是一种表面活性剂 这些物质的表面张力比较小 是一种表面活性剂. 是一种表面活性剂 因此可以根据界面张力的降低程度来判断油质变质的程度. 因此可以根据界面张力的降低程度来判断油质变质的程度
3．六氟化硫(SF6) ．六氟化硫 是一种气体绝缘介质,它具有不燃的恃性， 是一种气体绝缘介质 它具有不燃的恃性，并具有良好的绝 它具有不燃的恃性 缘性能和灭弧性能，最先被用于断路器中，后扩大到变压器、 缘性能和灭弧性能，最先被用于断路器中，后扩大到变压器、电 缆等各种电气设备中。 缆等各种电气设备中。 六氟化硫是一种无色、无味、无毒的气体，化学性能稳定，在 六氟化硫是一种无色、无味、无毒的气体，化学性能稳定， 常温下不与其它物质产生化学反应。它的密度比空气重 倍 常温下不与其它物质产生化学反应。它的密度比空气重5.1倍。但 它的临界温度较高（ ℃ 即只有在45℃及以上才能保持气态。 它的临界温度较高（45℃）即只有在 ℃及以上才能保持气态。 物质的临界点(T 相的界面消失,气相与液相的所有性 物质的临界点 C,PC):相的界面消失 气相与液相的所有性 相的界面消失 质都相同,V 气 是能使气体液化的最高温度; 质都相同 m(气)= Vm(液), TC是能使气体液化的最高温度 PC 液 是在临界温度下使气体液化的最低压力. 是在临界温度下使气体液化的最低压力
物理性质：外观颜色和透明度；密度和比重；粘度；闪点、 物理性质：外观颜色和透明度；密度和比重；粘度；闪点、 燃点、自燃点、凝点、倾点；机械杂质（颗粒度）；界面张 燃点、自燃点、凝点、倾点；机械杂质（颗粒度）；界面张 ）； 力；灰分；比色散；苯胺点。 灰分；比色散；苯胺点。 颜色和透明度——油品的颜色决定了油中树脂物质及其它染色 油品的颜色决定了油中树脂物质及其它染色 颜色和透明度 物质的含量。如原馏分油中沥青、树脂越少，轻馏分越高， 物质的含量。如原馏分油中沥青、树脂越少，轻馏分越高，油 的颜色越浅。也越透明。 的颜色越浅。也越透明。
调制——加适当添加剂以便达到各用户应用的要求。 加适当添加剂以便达到各用户应用的要求。 调制 加适当添加剂以便达到各用户应用的要求 如加抗氧化剂(T501)、防锈剂(T746)、粘度调节剂 聚异丁 、防锈剂 如加抗氧化剂 、粘度调节剂(聚异丁 烯等)、降凝剂 长链烷基萘及其缩合物 抗泡沫添加剂(甲基 长链烷基萘及其缩合物)、 烯等 、降凝剂(长链烷基萘及其缩合物 、抗泡沫添加剂 甲基 硅油)等 硅油 等。 T501: 2、6二叔丁基对甲酚 、 二叔丁基对甲酚; 二叔丁基对甲酚 T746: 十二烯基丁二酸 十二烯基丁二酸. 电力用油（ 二.电力用油（气）概述 电力用油 1．汽轮机油——又称透平油，在汽轮机运行中起润滑、冷却、 ．汽轮机油 又称透平油， 又称透平油 在汽轮机运行中起润滑、冷却、 调速作用，同时还有防锈、防尘、密封等作用。 调速作用，同时还有防锈、防尘、密封等作用。 2．变压器油——又称矿物绝缘油，是电力系统变压器、互感 ．变压器油 又称矿物绝缘油， 又称矿物绝缘油 是电力系统变压器、 器套管等使用的良好液体绝缘介质。 器套管等使用的良好液体绝缘介质。 常用变压器油为10号 常用变压器油为 号、25号、45号 号 号
苯胺点——试油与等体积的苯胺混合，加热至两者能互溶 苯胺点 试油与等体积的苯胺混合， 试油与等体积的苯胺混合 成为单一液相时的最低温度称为油品的苯胺点。 成为单一液相时的最低温度称为油品的苯胺点。 分子量大的苯胺点高,根据苯胺点可以大致判断油中含何 分子量大的苯胺点高 根据苯胺点可以大致判断油中含何 种烃类较多,一般情况芳香烃含量愈低 苯胺点愈高 种烃类较多 一般情况芳香烃含量愈低,苯胺点愈高 一般情况芳香烃含量愈低 苯胺点愈高. 芳香烃<环烷烃 烷烃 芳香烃 环烷烃<烷烃 环烷烃 灰分——在一定的条件下，油灼烧后所剩下的不燃物，称 在一定的条件下，油灼烧后所剩下的不燃物， 灰分 在一定的条件下 为灰分。灰分为油品中所含的矿物质，主要是环烷酸的钙盐、 为灰分。灰分为油品中所含的矿物质，主要是环烷酸的钙盐、 镁盐、钠盐等 镁盐、钠盐等. 比色散——是用折射率仪测出折射率，并通过查表，计算 比色散 是用折射率仪测出折射率，并通过查表， 是用折射率仪测出折射率 出折射色散，将其与同温下油的密度相比而得。 出折射色散，将其与同温下油的密度相比而得。比色散值 =(折射色散 油的密度 ×104. 折射色散/油的密度 折射色散 油的密度)×
闪点——在一定的条件下，将油品加热到它的蒸汽和空气混合 在一定的条件下， 闪点 在一定的条件下 到一定比例时，如接近规定的火焰即发生闪火， 到一定比例时，如接近规定的火焰即发生闪火，并伴随有短促 的爆破声，此时的最低温度称为闪点。 的爆破声，此时的最低温度称为闪点。 轻质油和绝缘油采用闭口杯法测定,重油 润滑油一般采用开 轻质油和绝缘油采用闭口杯法测定 重油,润滑油一般采用开 重油 口杯法测定.这两种方法相差约 ℃ 口杯法测定 这两种方法相差约20℃--30℃.开口杯法因一部分低 这两种方法相差约 ℃ 开口杯法因一部分低 沸点组分挥发掉了,测出的闪点高一些 沸点组分挥发掉了 测出的闪点高一些. 测出的闪点高一些 燃点——在一定的条件下，将油品加热，使其蒸汽接触火焰 在一定的条件下，将油品加热， 燃点 在一定的条件下 时的温度， 时，燃烧不少于5s时的温度，称为油品的燃点。若加热到更 燃烧不少于 时的温度 称为油品的燃点。 高的程度， 高的程度，其蒸汽和空气的混合物无需点火而自行燃烧的温 度称为油品的自燃点。 度称为油品的自燃点。 倾点——被试的油品在一定的条件下，被冷却的油品能流动 被试的油品在一定的条件下， 倾点 被试的油品在一定的条件下 与纯物质熔点的区别) 的最低温度 (与纯物质熔点的区别 。 与纯物质熔点的区别
表1 石油中主要元素成分
产地 大港 大庆 胜利 伊朗
碳 85.65 85.47 85.31 85.40
氢 12.36 12.21 12.90 12.80
硫 0.12 0.11 0.90 1.06
氮 0.23 0.27 0.24 0.74
氧
0.24 1.26
石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳香烃等 石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳香烃等。 烷烃 烷烃——分子中含有 个碳原子的烷烃为气态； 分子中含有1-4个碳原子的烷烃为气态 烷烃 分子中含有 个碳原子的烷烃为气态； 个碳原子的烷烃为液态， 含5-15个碳原子的烷烃为液态，是石油的主要成分； 个碳原子的烷烃为液态 是石油的主要成分； 个碳原子以上的烷烃为固态， 含16个碳原子以上的烷烃为固态，悬浮在石油中 个碳原子以上的烷烃为固态 悬浮在石油中. 烷烃有较好的化学安定性，高闪点和其它优越的性质。 烷烃有较好的化学安定性，高闪点和其它优越的性质。 CnH2n+2
环烷烃——也是石油的主要成分，它的结构比较复杂，有单环、 也是石油的主要成分，它的结构比较复杂，有单环、 环烷烃 也是石油的主要成分 双环和多环，并带有烷基侧链，它具有较高抗爆性， 双环和多环，并带有烷基侧链，它具有较高抗爆性，低凝点及 较好的润滑性，会使制得的油品有良好的热安定性和化学安定 较好的润滑性， 性，是电力用油的主要理想成分之一。石油中含有75%-83%的 是电力用油的主要理想成分之一。石油中含有 的 环烷烃称为环烷基石油,是炼制绝缘油的最好原油。 环烷烃称为环烷基石油 是炼制绝缘油的最好原油。如环已烷 是炼制绝缘油的最好原油 C6H12 芳香烃——最简单的芳香烃是苯 6H6)，所有的润滑油成分中都 最简单的芳香烃是苯(C 芳香烃 最简单的芳香烃是苯 ， 含有芳香.烃芳香烃比环烷烃化学性质活泼，其活性完全由侧链 含有芳香 烃芳香烃比环烷烃化学性质活泼， 烃芳香烃比环烷烃化学性质活泼 的数量和大小决定。 的数量和大小决定。 石油的炼制一般步骤：原油预处理 蒸馏 精制→脱蜡 蒸馏→精制 脱蜡→调制 石油的炼制一般步骤：原油预处理→蒸馏 精制 脱蜡 调制
原油预处理——去掉油中水分、杂质、盐类； 去掉油中水分、杂质、盐类； 原油预处理 去掉油中水分 常压蒸馏和减压蒸馏——获得不同性质不同用途的馏分； 获得不同性质不同用途的馏分； 常压蒸馏和减压蒸馏 获得不同性质不同用途的馏分 精制——去掉油中的有害成分，如不饱和的化合物，环烷酸、 去掉油中的有害成分，如不饱和的化合物，环烷酸、 精制 去掉油中的有害成分 硫化合物、氮化合物、树脂、沥青及一此高分子的烃类。 硫化合物、氮化合物、树脂、沥青及一此高分子的烃类。得到 半成品或称基础油； 半成品或称基础油； 脱蜡——为改善电气用油（如变压器油、开关油）的低温流动 为改善电气用油（如变压器油、开关油） 脱蜡 为改善电气用油 性，在炼制过程中，要进行脱蜡即除掉油中的长链烷烃. 在炼制过程中，要进行脱蜡即除掉油中的长链烷烃 常用的方法有冷冻法、溶剂法 糠醛除芳香烃 尿素法(除 糠醛除芳香烃)、 常用的方法有冷冻法、溶剂法(糠醛除芳香烃 、尿素法 除 高碳烷烃)和分子筛法 吸附杂质等 高碳烷烃 和分子筛法(吸附杂质等 。 和分子筛法 吸附杂质等)。
密度ρ和比重 密度是单位体积的油具有的质量， ； 密度 和比重——密度是单位体积的油具有的质量，g/L； 和比重 密度是单位体积的油具有的质量 比重是油的密度与水在4℃时的密度的比值。无单位。 比重是油的密度与水在 ℃时的密度的比值。无单位。 粘度——粘度由动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘、 粘度由动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘、 粘度 粘度由动力粘度 赛氏粘度、雷氏粘度） 赛氏粘度、雷氏粘度）等。 动力粘度η的定义：面积各为 并相距1cm的两层液体 动力粘度 的定义：面积各为1cm2并相距 的定义 并相距 的两层液体 作相对运动时，所产生的内摩擦力称为动力粘度 厘泊 厘泊)。 作相对运动时，所产生的内摩擦力称为动力粘度(厘泊 。 运动粘度ν=η/ρ。 。 运动粘度 条件粘度:一定体积的油在不同温度时流完所需时间的比值 条件粘度 一定体积的油在不同温度时流完所需时间的比值. 一定体积的油在不同温度时流完所需时间的比值 温度升高，粘度降低。 温度升高，粘度降低。 时流出的时间比. 如200nl在50℃和100 ℃时流出的时间比 在 ℃
电力用油分析基础
一、石油的组成及炼制 电力系统中所采用的绝缘油、 电力系统中所采用的绝缘油、汽轮机油等主要是由天然 石油炼制而成。 石油炼制而成。 石油是一种粘稠油状的可燃性液体矿物。颜色多为黑色、 石油是一种粘稠油状的可燃性液体矿物。颜色多为黑色、 褐色或暗绿色、偶有黄色等。 褐色或暗绿色、偶有黄色等。 石油是由碳和氢组成的各种烃类及其氧化物、氮化合物、 石油是由碳和氢组成的各种烃类及其氧化物、氮化合物、 烃类及其氧化物 树脂、沥青等组成的极为复杂的一种混合物。 树脂、沥青等组成的极为复杂的一种混合物。 石油是由许多种元素组成的，碳氢含量最高， 石油是由许多种元素组成的，碳氢含量最高，还有少量的 是由许多种元素组成的 硫、氧、氮，微量的金属元素（铁、镍、铜、铅、钒、镁、钾、 微量的金属元素（ 钙、锰）以及微量的非金属元素（磷、硅、氯）等。 以及微量的非金属元素（ 国内外几种石油的主要元素组成见表1 国内外几种石油的主要元素组成见表