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变压器油中微水的激光散射测量技术

高电压技术 2023年

作者：袁田卫卓胡坤芳伍罡应斯蔡胜伟中国电力科学研究院有限公司

变压器油中微水是影响绝缘性能的重要因素，为了克服现有检测方法稳定性差、主观性强、使用条件严苛等不足，通过数字图像量化波长为650 nm的激光在油中形成的散射光柱灰度，结合米氏散射和瑞利散射理论特征，利用光强衰减、区间灰度像... 详细信息

变压器油中微水是影响绝缘性能的重要因素，为了克服现有检测方法稳定性差、主观性强、使用条件严苛等不足，通过数字图像量化波长为650 nm的激光在油中形成的散射光柱灰度，结合米氏散射和瑞利散射理论特征，利用光强衰减、区间灰度像素统计等手段对比了变压器油的温度、颗粒度和微水含量等数据。研究发现散射光强与微水颗粒的尺寸之间的关系为主导关系，但会受到油温度、颗粒度的干扰。油中温度升高会促使微水含量≤10×10-6的微水颗粒合并为主导，而当微水含量＞10×10-6时，微水颗粒分解和合并逐渐达到平衡。油微水与光柱呈现明显的指数关系，通过调节数字图像灰度的敏感度增加像素统计量匹配不同区间微水，可以降低数值波动，并给出了颗粒度和温度线性校准的实例。研究结果表明，所提方法能够实现变压器油中微水含量的测量，可用于油浸式变压器的油中微水检测。

关键词：变压器油微水激光光散射灰度颗粒度

变压器油中微生物的生长规律及污染控制措施研究

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绝缘材料 2024年第5期57卷 103-109页

作者：杜国光孙冬张博曲丹李妍曹德昆赵晓冰国网吉林省电力有限公司通化供电公司吉林通化134000 东北电力大学化学工程学院吉林132012

变压器油在贮存、使用和运输过程中易发生微生物污染,影响其品质和绝缘性能。本研究主要考察温度和湿度对变压器油中微生物生长的影响,分析变压器油处理前后的品质变化,识别变压器油的官能团结构和有机物种类,提出有效处理变压器油微生... 详细信息

变压器油在贮存、使用和运输过程中易发生微生物污染,影响其品质和绝缘性能。本研究主要考察温度和湿度对变压器油中微生物生长的影响,分析变压器油处理前后的品质变化,识别变压器油的官能团结构和有机物种类,提出有效处理变压器油微生物污染的方法。结果表明:变压器运行油和故障油中均含有枯草芽孢杆菌、利用糖产酸的杆菌、利用糖产酸产气的杆菌和不利用糖产酸产气的球菌,故障油中的微生物数量远大于运行油,其中枯草芽孢杆菌数量最多;新变压器油中未培养出微生物。高温能够抑制变压器油中微生物的生长,当温度为60℃时,微生物不会完全灭活,一旦温度恢复至37℃,又重新开始生长繁殖。在37℃下,当油水质量比为99∶1、49∶1、19∶1和9∶1时,4种细菌均存在,且随着油水质量比升高,菌株数量增大。采用高压灭菌+分子筛粗滤+超滤的再生处理方法可使污染的变压器油变得清澈透明,且检测不到微生物的存在,再生油中主要含有O-H、C-H、C=O键和不饱和键。经过再生处理后,变压器油的击穿电压和体积电阻率分别由29.67 kV和5.70×10^(10)Ω·m升高至49.50 kV和4.68×10^(11)Ω·m,介质损耗因数由6.052%下降至0.215%,满足DL/T 1419—2015的指标要求。

关键词：变压器油微生物温度再生处理枯草芽孢杆菌

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变压器油中微水含量在线监测方法研究进展

高电压技术 2020年第4期46卷 1405-1416页

作者：陈彬刘阁华北科技学院机电工程学院燕郊065201 华北科技学院环境工程学院燕郊065201

变压器油中含有微量水分会使其绝缘性能降低、加速油液的氧化劣化,导致变压器产生绝缘击穿等重大事故。首先根据微水含量在油液中的存在形式及其危害,综述了国内外对变压器油中微水含量在线监测方法的研究进展。重点对油液的电容传感分... 详细信息

变压器油中含有微量水分会使其绝缘性能降低、加速油液的氧化劣化,导致变压器产生绝缘击穿等重大事故。首先根据微水含量在油液中的存在形式及其危害,综述了国内外对变压器油中微水含量在线监测方法的研究进展。重点对油液的电容传感分析、微波传感分析和红外光谱分析等几种在线监测方法进行了详细阐述,并分析了微水含量对油液理化性能影响的研究概况。结果表明:应用较广的油中微水含量电容传感在线监测方法容易受到环境的影响、测量精度低;微波传感分析不太适宜于微量水分的测量;红外光谱监测技术可以进行油中微水在线监测以及定量分析。这些监测方法主要是利用油液单一理化性能指标变化进行油中微量水分的在线监测,存在不完备性和冗余性问题,因此提出一种多变量信息融合的理化性能光谱特征在线监测新技术,可以全面综合实施解决变压器油中微水含量在线监测问题;所提出的新技术对于构建科学合理的、切实可行的油液多变量红外光谱特征的在线监测系统,解决我国由于水分污染而报废的油液再利用具有较好的应用前景;该技术为准确地监测油液中水分含量提供一种理论支撑。

关键词：变压器油微水含量在线监测电容传感分析红外光谱特征

在极不均匀电场下变压器油中气泡运动过程及回旋现象

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工程科学与技术 2023年第4期55卷 47-56页

作者：杨昊周思佳张璐赵恒曹雯陈晋鹏西安工程大学电子信息学院陕西西安710048 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院陕西西安710100 国网陕西省电力有限公司渭南供电公司陕西渭南714000

长期运行的油浸式电力设备内部会有少量气泡存在于变压器油中,而设备内部复杂的电场环境会使油中气泡运动形态发生改变,这将会引起电场畸变并最终造成绝缘劣化。本文设计了气泡自动生成装置,通过该装置模拟油中气泡产生,利用高速相机对... 详细信息

长期运行的油浸式电力设备内部会有少量气泡存在于变压器油中,而设备内部复杂的电场环境会使油中气泡运动形态发生改变,这将会引起电场畸变并最终造成绝缘劣化。本文设计了气泡自动生成装置,通过该装置模拟油中气泡产生,利用高速相机对其运动轨迹进行捕捉;通过有限元仿真软件建立气液两相流模型,获取气泡周围电场分布;借助仿真模型从力学角度对气泡上升时所伴随发生的回旋现象开展讨论。利用图像处理软件对拍摄结果进行处理,分析气泡尺寸以及电场强度对于气泡运动轨迹的影响,结果表明,气泡尺寸增大以及电场强度的增加均会改变气泡自身受力情况使运动偏移量增大;结合仿真计算分析可知,极不均匀电场的存在使气泡不同区域场强有所差异;对气泡表面区域进行划分并利用仿真结果对该区域受力进行计算,发现气泡不同区域受力方向各异,极不均匀场的存在导致表面受力不均是引发气泡位移、形变最终造成多气泡回旋的主要原因;两电极间出现多气泡短暂聚集,使电场畸变进一步加强,造成绝缘性能显著下降。研究结果可应用于长期运行的油浸式电力设备运行状态评估。

关键词：气泡变压器油气泡回旋极不均匀电场

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变压器油的制备及其电气性能试验研究

现代化工 2019年第7期39卷 176-179页

作者：张海洪徐岩峰郭莎莎韩龙年马莉莉中海油炼油化工科学研究院北京102209

采用高(中)压加氢处理-加氢补充精制、低压加氢脱酸-糠醛精制-白土补充精制2种不同工艺,以中海油环烷基常二线馏分油为原料制备变压器油,并进行击穿特性与介电特性研究。结果表明,实验室制备的变压器油成品性能满足GB2536-2011标准要求... 详细信息

采用高(中)压加氢处理-加氢补充精制、低压加氢脱酸-糠醛精制-白土补充精制2种不同工艺,以中海油环烷基常二线馏分油为原料制备变压器油,并进行击穿特性与介电特性研究。结果表明,实验室制备的变压器油成品性能满足GB2536-2011标准要求。在试验测试条件范围内,实验室制备的3种变压器油的雷电冲击击穿性能和介电特性满足相关标准要求,与市售参比变压器油的电气性能相当。

关键词：环烷基变压器油雷电冲击击穿性能介电特性

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变压器油对老化硅橡胶憎水迁移特性的影响

高压电器 2020年第2期56卷 114-121页

作者：黄科宇汪可李金忠杨雁张书琦刘琛浩高波西南交通大学电气工程学院成都610031 国网四川省电力公司德阳供电公司四川德阳618000 中国电力科学研究院北京100192

硅橡胶材料特有的憎水迁移性是复合电力设备能够防治污闪事故的重要原因,而油的存在会加重污秽积累。为此,文中高温硫化硅橡胶(HTV)料为研究对象,通过加速热老化得到老化试样,利用人工涂污研究老化对HTV憎水迁移特性的影响,并结合扫描... 详细信息

硅橡胶材料特有的憎水迁移性是复合电力设备能够防治污闪事故的重要原因,而油的存在会加重污秽积累。为此,文中高温硫化硅橡胶(HTV)料为研究对象,通过加速热老化得到老化试样,利用人工涂污研究老化对HTV憎水迁移特性的影响,并结合扫描电镜和红外光谱分析其影响机理;对浸油处理后的HTV试样进行人工涂污,分析浸油量和表面油污对HTV试样憎水迁移特性的影响。结果表明:热老化使HTV表面出现孔洞和沟壑,内部疏松,破坏了HTV主链Si-O键及侧链的甲基,影响了小分子的迁移通道,稳态憎水性能变差;浸油后,小分子迁移速变慢,随着吸油率增大,污秽表面的憎水恢复时间th先减小后增大,5号试样浸油50 h后稳态憎水角下降至76°;表面油污的存在阻碍了小分子的迁移,使得硅橡胶憎水迁移性基本丧失,5号老化试样表面稳态憎水性下降至69°。上述结果显示,变压器油严重阻碍了硅橡胶的憎水迁移性能,亟需研制耐油型复合硅橡胶。

关键词：高温硫化硅橡胶加速热老化变压器油人工污秽憎水迁移特性

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变压器油中糠醛浓缩萃取新技术

电网技术 2014年第5期38卷 1390-1395页

作者：张欲晓李胜利李婷喻培元罗豫国网河南省电力公司电力科学研究院河南省郑州市450052 华中科技大学环境科学与工程学院湖北省武汉市430074 国网河南省电力公司信息通信公司河南省郑州市450052

变压器油中的糠醛含量是电力变压器固体绝缘老化的重要判据之一,但由于变压器油中糠醛浓度过低,给检测工作带来了极大困难。设计了一种新的变压器油中糠醛萃取方法,并在该方法的基础上提出了2种浓缩变压器油中糠醛的方案:一种为通过改... 详细信息

变压器油中的糠醛含量是电力变压器固体绝缘老化的重要判据之一,但由于变压器油中糠醛浓度过低,给检测工作带来了极大困难。设计了一种新的变压器油中糠醛萃取方法,并在该方法的基础上提出了2种浓缩变压器油中糠醛的方案:一种为通过改变萃取液与油样的比值,从而达到浓缩效果的方法;另一种为通过多次萃取达到浓缩效果的方法。实验结果表明:第1种方法操作简单,萃取时间短,能有效降低操作误差的影响,但在要求高倍浓缩的情况下,萃取效率较低,浓缩效果有限;第2种方法虽然萃取时间较长,但萃取效率高,可达90%以上,浓缩效果好,能够实现所希望的浓缩率,因此,更能满足对变压器油中低浓度糠醛分析的精度要求。

关键词：糠醛检测萃取浓缩变压器油老化分析

纤维素-SiO_(2)的制备及在净化变压器油中的应用

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热力发电 2024年第5期53卷 37-46页

作者：杨雪张春波王浩然孙东平祖文轩孙墨杰吉林省电力科学研究院有限公司吉林长春130000 东北电力大学化学工程学院吉林吉林132000

变压器绝缘油在电力设备运行过程中会逐渐劣化,导致变压器油电气性能、理化性能大幅降低。采用吸附相反应技术,将亲水SiO_(2)纳米颗粒固载在微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)上,制备出具有高吸附性能的改性纤维素集尘体材料... 详细信息

变压器绝缘油在电力设备运行过程中会逐渐劣化,导致变压器油电气性能、理化性能大幅降低。采用吸附相反应技术,将亲水SiO_(2)纳米颗粒固载在微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)上,制备出具有高吸附性能的改性纤维素集尘体材料,联合静电吸附技术净化处理脏污变压器油。对于SiO_(2)改性纤维素集尘体材料,通过油品净化效果测试得出,最佳的制备条件为溶胀后干燥12 h,作为硅源的正硅酸乙酯(TEOS)加入量为6 g;将上述条件下合成的改性纤维素集尘体材料,置于静电净油反应器内,二者协同净化脏污变压器油后,油品的主要运行指标如水分由最初的32.0 mg/L以上降至23.5 mg/L以下,且其他包括介质损耗因数、酸值和体积电阻率等关键指标也均已达到运行油的国家标准。可见,静电技术结合改性纤维素吸附材料能够有效吸附油中的杂质颗粒。

关键词：纤维素 SiO_(2)改性纤维素静电净油技术变压器油吸附材料

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柴油加氢装置改造生产变压器油的工业实践

石油炼制与化工 2022年第3期53卷 56-61页

作者：杨百科韩守知徐大海中海油气(泰州)石化有限公司江苏泰州225300 中国石化大连石油化工研究院

以绥中SZ36-1减一线馏分油为原料,在柴油加氢中型试验装置进行生产变压器基础油的可行性验证,结果表明柴油加氢装置具备生产变压器油基础油的可能性;在中海油气(泰州)石化有限公司柴油加氢装置进行工业试生产,在不改变工艺流程的情况下... 详细信息

以绥中SZ36-1减一线馏分油为原料,在柴油加氢中型试验装置进行生产变压器基础油的可行性验证,结果表明柴油加氢装置具备生产变压器油基础油的可能性;在中海油气(泰州)石化有限公司柴油加氢装置进行工业试生产,在不改变工艺流程的情况下,当新鲜进料量为25 t/h、产物循环量为15 t/h、体积空速为0.96 h^(-1)、反应压力为7.0 MPa、反应器入口温度为345℃、氢油体积比为600时,能够生产满足变压器油质量标准(GB 2536—2011)中基本物化性质要求的变压器油基础油。对工业装置工艺参数核算结果显示,该柴油加氢工业装置可在设备改动不大的情况下用于生产变压器油基础油。

关键词：柴油加氢环烷基原油变压器油基础油