目錄TOC\o"1-3"\h\u30780 318388 33871 523670 931354 1832584 1916770 19345 701265 7827838 8227080 9328874 9420244 9420787 10920240 12730526 12719987 12832103 13011816 1434378 14513390第四章SF6 1469091SF6 14621668一、SF6 14626998二、SF6 1461296SF6 17927647 18829229附錄A 18913857附錄B 1994218? 20120931附錄C 203電力用油（氣）是指電力行業(yè)使用的幾種主要油品,即變壓器絕緣油（包括礦物和合成油品）和SF6（六氟化硫）（含水輪機(jī)）用潤滑油和磷酸酯抗燃油（液）兩大類。電力用油（氣）是充油（氣）電氣設(shè)備中的血液上可以反映出電力設(shè)備的安全狀況,因此,對電力用油（氣）的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督是非常重要和必要的。本書將著重針對變壓器絕緣油（除電纜油和電容器油之外）和6氣體絕緣介質(zhì)展開詳細(xì)介紹。本章主要介紹油務(wù)監(jiān)督的工作內(nèi)容和工作流程,以及油務(wù)化驗(yàn)過程中所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)：①變壓器油基礎(chǔ)知識(shí),包括變壓器油的化學(xué)組成、用途、分類及特性要求；②分析化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),等。目前電力系統(tǒng)中使用的絕緣油絕大多數(shù)是礦物油。運(yùn)行中的油品由于受到運(yùn)行條件的影響,會(huì)不斷老化形成老化產(chǎn)物,如果不按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行油質(zhì)檢驗(yàn)和維護(hù)管理工作,油的老化產(chǎn)物就可能對設(shè)備造成損害,近而威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行,油質(zhì)的合格與否,直接影響到電力系統(tǒng)充油設(shè)備的使用壽命和電力生產(chǎn)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力系統(tǒng)的油務(wù)監(jiān)督是化學(xué)監(jiān)督的一個(gè)重要內(nèi)容,其工作內(nèi)容是：堅(jiān)持預(yù)防為主的方針,認(rèn)真貫徹國家和電力行業(yè)有關(guān)規(guī)程,廣泛加強(qiáng)油質(zhì)監(jiān)督,開展氣相色譜檢測以排除充油電氣設(shè)備的潛伏性故障,防止油質(zhì)劣化,并圍繞電力油品,對試驗(yàn)方法、新材料、新技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā),取油質(zhì)維護(hù)有效措施等。具體工作包括以下六項(xiàng)：新油的驗(yàn)收及保管。新油采樣、混合樣品及試驗(yàn)的全過程應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程和方法的要求進(jìn)行,SF6建立油務(wù)監(jiān)督及運(yùn)行維護(hù)的記錄、臺(tái)賬,掌握油質(zhì)運(yùn)行工況,積累運(yùn)行數(shù)據(jù),取樣人員在工作負(fù)責(zé)人的監(jiān)護(hù)下,核對設(shè)備基本信息（名稱、編號(hào)等）后,按照相關(guān)規(guī)程要求取油（氣）油樣送達(dá)試驗(yàn)室后,試驗(yàn)負(fù)責(zé)人檢查試驗(yàn)儀器狀態(tài)良好,開始試驗(yàn),試驗(yàn)完畢后,試驗(yàn)負(fù)責(zé)人結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。若本次設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)差異較大或存在問題,圖1-1由于變壓器油是由石油精煉而成的一種精加工產(chǎn)品,石油又稱原油,是一種有氣味的黏稠狀可燃性液體礦物,通常比水輕,密度為0.75～1.0g3。石油多為暗黑色、褐色或暗綠色,色熒光。石油所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量越高,顏色越深。一般而言,石油的顏色越淺,油質(zhì)越好。（一）表1-1國內(nèi)外幾種石油的主要元素組成（重量,（二）烷烴即飽和烴,又稱石蠟,是指分子中碳原子之間是以單鍵相連,碳原子的其他價(jià)鍵都與氫原子相結(jié)合形成的化合物。其分子通式是n2n2通常（常溫、常壓下）分子中碳原子含量為1～4個(gè)的烷烴是氣體,5～15個(gè)的烷烴為液體,16個(gè)以上的是固體,稱為蠟,懸浮在石油中。烷烴擁有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、閃點(diǎn)高等優(yōu)越性質(zhì),且凝固點(diǎn)較高。石油的烷烴含量在25～30以上為烷基石油。環(huán)烷烴又稱為環(huán)狀烷烴,分子通式為n2n（n3）、n2n2、n2n4等,是石油的重要成分。因環(huán)烷烴凝固點(diǎn)低、抗爆性較高以及潤滑性好等特點(diǎn),制得的油品具有良好的熱安定性和化學(xué)安定性,故成為電力用油的主要成分之一。石油的環(huán)烷烴含量在75～83以上為環(huán)烷基石油,是芳香烴主要特征是分子中至少有一個(gè)苯環(huán),化學(xué)通式為n2n6（n6）、n2n12等。其化學(xué)性質(zhì)較以上兩種烴類活潑,最簡單的芳香烴是苯（66）。芳香烴適量存在于潤滑油中能起到天然抗氧化劑的作用,變壓器油的析氣性也能得到改善,若其含量過多,會(huì)嚴(yán)重影響油品的氧化安定性。石油中芳香烴的含量在14～30范圍內(nèi)變化。（三）表1-2表1-3（一）表1-4（二）油品的高溫安全性通常以閃點(diǎn)表示。閃點(diǎn)越低,油品揮發(fā)性越大,表1-5（一）組成與化學(xué)式相符,若含結(jié)晶水,性質(zhì)穩(wěn)定,如儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)不起變化,在空氣中不吸收水分和二氧化碳、不被氧化,間接配制法：粗略稱取一定量物質(zhì)或量取一定量體積濃溶液,配制成接近所需濃度的溶液,等物質(zhì)的量規(guī)則定義為：在化學(xué)反應(yīng)中,nB1=nB2（1-CB1VB1=CB2VB2（1-nB1、nB2——物質(zhì)B1、B2的物質(zhì)的量例如：要配制摩爾濃度為0.05mol/L（KOH）乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液,先稱取適量KOH溶于無水乙醇中,配制成濃度大約為0.05mol/L的KOH乙醇溶液,然后取20mL（VB1）0.05mol/L（CB1）（基準(zhǔn)物質(zhì)）進(jìn)行標(biāo)定,根據(jù)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗的KOH乙醇溶液的毫升數(shù)（二）酸堿滴定法是以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。在酸堿滴定中,滴定劑一般是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,如、24、和等；被滴定的是各種具有堿性或酸性的物質(zhì),如、3、23、34和吡啶鹽等。酸堿滴定法的關(guān)鍵是確定反應(yīng)的理論終點(diǎn)。因?yàn)樗釅A滴定反應(yīng)達(dá)到理論終點(diǎn)時(shí),一般不會(huì)發(fā)生外觀變化,這就需要加入在理論終點(diǎn)附近能發(fā)生顏色變化的物質(zhì)——酸堿指示劑。常用的酸堿指示劑一般是弱的有機(jī)酸或有機(jī)堿,它的顏色隨p值的變化而改變,形成一個(gè)變色范圍。指示劑變色范圍的幅度一般不大于2個(gè)p單位,且不小于1個(gè)p單位。由于指示劑只有在理論終點(diǎn)附近具有較大的p值改變時(shí),種顏色,故在酸堿滴定中必須選用合適的指示劑。溫度。指示劑電離常數(shù)會(huì)隨溫度變化而變化,溶劑。由于指示劑在不同溶劑中的電離常數(shù)不相同,指示劑用量。指示劑本身就是弱酸或弱堿,多加會(huì)改變?nèi)芤旱乃釅A度,從而引起誤差,一般指示劑適當(dāng)少用些,滴定順序。滴定順序不同,表1-6（三）（或微溶）溶劑中的溶解差異,達(dá)到分離或純化的目的,在油質(zhì)分析中,水溶性酸或堿的測定就是利用萃取分離法進(jìn)行的。它是在一定溫度下用與油不互溶的水作溶劑,利用新油中殘存的可溶于水的礦物酸堿和運(yùn)行油產(chǎn)生的低分子有機(jī)酸在水、油兩相中溶解度的差異,通過振蕩、放置分層后,將酸性物質(zhì)從油中萃取出來,計(jì)進(jìn)行測定。表1-7（一）分析天平是石油產(chǎn)品化驗(yàn)工作中不可缺少的一種重要儀器,一般是指能稱準(zhǔn)至110000g式,但都是基于杠桿原理制成的。為了準(zhǔn)確稱量被測定物質(zhì)中各組分的含量,做好試驗(yàn)分析工作,試驗(yàn)人員有必要了解天平的稱量方法、使用的注意事項(xiàng)及常見故障排除方法,從而正確地進(jìn)行稱量操作。直接稱量法：就是要把稱量的物體放在天平稱量托盤上,同一分析項(xiàng)目的前后幾次稱量,都必須使用同一天平和砝碼,天平應(yīng)按水準(zhǔn)儀調(diào)制水平,天平關(guān)閉后方可增減砝碼或被稱物質(zhì),旋動(dòng)開關(guān)旋鈕時(shí),應(yīng)緩慢平穩(wěn),盡量避免突然動(dòng)作和振動(dòng),稱量前檢查天平零點(diǎn)位置是否指在零點(diǎn),稱量時(shí),被稱物應(yīng)置于盤中心,避免因天平盤動(dòng)蕩而稱量不準(zhǔn),未知質(zhì)量的物品應(yīng)先在粗天平上稱過,稱量時(shí)應(yīng)將玻璃窗關(guān)閉,天平內(nèi)應(yīng)置有干燥劑（通常用變色硅膠）,稱量完畢后,關(guān)閉天平,將加碼字盤轉(zhuǎn)回零位。秤盤上若有灑落的物品應(yīng)立即掃除,分析砝碼應(yīng)按規(guī)定順序放置,使用砝碼時(shí),嚴(yán)防墜落或撞擊,不允許作其他非衡重的用處,兩組名義質(zhì)量相同的砝碼,實(shí)際質(zhì)量可能稍有差別,為減少分析誤差,表1-8（二）能容納物質(zhì),又符合計(jì)量要求,用作計(jì)量器具的玻璃容器稱為玻璃量器。玻璃量器按照使用方法可分為量入式和量出式兩類。量入式量器用于測量注入量器內(nèi)的液體體積,即液體體積等于量器上標(biāo)示的容量值,如容量瓶、具塞量筒等。量出式量器用于測量從量器內(nèi)部排出的液體體積即排出的液體體積等于量器上標(biāo)示的容量值,如滴定管、吸管、量杯等。玻璃量器的清潔程度。不潔的內(nèi)壁會(huì)使容量瓶等量入式量器容積偏小,使滴定管等量出式量器排出的液體量減少（內(nèi)壁表面液膜分布不均勻形成內(nèi)壁掛水）或增加（內(nèi)壁表面沾附油類物質(zhì)液膜無法形成）。同時(shí)內(nèi)壁的清潔程度還會(huì)影響量器內(nèi)液體彎液面的正常形成,量值的正確讀取和重復(fù)調(diào)定帶來困難。因此使用前應(yīng)仔細(xì)清洗量器,保證其清潔度滿足試驗(yàn)要求。視線偏差。操作者觀察液面時(shí),量器要保持垂直、視線與液面成水平,對無色或淺色樣讀取彎液面下緣最低處,顏色較深難以觀察下緣時(shí),讀數(shù)也可按彎液面的上緣來確定,但起點(diǎn)終點(diǎn)必須一致,以免因視線偏離正確位置影響液面的調(diào)定或讀數(shù),定管,對減少視線不水平所引起的視差具有明顯效果。流出時(shí)間掌握不當(dāng)。對于量器來說,由于器壁對液體的吸附作用,液體流出時(shí)會(huì)在其內(nèi)壁黏附一層液膜,量。液膜體積與液體的黏度、液柱高低以及流出時(shí)間有關(guān)。通常流出時(shí)間越短（流速越大）,液膜越厚,量器內(nèi)的液體殘留量越大,排出的液體也隨之減少。故規(guī)定一定的流出時(shí)間、液柱高度和確定所用流體介質(zhì),才能從量器中量出所需要的容量。表1-9玻璃量器校準(zhǔn)是通過測定量器的一點(diǎn)或幾點(diǎn)的容量后,確定量器的示值誤差,使用前清洗干凈,并用吸水紙將管尖端內(nèi)外的水除去,然后用待吸溶液洗3熱溶液需放置冷卻至室溫后,溶液不能長期存放在容量瓶中,（比色分析、庫侖分析等）表1-10（一）定方法,它可以通過測量溶液中物質(zhì)對光的吸收程度而測量其含量。比色分析法應(yīng)用的是可見光,分光光度法應(yīng)用的不單有可見光,還可擴(kuò)展到紫外光和紅外光區(qū)。分光光度法。該法借助棱鏡或光柵等分光器,并用狹縫分出波長范圍很窄的一束近似單色光,投射到裝有被測溶液的比色器上。光的強(qiáng)度一部分被吸收,另一部分則穿過比色器,被光電元件所接受,根據(jù)光的強(qiáng)弱輸出顯示信號(hào),顯示出被測物質(zhì)的含量。分光光度計(jì)獲得的單色光,色性更好一些,因而測量的精確度及準(zhǔn)確度較高。（二）庫侖分析法的理論基礎(chǔ)是法拉第電解定律,法拉第第一定律：電流通過電解質(zhì)溶液時(shí),法拉第第二定律：相同的電量通過各種不同的電解質(zhì)溶液時(shí),（三）參比電極的電位應(yīng)穩(wěn)定不變,以便作為電極電位測量中參考比較的標(biāo)準(zhǔn)。參比電極常用的有標(biāo)準(zhǔn)氫電極、甘汞電極和銀—四、試驗(yàn)分析基礎(chǔ)——（一）誤差產(chǎn)生的原因很多,（偶然誤差）儀器誤差。這種誤差來源于儀器本身不夠精確,試劑誤差。這種誤差來源于試劑或蒸餾水不純,可以通過提純、更換試劑,主觀誤差。這種誤差是由于人員本身的一些主觀因素造成的,又稱個(gè)人誤差,（二）準(zhǔn)確度表示測量值與真實(shí)值的接近程度,精密度表示在相同條件下幾次平行測定結(jié)果之間的相互接近程度,精密度高,并不一定說明準(zhǔn)確度高。兩者代表的意義不同,在實(shí)際工作中,（三）分析結(jié)果的準(zhǔn)確度常用誤差表示。誤差有兩種表示方法,絕對誤差是指測量值與真實(shí)值之間的差值。絕對誤差的單位與測量值的單位相同,誤差越小,表示測量值與真實(shí)值越接近,石油產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)方法的精密度基本都是用允許誤差來表示的,當(dāng)兩次重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果不超過允許誤差時(shí),就認(rèn)為符合要求。允許誤差分為同一實(shí)驗(yàn)室的允許誤差（重復(fù)性）和不同實(shí)驗(yàn)室間的允許誤差（再現(xiàn)性）兩種。重復(fù)性是指同一實(shí)驗(yàn)室中,同一操作者,用同一臺(tái)儀器,在運(yùn)行過程中,變壓器油受到氧氣、溫度、電場、電弧及水分、雜質(zhì)和金屬催化劑等的作用,會(huì)發(fā)生氧化、裂解等化學(xué)反應(yīng),因而不斷劣化,成大量的過氧化物及醇、醛、酮、酸等氧化產(chǎn)物。這些氧化產(chǎn)物會(huì)造成設(shè)備絕緣材料脆化,油品絕緣性能和設(shè)備電絕緣水平降低,同時(shí)腐蝕設(shè)備構(gòu)件中的金屬材料,縮短設(shè)備的使用壽命。器油的質(zhì)量監(jiān)督評定標(biāo)準(zhǔn),包括新變壓器油的質(zhì)量以及評定標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行中變壓器油的質(zhì)量和評定標(biāo)準(zhǔn)；最后詳盡闡述了變壓器油的維護(hù)措施,包括運(yùn)行油的防劣措施、油泥沖洗、油流帶電問題以及其凈化處理。油務(wù)化驗(yàn)所做的主要工作之一,是對充油電氣設(shè)備的油質(zhì)進(jìn)行全過程監(jiān)督。而對于電氣設(shè)備來說,類型不同、電壓等級(jí)不同或者運(yùn)行的階段不同,對油質(zhì)的檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)周期也是不同的。7595—2008對充油設(shè)備油質(zhì)的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)周期做出了明確的規(guī)定,具體見表21表2-1注表中“檢驗(yàn)項(xiàng)目”欄內(nèi)的序號(hào)分別表示如下：—外狀；—水溶性酸或堿（值）；—酸值；—閃點(diǎn)（閉口）；—水分；—界面張力；—介質(zhì)損耗因數(shù)；—擊穿電壓；—體積電阻率；—油中含氣量；—油泥與沉淀物；—析氣性；—帶電傾向；—腐蝕性硫；—油中顆粒度。如有可能,在經(jīng)常性的檢驗(yàn)周期內(nèi),對滿負(fù)荷運(yùn)行的變壓器,對任何重要的性能,若已接近所推薦的標(biāo)準(zhǔn)極限值,（一）油品的顏色主要是用肉眼觀察判斷,內(nèi)部原因。油品在低溫中若呈現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,外部原因。油品在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生雜質(zhì)、水分等污染物混入的情況,表2-2新變壓器油顏色淡黃、清澈透明,無懸浮物和底部沉淀物,從一定角度上觀察油面呈藍(lán)色。隨著變壓器油運(yùn)行時(shí)間的增長,油品逐漸老化,氧化物及油泥增加,油色逐漸加深,透明度隨之下降,油面藍(lán)色消失。當(dāng)油中含有較多水分時(shí),油就會(huì)變得渾濁發(fā)白。新變壓器油有輕微的煤油味,間運(yùn)行老化的油,其氣味就會(huì)變得酸辣。變壓器發(fā)生故障后,油中會(huì)有一股焦臭味。油品中存在水溶性酸或堿,說明油質(zhì)已開始老化,不僅影響油的使用特性,而且會(huì)對油的繼續(xù)氧化起催化作用,搖動(dòng)時(shí)間。搖動(dòng)時(shí)間（指使油水能充分混合而形成乳狀液）與萃取量也有關(guān),即搖動(dòng)時(shí)間長,萃取量就多,表2-3（三）酸值是評定新油品質(zhì)和判斷運(yùn)行中油質(zhì)氧化程度的重要化學(xué)指標(biāo)之一。通常酸值越高,數(shù)量隨原料與油的精制程度而變化,故新油的酸價(jià)是評定油質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一。油在運(yùn)行中受到氧、溫度和其他條件的影響,酸值隨油質(zhì)的老化程度增長,因而可由油的酸值判斷油質(zhì)的老化程度和對設(shè)備的危害性。表2-4（四）閃點(diǎn)可以間接判斷油品餾分組成的輕重。一般油品的餾分組成越輕,油品閃點(diǎn)越低；反之,餾分組成越重,除此之外,點(diǎn)火次數(shù)。點(diǎn)火次數(shù)多,擴(kuò)散和消耗油蒸氣多,要在較高的溫度下才能達(dá)到爆炸下限,（101.325kPa）的閃點(diǎn)。當(dāng)大氣壓力與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力相差超過2kPa時(shí),按式（2-1）修正,即t0=t+0.2588×（101.325-p）（2-t0——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的閃點(diǎn)表2-5（五）油品出廠前一般不含水分。油品中水分的來源,在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中,充油設(shè)備在安裝過程中,干燥處理不徹底；在運(yùn)行中由于設(shè)備缺陷或變壓器呼吸系統(tǒng)漏入潮氣（即油的吸潮性）,油品在運(yùn)行過程中,自身會(huì)逐漸氧化,游離水。多為外界侵入的水,如不攪動(dòng)不易與油結(jié)合,常以水滴形態(tài)存在于油中,溶解水。這種形態(tài)的水是以極度微細(xì)的顆粒溶解于油中,通常是從空氣中進(jìn)入油內(nèi),在油中分布較均勻,圖2-1圖2-2溫度對水在新變壓器油中溶解度的影響（濁點(diǎn)曲線1—粗煉制的油；2—正常煉制的油；3圖2-3油質(zhì)老化深度。油在運(yùn)行中自身發(fā)生氧化的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分,且隨著油質(zhì)老化加深,變壓器油中含水量越多,則油質(zhì)本身老化、設(shè)備絕緣老化以及金屬部件的腐蝕速度就越快,它將影響設(shè)備的安全運(yùn)行,降低油品的擊穿電壓。變壓器油中的含水量是影響擊穿電壓的主要因素。實(shí)踐證明,當(dāng)油中含水量超過6）時(shí),油的擊穿電壓即大幅度下降到一個(gè)極小值（約1.0kV）。這是由于油中的纖維類雜質(zhì)極易吸收水分,在電場的作用下,水分助長有機(jī)酸的腐蝕能力,加速對金屬部件的腐蝕,而金屬腐蝕產(chǎn)物,如金屬皂類,又會(huì)促使油質(zhì)迅速老化,2I--2e→I2（2-I2+2e→2I-（2-2H++2e→H2（2-表2-6（六）鑒別新油質(zhì)量。變壓器油是多種烴類的混合物,末期在精制過程中,一些非理想組分,包括含氧化合物等極性分子,應(yīng)全部被除掉。故新的、純凈的變壓器油具有較高的界面張力,一般可以高達(dá)40～50,甚至55以上。我國提出的超高壓用變壓器油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,指標(biāo)為不小于40。圖2-4界面張力—由于界面張力反映的是油中親水性極性分子的總量,因此凡屬于這一類的添加劑,均能降低油—凝劑（聚甲基丙烯酸酯）,則添加量越多,監(jiān)督變壓器熱虹吸器的運(yùn)行情況。一般來說,熱虹吸器運(yùn)行正常,吸附劑未失效,油的p值大于4.6,則油的界面張力在30～40；反之,油的界面張力會(huì)逐漸下降。這是因?yàn)闊岷缥鲀?nèi)的吸附劑失效后,不能及時(shí)吸附掉油中的酸、醇以及樹脂質(zhì)等老化產(chǎn)物,下降。表面活性物質(zhì)的影響。能降低界面張力的物質(zhì),通稱為表面活性物質(zhì)。油氧化后生成的脂肪酸（）、醇（—）等物質(zhì),因同時(shí)含有—、—H類親水的極性基和憎水的（或親油的）非極性基—碳?xì)滏湣谟退畠上鄻O性不同的界面上,其分子的極性基向極性相水轉(zhuǎn)移,而分子的非極性基則向非極性相油轉(zhuǎn)移,在油水兩相交界面上定向排列,改變了原來界面上分子排列的狀況,張力值與油的氧化程度密切相關(guān)。與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)。因不同的物質(zhì)分子間相互作用力不同,分子間作用力越大,則相應(yīng)的界面張力越大。通常界面張力按由大到?。ㄈ玢y、銅）＞離子鍵物質(zhì)（如氧化物熔體和熔鹽）＞極性分子物質(zhì)（如水）＞非極性分子液體（如氯、乙醚）有相同碳原子數(shù)目時(shí),界面張力排列順序?yàn)椋悍枷銦N＞環(huán)烷烴＞烷烴。與變壓器油接觸的另一相物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。因?yàn)榕c不同性質(zhì)的物質(zhì)接觸,表面層分子受到的力場不同,7表2-7（七）n是評定變壓器油電氣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。介質(zhì)損耗因數(shù)能明顯地反映出油品的精制程度和凈化程度,一般正常精制、凈化的油其介質(zhì)損耗因數(shù)很小,且當(dāng)溫度升高時(shí),介質(zhì)損耗值變化不大。當(dāng)油品精制程度不夠或凈化不徹底時(shí),油的介質(zhì)損耗值較大,且隨溫度升高增大很快。施加的電壓與頻率。一般在試驗(yàn)電壓較低的情況下,電壓對介質(zhì)損耗因數(shù)沒有明顯的影響。但當(dāng)試驗(yàn)電壓提高時(shí),下產(chǎn)生了偶極轉(zhuǎn)移,引起電能的損失,則n值會(huì)有明顯的增加。因介質(zhì)損耗因數(shù)隨電壓的升高而增加,故在測量時(shí)應(yīng)按規(guī)定加到額定電壓,即試驗(yàn)電壓按電極間隙每毫米施加1k（即油杯兩極之間電場強(qiáng)度為1k）計(jì)算,一般為3～10k。溫度。實(shí)踐證明,溫度越高,介質(zhì)損耗因數(shù)的差別也越大,好油與壞油之間的差別表現(xiàn)得越清楚。但溫度過高將促進(jìn)油質(zhì)老化,也會(huì)影響測試結(jié)果,故溫度決不能無限制的過高,所以5654為90℃。耗因數(shù)與測量時(shí)的濕度也有關(guān)系,通常濕度增大,（油吸潮引起）,從而增大介質(zhì)損耗。因此,應(yīng)在規(guī)定的相對濕度下圖2-5凈化程度不同油的介質(zhì)損耗值（tanδ）1—凈化過度的油；2—凈化不夠的油；3表2-8（八）將變壓器油裝入安有一對電極的油杯內(nèi),如果將施加于變壓器油的壓力逐漸升高,則當(dāng)電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí),油的電阻幾乎突然下降至零,即電流瞬間突增,并伴隨有火花或電弧的形式通過介質(zhì)（油）,此時(shí)稱為油被“擊穿。油被擊穿的臨界電壓稱為擊穿電壓,緣強(qiáng)度。擊穿電壓表明變壓器油抵抗電場的能力。擊穿電壓還是表征變壓器油電氣強(qiáng)度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。它反映了油中是否存在水分、雜質(zhì)和導(dǎo)電微粒及其對變壓器油影響的嚴(yán)重程度,以及新油品的干燥和過濾程度。變壓器油運(yùn)行中受到電場、空氣、水分等作用的影響,會(huì)不斷老化,造成絕緣性能下降,運(yùn)行。3.水分。水分是影響擊穿電壓最靈敏的雜質(zhì)。因?yàn)樗且环N極性分子,在電場力作用下,很容易被拉長,并沿著電場方向排列,從而在兩極間形成導(dǎo)電“小橋使擊穿電壓劇降。另外,擊穿電壓的大小不僅取決于含水量,還取決于水在油中所處的狀態(tài),通常乳化水對擊穿電壓影響最大,解水次之,游離水最小?！靶颉?使油被擊穿,降低了油的擊穿電壓。溫度。溫度對擊穿電壓的影響視油中雜質(zhì)和水分的有無而不同。對于干燥清潔的油品,一般溫度對其擊穿電壓影響不大。但當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí),油分子本身因裂解而產(chǎn)生電離,且隨溫度的升高,油品的黏度顯著減小,電離產(chǎn)生的電子和離子由于阻力變小而運(yùn)行速度加快,油品被擊穿,擊穿電壓顯著下降。游離碳。當(dāng)油中既含有游離碳,又含有水分時(shí),圖2-6AVA—自耦調(diào)壓器；AVU4.測試方法分類。我國主要有GB/T507和DL/T429規(guī)定的兩種方法。表2-9（九）在恒定電壓的作用下,介質(zhì)傳導(dǎo)電流的能力稱為電導(dǎo)率,電導(dǎo)率的倒數(shù)則稱為介質(zhì)的電阻率。也就是說,下,油在兩極間傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率越大,ρV——變壓器油體積電阻率,fi·cm；d——電極直徑電阻率大的油,其絕緣性能就好。一般新油的體積電阻率為11012～1114f。隨著溫度的升高,油的黏度減小,速度加快,使電阻率下降。作為液體絕緣介質(zhì)的變壓器油,近年來體積電阻率被用來作為鑒定油質(zhì)的絕緣性能的指標(biāo)之一,一般來說,變壓器油的體積電阻率越高,其介質(zhì)損耗因數(shù)就越小,擊穿電壓也就越高,（90℃）,以免影響測定結(jié)果。電場強(qiáng)度。同一試油,若電場強(qiáng)度不同,（十）表2-10變壓器油中溶解氣體來源主要為空氣的溶解。常溫、常壓下,經(jīng)脫氣處理的變壓器油暴露于空氣中,經(jīng)過一定時(shí)間,其含氣量會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài),約為10%（氣體和油的體積比）。氣體在油中的溶解度隨氣體組分、油溫和油面壓力不同而異。另外,壓器油中溶解氣體的來源,詳見第三章第三節(jié)。限制油中含氣量,主要是為避免油中氣體在一定條件下超過飽和溶解量而析出氣泡,從而降低絕緣的耐局部放電性能。油中含氣量小時(shí),油很容易吸收（溶解）因油面壓力下降或局部放電產(chǎn)生的氣體,使氣泡不容易形成,放電不易發(fā)展。另外,減小油中含氣量,氧化作用,對防止絕緣老化有利。壓力。壓力增大時(shí),氣體在油中溶解度增大,表2-11（十一）油泥是一種樹脂狀的部分導(dǎo)電的物質(zhì),變壓器油在運(yùn)行過程中,受到氧氣、電場等的作用,會(huì)不斷被氧化,最終生成油泥等不溶物。油中有可見物就標(biāo)志著油的氧化過程已進(jìn)行了很長時(shí)間。油泥和沉積物不但會(huì)影響設(shè)備的散熱性能,還會(huì)使絕緣劣化,造成絕緣性能下降,從而影響固體絕緣材料的壽命。因此,與沉淀物含量進(jìn)行監(jiān)督是十分必要的。表2-12（十二）1.變壓器油的析氣性（又稱氣穩(wěn)定性）是指油品在高電場作用下烴分子發(fā)生物理、化學(xué)變化時(shí),在密閉的絕緣系統(tǒng)中（如大容量全封閉變壓器或電容器等）,變壓器油中析出和累積的氣體會(huì)使封閉體系內(nèi)壓力增高,爆裂。研究表明,變壓器油的析氣過程可能是自持性的。因此,為了減弱這種危害,對500k及以上電壓等級(jí)的超高壓輸變電設(shè)備的變壓器油提出了析氣性這一指標(biāo)要求。表2-13（十三）帶電傾向（帶電度（帶電度）,通過對所產(chǎn)生的靜電電荷進(jìn)行測量計(jì)算。其原理是：當(dāng)帶電荷的變壓器油流過集電器（內(nèi)部裝有濾紙）表2-14（十四）活性硫（腐蝕性硫表2-15在規(guī)定條件下銅片與試樣接觸,試樣中腐蝕性硫的化合物會(huì)導(dǎo)致銅片變色,（十五）機(jī)械雜質(zhì)（油中顆粒污染度機(jī)械雜質(zhì)是指油品中侵入的不溶于油的顆粒狀物質(zhì),如焊渣、氧化皮、金屬屑、纖維、灰塵等。油中含有機(jī)械雜質(zhì),會(huì)影響油的擊穿電壓、介質(zhì)損耗因數(shù)等指標(biāo),使油不合格。若絕緣油中含有機(jī)械雜質(zhì),如沉降在線圈上,將影響變壓器散熱,行中油的監(jiān)督控制項(xiàng)目之一,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是控制在0.005%以下。油中顆粒污染度測量方法（顯微鏡對比法）取樣的代表性是測試的關(guān)鍵,用正確的方法采集樣品,防止外界污染。顆粒的外界污染主要來自三個(gè)方面：①環(huán)境空氣的污染。因空氣中懸浮著大量的固體塵埃,有采取空氣隔離措施的情況下,采集的樣品會(huì)受到空氣中浮塵的污染,使樣品的代表性變差。②采樣容器的污染。采樣容器必須在試驗(yàn)室內(nèi)用經(jīng)過濾合格的水或溶劑徹底清洗,密封保存。使用時(shí)再用樣品油沖洗1～2次。③取樣閥門的污染。采樣前必須把取樣閥門周圍的灰塵擦凈,開啟閥（一）但是油品煉制時(shí)只能將黏度降低到一定的限度,因?yàn)橛偷拈W點(diǎn)也隨黏度的降低而降低,毛細(xì)管的橫截面積要成圓形,在整個(gè)長度上的直徑均勻一致,所有焊接處應(yīng)保持圓潤,由較寬部分過渡到較窄部分,環(huán)形標(biāo)線必須清晰地刻在垂直管軸的平面上,根據(jù)試驗(yàn)的溫度選用黏度計(jì),務(wù)必使試樣流動(dòng)時(shí)間不少于200,內(nèi)徑0.4的黏度計(jì)流動(dòng)時(shí)間不少于350,變壓器油一般用0.6的毛細(xì)管。主要目的是限制液體在毛細(xì)管中流動(dòng)的速度,保證流體在管中的流動(dòng)為層流。若液體流速過快,會(huì)形成湍流；若液體流動(dòng)過于緩慢,得層流,但由于在測定時(shí)間內(nèi)不易保持恒溫,溫度的波動(dòng)會(huì)影響測定結(jié)果。若試油中存在氣泡,裝入毛細(xì)管后可能形成氣塞,增大油品流動(dòng)的阻力,使流動(dòng)時(shí)間延長,將黏度計(jì)調(diào)整成垂直狀態(tài)。若黏度計(jì)的毛細(xì)管傾斜,會(huì)改變液柱高度,從而改變靜壓大小,嚴(yán)格按規(guī)定恒溫。因?yàn)橛偷酿ざ入S溫度的升高而減小,隨溫度的降低而增大,（二）低的傾點(diǎn)或凝點(diǎn)能保證在氣候寒冷條件下油品仍可進(jìn)行循環(huán),油品在低溫下失去流動(dòng)性而凝固的機(jī)理有兩方面,油品在煉制過程中,不可能將其蠟狀物全部除盡,對于含蠟的油品來說,控制冷卻室和冷卻劑的溫度,使其比試油預(yù)計(jì)的凝點(diǎn)低7～8℃。保持溫差能使試油在規(guī)定的冷卻速度下冷卻到預(yù)期的凝點(diǎn)。若冷卻室或冷卻劑溫度比預(yù)期凝點(diǎn)低不到7～8℃,則會(huì)延長測定時(shí)間,使結(jié)果偏高；若溫度低得太多,則冷卻速度過快,在保持傾斜狀態(tài)1下降,使測定結(jié)果偏低。測凝點(diǎn)的溫度計(jì)在試管內(nèi)位置應(yīng)固定牢靠,避免溫度計(jì)在試管內(nèi)攪動(dòng)試油,從而阻礙石蠟結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)的形成,（三）當(dāng)在油品中加入同體積苯胺時(shí),兩者在試管內(nèi)分為兩層,然后對混合物加熱至層次消失,呈現(xiàn)透明,再冷卻至透明溶液剛開始呈現(xiàn)渾濁,失的一瞬間的溫度,即為所測得的苯胺點(diǎn),單位為℃。該指標(biāo)可用來表示油品的組成和變壓器油對油膩的溶解能力,也是證明該變壓器油是否是環(huán)烷基的最主要指標(biāo)。苯胺應(yīng)為新蒸餾過的干燥的苯胺。苯胺中混有1%的水,能使苯胺點(diǎn)升高5～6溫度計(jì)的水銀球中部應(yīng)位于苯胺層與試油層分界線處,加熱升溫及冷卻速度應(yīng)控制好,試油應(yīng)預(yù)先脫水過濾,含蠟的油應(yīng)加熱使蠟油熔化后再過濾,（四）超高壓用變壓器油要求具有較好的氣穩(wěn)定性（析氣性）,（五）變壓器油的氧化安定性越高,其耐用時(shí)間就越長（一般要求耐用15年以上）,油的化學(xué)組成,與空氣（主要是氧）其他因素等,如電場和日光的影響,在油品烴類的幾種主要組分中,油品氧化生成的酸性物質(zhì),會(huì)提高油品的導(dǎo)電性,（如80℃以上）時(shí),油品氧化的最終產(chǎn)物——油泥,會(huì)沉淀出來形成黏稠的瀝青質(zhì),粘附在絕緣材料和變壓器殼體邊緣壁上,方,加速固體絕緣材料破壞,導(dǎo)致絕緣收縮,使變壓器喪失吸收沖擊負(fù)荷的能力,同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響散熱,使變壓器繞組局部過熱,造成必須降低運(yùn)行變壓器額定出力的后果。氧化安定性試驗(yàn)是以油品的氧化為基礎(chǔ),氧化流量計(jì)使用前要進(jìn)行校正,氧化后沉淀物測定時(shí),首先要將沉淀物上的油洗凈,洗下的濾液用一小塊濾紙接一小滴,等溶劑揮發(fā)后觀察是否有油漬,（一）在進(jìn)行色譜分析判斷設(shè)備內(nèi)部故障時(shí),CO和CO2可作為與固體絕緣材料有關(guān)的特性氣體,但是變壓器油的氧化分解產(chǎn)物中也含有這兩種氣體油中的糠醛含量與代表絕緣紙老化的聚合度之間有較好的線性關(guān)系,log（Fa）=1.51-0.035D（2-油中糠醛含量隨變壓器運(yùn)行時(shí)間的增加而上升,log（Fa）=-1.3+0.05t（2-超過此關(guān)系式的極限值,為非正常值,（二）絕緣紙（板）直接測量變壓器絕緣紙的聚合度是判斷變壓器絕緣老化程度的一種可靠手段,紙的聚合度大小直接反映了絕緣的劣化程度。一般新的油浸紙的聚合度值約為1000,當(dāng)運(yùn)行后,由于受到溫度、水分、氧的作用后,纖維素發(fā)生降解,即—葡萄糖單體的個(gè)數(shù)減少。當(dāng)聚合度值達(dá)到250左右時(shí),絕緣紙的機(jī)械強(qiáng)度可下降50%以上,此時(shí)如遇機(jī)械振動(dòng)或其他沖擊力,就可能造成損壞等嚴(yán)重結(jié)果。因此,一般認(rèn)為如聚合度值達(dá)到250,考慮,這種絕緣已嚴(yán)重老化的變壓器應(yīng)盡早退出運(yùn)行。按投入運(yùn)行時(shí)間長短,變壓器油分為新變壓器油、設(shè)備投運(yùn)前的油和運(yùn)行中的變壓器油三種,設(shè)備投運(yùn)前的油。指新油直接或經(jīng)過某種處理后充入電氣設(shè)備中,運(yùn)行中的變壓器油。指充油電氣設(shè)備投入運(yùn)行后,（一）表2-16新變壓器油標(biāo)準(zhǔn)（GB2536—①把產(chǎn)品注入100mL量筒中,在20℃±5℃下目測,如有爭議時(shí),按GB/T511④擊穿電壓為保證項(xiàng)目,每年至少測定一次。用戶使用前必須進(jìn)行過濾（允許用定性濾紙過濾）表2-17超高壓變壓器油標(biāo)準(zhǔn)（SH/T0040—①把產(chǎn)品注入100mL量筒中,在20℃±5℃下目測,如有爭議時(shí),按GB/T511表2-18斷路器油標(biāo)準(zhǔn)（SH/T0351—①把產(chǎn)品注入100mL量筒中,在20℃±5℃下目測。如有爭議時(shí),按GB/T511（二）表2-19運(yùn)行中變壓器油標(biāo)準(zhǔn)（GB/T7595—①取樣油溫為40～60②750～1000kV設(shè)備運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足,本表參考西北電網(wǎng)750kV表2-20運(yùn)行中斷路器油標(biāo)準(zhǔn)（GB/T7595—（一）（二）表2-21新油經(jīng)真空過濾凈化處理達(dá)到表221的要求后,應(yīng)從變壓器下部閥門注入設(shè)備內(nèi),使空氣排盡,最終油位達(dá)到大蓋以下100處。油在變壓器內(nèi)的靜置時(shí)間應(yīng)因電壓等級(jí)而不同,但最短不得少于12h,然后進(jìn)行熱油循環(huán)。熱油經(jīng)過二級(jí)真空過濾設(shè)備由油箱上部進(jìn)入,裝置,一般控制凈油箱出口溫度為60（制造廠另有規(guī)定除外）,連續(xù)循環(huán)時(shí)間為3個(gè)循環(huán)周期。經(jīng)過熱油循環(huán),各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到表221要求后,可停止熱循環(huán)。一般變壓器油在設(shè)備中靜止72h以后,應(yīng)對變壓器油進(jìn)行一次全分析。新變壓器油經(jīng)真空脫氣、脫水處理后注入電氣設(shè)備,它的某些特性由于與絕緣材料接觸溶有一些雜質(zhì)而比新油有所改變,變化程度視設(shè)備狀況及與之接觸的固體絕緣材料性質(zhì)的不同而有所差異。因此,這類油品既有別于新油,也不同于運(yùn)行油。控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合T7595—2008運(yùn)行前的油的質(zhì)量要求（見表219）。（一）根據(jù)我國變壓器油的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),運(yùn)行油可按其主要特性指標(biāo)進(jìn)行評價(jià),能繼續(xù)使用,僅需過濾處理的油。一般指油中含水量、擊穿電壓超出7595（見表219）中按設(shè)備類型規(guī)定的指標(biāo)要求,性能指標(biāo)均屬正常的油品。此類油品外觀可能有絮狀物或污染雜質(zhì)存在?？捎脵C(jī)械過濾去除油中水分及不溶物等雜質(zhì),但處理必須徹底,處理后油中水分含量和擊穿電壓應(yīng)能符合7595（見表219）中的指標(biāo)要求。（二）如果油質(zhì)快速劣化,應(yīng)進(jìn)行跟蹤試驗(yàn),表2-22運(yùn)行中變壓器油質(zhì)超標(biāo)原因及對策（GB/T14542—電力系統(tǒng)通過多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),安裝油保護(hù)裝置（包括呼吸器和密封式儲(chǔ)油柜）,安裝油連續(xù)再生裝置（即凈油器）,對低電壓、小容量的電力變壓器,應(yīng)裝設(shè)凈油器；對高電壓、大容量的電力變壓器,（一）呼吸器內(nèi)部裝有吸水性能良好的吸潮劑（如硅膠、分子篩等）,（U形管）與外界空氣隔離。當(dāng)油溫下降時(shí),變壓器油面以上空冷凍除濕器。對濕度較大地區(qū)（南方及沿海）、油溫經(jīng)常變化的設(shè)備,呼吸器除濕效果不理想。因此,有條件的地區(qū)可對110k級(jí)以上電壓等級(jí)的變壓器安裝冷凍除濕器。這種除濕器既能防止外界水分的侵入,又可清除設(shè)備內(nèi)部的水分。它通常與普通儲(chǔ)油柜配合使用,其熱電制冷組件應(yīng)具有足夠的功率,且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)除霜操作。裝有冷凍除濕器的變壓器儲(chǔ)油柜內(nèi)空氣的相對濕度應(yīng)保持在10氣中的氧接觸。密封式儲(chǔ)油柜。其內(nèi)部裝有橡膠質(zhì)密封件,使油和空氣隔離,設(shè)備的潮氣和設(shè)備內(nèi)部絕緣材料分解產(chǎn)生的水分,因此對設(shè)備整體的嚴(yán)密性要求很高,且事先應(yīng)對油作深度凈化處理（包括脫水脫氣）。密封式儲(chǔ)油柜有膠囊式和隔膜式兩種結(jié)構(gòu)。（二）凈油器是一種滲流過濾裝置,從循環(huán)動(dòng)力上可分為溫差環(huán)流凈流器（熱虹吸器）圖2-71—放氣閥；2—上蓋；3—油入口；4—吸附劑；5—立體法蘭；6—油出口；7—下堵板；8圖2-8對篩選好的吸附劑,在裝入凈油器前應(yīng)在150～200℃下干燥4h,經(jīng)烘干后的吸附劑要用密封容器盛裝或用干燥的新油浸泡,以防止吸附劑受潮或污染。在裝入凈油器時(shí),應(yīng)將吸附劑層鋪平、壓實(shí),并注意靠近器壁處不能有空隙。為能有效地排除吸附劑內(nèi)的空氣,應(yīng)從凈油器底部進(jìn)油,充滿整個(gè)吸附劑層。凈油器在投入運(yùn)行時(shí)應(yīng)切換重氣體繼電器改接信號(hào),并應(yīng)隨時(shí)打開放氣塞（或放氣門）,以排盡內(nèi)部的氣體。投運(yùn)期間按7595—2008規(guī)定的檢驗(yàn)周期化驗(yàn)油質(zhì)變化情況,每次檢驗(yàn),應(yīng)在凈油器進(jìn)、出口分別取樣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)油中的酸值、介質(zhì)損耗有上升趨勢時(shí),說明吸附劑已失效,時(shí)更換吸附劑。（三）在變壓器油中添加抗氧化劑,可以減緩油在運(yùn)行中的老化速度,延長油質(zhì)使用壽命。大量實(shí)踐數(shù)據(jù)表明,采用此方法具有操作簡便、無需專用設(shè)施、使用過程中維護(hù)工作量少、無油耗、防劣效果好、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。501是目前廣泛采用的一種抗氧化劑,合成的。藥劑的質(zhì)量應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收,并注意藥劑的保管,電氣設(shè)備充油不足需要補(bǔ)充油時(shí),油品。補(bǔ)加油品的各項(xiàng)特性指標(biāo)都應(yīng)不低于設(shè)備內(nèi)的油。當(dāng)新油補(bǔ)入量較少時(shí),例如小于5時(shí),通常不會(huì)出現(xiàn)任何問題；但如果新油的補(bǔ)入量較多,在補(bǔ)油前應(yīng)先做油泥析出試驗(yàn),確認(rèn)無油泥析出,酸值、介質(zhì)損耗因數(shù)值不大于設(shè)備內(nèi)油時(shí),方可進(jìn)行補(bǔ)油。混油補(bǔ)油時(shí)應(yīng)注意：對于進(jìn)口油或產(chǎn)地、生產(chǎn)廠家來源不明的油,原則上不能與不同牌號(hào)的運(yùn)行油混合使用。當(dāng)必須混用時(shí),應(yīng)預(yù)先對參加混合的各種油及混合后的油按429.6方法進(jìn)行老化試驗(yàn),并測定老化后各種油的酸值和介質(zhì)損耗因數(shù)及觀察油泥沉淀情況,在無油泥沉淀析出的情況下,的質(zhì)量不低于原運(yùn)行油時(shí),方可混合使用；若相混的都是新油,其混合油的質(zhì)量應(yīng)不低于最差的一種油,并需按實(shí)測凝點(diǎn)決定是否可以在該地區(qū)使用。熱的變壓器油是其裂解產(chǎn)物的溶劑,需要加熱的溫度可由其苯胺點(diǎn)試驗(yàn)確定。將變壓器油加熱到80℃時(shí),就可以溶解掉設(shè)備內(nèi)沉積的油泥。熱油沖洗變壓器內(nèi)的油泥是將再生、清洗和油的溶解能力結(jié)合起來。加熱、吸附和真空過濾處理（脫氣、脫水）壓器組成閉路循環(huán)系統(tǒng)。被處理的油從變壓器中流出,經(jīng)過加熱器使油加熱到80℃,再經(jīng)過過濾除去油中的粗大雜質(zhì)和水分,然后經(jīng)過吸附過濾器去掉油中溶解的油泥,最后經(jīng)過真空過濾和精密過濾后,純凈的油重新返回變壓器中。油通過變壓器的循環(huán)次數(shù)（通常為10～20次）取決于油泥的量。由于變壓器的容量和電壓等級(jí)不斷增大,自然冷卻已不能滿足散熱要求,因此強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的使用越來越多,要求也越來越高。高強(qiáng)度的絕緣油在干燥的油道中循環(huán)流動(dòng)時(shí),其流速比自然循環(huán)時(shí)高很多,加上現(xiàn)代變壓器絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的緊湊化,材料干燥度的增加,油在流動(dòng)過程中產(chǎn)生靜電荷（即油流帶電現(xiàn)象）已成為危及變壓器安全運(yùn)行的普遍性問題,大容量變壓器中存在；小容量變壓器因?yàn)榘l(fā)熱量低,均采用油自然循環(huán),其油的流速低,不會(huì)產(chǎn)生油流帶電。變壓器的油流帶電是發(fā)生在油與紙纖維素的絕緣紙板之間的。盡管國內(nèi)外對油中帶電的機(jī)理還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),但得出的結(jié)論卻大致相同,即在變壓器油的不斷流動(dòng)下,油與固體材料（絕緣紙板）發(fā)生摩擦,使得在固體和液體的交界面上,固體側(cè)帶一種電荷,液體側(cè)帶異號(hào)電荷,的電荷分布密度與離交界面的距離有關(guān),即距離交界面越近,電荷密度越高,且不隨液體流動(dòng),反之電荷密度越低,且隨液體一起流動(dòng)。油流帶電是造成高壓大型油浸變壓器損害的主要原因之一,為了抑制油流帶電造成的危害,延長變壓器的使用壽命,對存在油流帶電現(xiàn)象的變壓器,可以采用換油的辦法消除帶電,所謂油的凈化處理,（如沉降、過濾等）除去油中的污染物,使油品某些指標(biāo)達(dá)到要求,量和介質(zhì)損耗因數(shù)（n）等。一般來說,新油在運(yùn)輸、保存過程中不可避免地被污染,油中混入雜質(zhì)和水分,使油品的某些性能變壞并加速油的氧化。為此,變壓器油在注入設(shè)備前必須進(jìn)行凈化處理。油的凈化方法很多,可根據(jù)油品的污染程度和質(zhì)量要求選擇適當(dāng)?shù)膬艋椒?見表223。表2-23W0——懸浮顆粒沉降的時(shí)間,s；從式（212）可以看出,濁液中懸浮顆粒的沉降時(shí)間與顆粒大小、密度以及液體的密度和黏度有關(guān)。懸浮顆粒的密度和直徑越大,和黏度越小,沉降的時(shí)間越短。如果顆粒直徑小于100,則成為膠體溶液,分子的布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)阻礙顆粒的沉降。在這種情況下,可能生成較穩(wěn)定的乳化液,此時(shí)應(yīng)加破乳化劑,否則無法沉降。沉降與油的溫度有關(guān),變壓器油最好在25～35℃進(jìn)行沉降。油的黏度適宜,有助于沉降。如果油品的黏度很大,沉降溫度可高些,因?yàn)闇囟雀咭环矫婺艽偈褂推防匣?另一方面因熱對流厲害,不利于沉降。沉降的速度還與油層的高度有關(guān),油層高,高度之比最好為1.5～2,但直徑過大,占地面積相應(yīng)增大,故實(shí)用中一般采用直徑與高度之比為1∶1。沉降槽下部應(yīng)做成錐形,以利排放污物。沉降法凈化油比較簡單,但不徹底,只能除去油中大量水分和能自然沉降下來的混雜物。一般先將油品沉降后,再選擇其他凈化方法。這樣可省藥劑,短凈化時(shí)間,能保證凈化質(zhì)量,降低成本。（一）利用油泵壓力將油通過具有吸附及過濾作用的濾紙（或其他濾料）除去油中混雜物,達(dá)到油凈化之目的,稱為壓力式過濾凈化。過濾材料有濾紙（粗孔、細(xì)孔和堿性）制作過濾材料,因?yàn)樗粌H能除去機(jī)械雜質(zhì),而且吸水性強(qiáng),能除去油中少量水分。若采用堿性濾紙,還能中和油中微量酸性物質(zhì)。鈦板和樹脂微孔膜是近幾年發(fā)展起來的過濾材料,對除去油中微細(xì)混雜物（過濾精度為0.8～5）作原理是,污油首先進(jìn)入由框架組成的空間,在油壓作用下使油強(qiáng)迫通過濾紙而透入濾板（在一塊鑄鐵的方鐵板上具有許多凸起的方塊）的槽溝內(nèi),在各凸起小方塊之間所形成的溝槽恰好成為許多并聯(lián)油路,因此壓濾面積為各個(gè)濾板上的并聯(lián)支路數(shù)之和。采用壓力式濾油機(jī)凈化油來提高電氣用油絕緣強(qiáng)度,還與空氣濕度有關(guān)。濕度大,濾油效果不好,（二）此方法借助于真空濾油機(jī),油在高真空和不太高的溫度下霧化,脫去油中微量水分和氣體。因?yàn)檎婵諡V油機(jī)也帶濾網(wǎng),物,如果與壓力式濾油機(jī)串聯(lián)使用,真空濾油機(jī)的構(gòu)造和流程如圖29所示,它是由一級(jí)濾網(wǎng)（粗網(wǎng)）、進(jìn)油泵、加熱器、真空罐、出油泵、二級(jí)濾網(wǎng)（精網(wǎng)）器等組成。真空罐由罐體、噴嘴、進(jìn)出油管及填充物（磁環(huán)）組成。配有兩個(gè)真空罐的真空濾油機(jī)稱為二級(jí)真空濾油機(jī),其脫水和脫氣效果更好。圖2-91—一級(jí)濾網(wǎng)；2—進(jìn)油泵；3—加熱器；4—真空罐；5—冷卻器；6—真空泵；7—出油泵；8—電磁閥；9真空濾油機(jī)的工作原理是,按油路流程,當(dāng)熱油流經(jīng)真空罐的噴霧管噴出極細(xì)的霧滴后,油中水分（包括氣體）便在真空狀態(tài)下因蒸發(fā)而被負(fù)壓抽出,而油滴落下又回到油室下部由油泵排出。油中水分的汽化和氣體脫除效果取決于罐內(nèi)真空度和油的溫度,真空度越高,水的汽化溫度越低脫水效果越好。這一點(diǎn)可通過水的沸點(diǎn)與真空度的關(guān)系看出,見表224。表2-24油的離心凈化是基于油、水及固體雜質(zhì)三者密度不同,在離心力的作用下,其運(yùn)動(dòng)速度和距離也各不相同的原理。油最輕,聚集在旋轉(zhuǎn)鼓的中心；水的密度稍大,被甩在最外層,并在鼓中不同分層處被抽出,從而達(dá)到凈化油之目的。這種方法對含有乳化水的油品效果更顯著。離心式過濾油機(jī)主要靠高速旋轉(zhuǎn)的鼓體來工作。鼓體是一些碗形的金屬片,上下疊置,中間有薄層空隙,金屬片裝在一根主軸上。操作時(shí),速旋轉(zhuǎn)（6000～10000n）,產(chǎn)生離心力,使油、水和雜質(zhì)分開。在正常工作時(shí),（一般離心機(jī)有開口和閉口兩種）,向下流到軸心四周,由于軸的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,油中的水分和雜質(zhì)與油分離,向外飛出,油升入碗形的金屬片的空隙中,經(jīng)過各個(gè)薄層逐漸向上移動(dòng),雜質(zhì)與油分離后,由不同出口排除,這樣就達(dá)到了凈化的目的。（一）壓力濾油機(jī)采用壓力式過濾原理。所謂壓力式過濾,就是利用油泵壓力驅(qū)使污油通過具有吸附和過濾作用的濾紙,使油得到凈化。壓力濾油機(jī)的工作原理如圖210所示,被處理的污油經(jīng)過網(wǎng)狀過濾網(wǎng)8除去機(jī)械雜質(zhì)（游離碳、纖維及其他不溶于油的化合物）,由油泵7送入濾油器1,通過閥門2排出,壓力表5用來測試壓力濾油機(jī)內(nèi)部工作壓力。濾油器又稱過濾器,是壓力濾油機(jī)的主要組成部分,其結(jié)構(gòu)如圖211所示,它由被螺旋夾具壓緊的多個(gè)鑄鐵濾板1、濾框2及濾紙3等組成,兩側(cè)有流油的溝道,而濾框是中空的。在濾板和濾框的下部兩個(gè)角上都有流油孔,一側(cè)是污油進(jìn)油孔4,另一側(cè)是凈油出油孔5。濾紙夾在濾板和濾框之間,在濾紙上也事先沖有與濾板、濾框相對應(yīng)的孔,濾紙的大小比濾框及濾板稍大一些。濾板、濾紙和濾框依次組裝在一起,構(gòu)成一個(gè)過濾單元,一般濾油機(jī)有10～20個(gè)過濾單元,所有單元的孔道都重合在一起,構(gòu)成總的進(jìn)油孔道和出油孔道。壓力濾油機(jī)有多種型號(hào),但它們的工作原理相同。圖212所示是一種典型壓力濾油機(jī)的結(jié)構(gòu),由污油進(jìn)口1、凈油出口2、壓力表3、濾板4紙5、濾框6、搖柄7、絲杠8、電動(dòng)機(jī)9和網(wǎng)狀過濾器10、齒輪泵（布置在網(wǎng)狀過濾器的后面）等主要部件組成。其中濾板、濾框交替地組成各個(gè)獨(dú)立的過濾單元,濾紙由搖柄通過絲杠夾在濾板與濾框之間。圖2-101—濾油器；2、4、6—閥門；3—油箱；5—壓力表；7—油泵；8圖2-111—鑄鐵濾板；2—濾框；3—濾紙；4—污油進(jìn)油孔；5圖2-121—污油進(jìn)口；2—凈油出口；3—壓力表；4—濾板；5—濾紙；6—濾框；7—搖柄；8—絲桿；9—電動(dòng)機(jī)；10表2-25注濾油機(jī)型號(hào)中B壓力濾油機(jī)使用注意事項(xiàng)。壓力濾油機(jī)凈化變壓器油的效率與油溫度、濾紙厚度、濾紙干燥程度、環(huán)境濕度等因素密切相關(guān)。開始濾油時(shí),（如油泥）有效濾除,預(yù)熱油溫應(yīng)選擇在比較低的范圍內(nèi)；此后,主要是濾除油中的水分,預(yù)熱油溫一般選擇在（二）真空濾油機(jī)的工作流程是將被凈化油品經(jīng)油泵送入油機(jī)系統(tǒng),由加熱器加熱至一定溫度后,進(jìn)入過濾器凈化,再進(jìn)入真空脫氣罐,和真空條件下,使油中所含的氣體氣化,經(jīng)真空泵排出,所含的氣體及微量水分充分氣化再經(jīng)真空泵抽出冷凝后排入收集器內(nèi),油泵送入高精度的過濾器濾除微粒雜質(zhì),然后排入儲(chǔ)油容器。從真空濾油機(jī)的工作流程可知,真空濾油機(jī)用于對變壓器油的脫氣、脫水和去除機(jī)（見圖213）,目前已成為處理新油或運(yùn)行中變壓器油的主要設(shè)備,基本取代了壓力濾油機(jī)。加熱器結(jié)構(gòu)有電加熱、蒸汽加熱和導(dǎo)熱油加熱三種,其中采用電加熱（直接式）結(jié)構(gòu)凈化的油,其介質(zhì)損耗因數(shù)指標(biāo)較難達(dá)到,而且凈化遍數(shù)越多,效果越差。相對而言,（6000h）采用電加熱結(jié)構(gòu),大容量濾油機(jī)（20000h）熱結(jié)構(gòu),瑞士采用間接式電加熱結(jié)構(gòu),加熱元件置于防護(hù)管內(nèi),可以確保油在加熱過程中因過熱而裂解、老化。德國則采用導(dǎo)熱油加熱結(jié)構(gòu)。圖2-13考慮到超高壓電力變壓器、直流換流變壓器真空注油的工藝要求,進(jìn)油泵、排油泵的流量和揚(yáng)程必須與濾油機(jī)凈油能力和過濾系統(tǒng)的阻力（或通過壓力）具有全自動(dòng)運(yùn)行功能,濾油機(jī)應(yīng)有再循環(huán)閥,考慮到與油再生裝置的配套使用,為了保證真空濾油機(jī)的使用效果和安全,連接管路包括儲(chǔ)油罐事先必須徹底清洗干凈,管路連接可靠,在油品凈化過程中,嚴(yán)防管路系統(tǒng)跑油和進(jìn)氣,在冬季室外作業(yè)時(shí),儲(chǔ)油罐、管路、真空罐等部件應(yīng)采取保溫措施,（一）圖2-14（二）作業(yè)前,量,其指標(biāo)應(yīng)符合GB50150—1991充氣運(yùn)輸?shù)淖儔浩鹘^緣狀況判斷方法：內(nèi)部氣體壓力要求維持正壓,其壓力應(yīng)保持在0.01～0.03a范圍；若殘油能夠取出,油的擊穿電壓、含水量、介質(zhì)損耗指標(biāo)。220k及以上變壓器應(yīng)取殘油做氣相色譜分析,其中含水量不應(yīng)大于30g；變壓器油擊穿電壓220kV及以下的變壓器不應(yīng)低于30k2.5,500k級(jí)變壓器不應(yīng)低于40k2.5。介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）大于0.5%時(shí),應(yīng)將殘油放入專用油罐,經(jīng)吸附再生合格后方可使用,并進(jìn)一步查明介質(zhì)損耗因數(shù)不合格的原因。殘油進(jìn)行氣相色譜分析的目的是檢驗(yàn)變壓器油中是否存在22氣體,主要判斷變壓器在制造廠出廠試驗(yàn)過程中有否發(fā)生過放電現(xiàn)象,對于采用油罐或油桶運(yùn)到安裝現(xiàn)場的變壓器油應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收檢查,核實(shí)變壓器油的數(shù)量,一般為設(shè)備用油總量的1.05～1.10表2-26變壓器制造廠有全分析試驗(yàn)記錄的,只需按50150—199第19.0.1條,表19.0.1的第5～11項(xiàng)對油樣做簡化分析,于35k。對試驗(yàn)結(jié)果中介質(zhì)損耗因數(shù)偏大的變壓器油,一般情況下無法用真空濾油機(jī)來處理,應(yīng)及時(shí)向制造廠反映,在器身吊檢之前,用真空濾油機(jī)將油處理合格。在注油之前,提交油試驗(yàn)報(bào)告,由質(zhì)量監(jiān)督人員簽字認(rèn)可后,為提高變壓器油的濾油效率,若條件具備,可采用單方向?yàn)V油工藝（待濾變壓器油和已濾變壓器油分別存放在不同容器內(nèi)）有載分接開關(guān)筒體應(yīng)與本體連通,抽真空速度要均勻,在對油箱抽真空的過程中,應(yīng)隨時(shí)檢查有無滲漏,為便于聽清泄漏聲響,必要時(shí)可暫時(shí)停運(yùn)真空泵。當(dāng)真空泵達(dá)到實(shí)際可能的最高值（大于133.3）后,在真空泵繼續(xù)運(yùn)行的條件下,保持此真空度。真空度維持時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定和制造廠的要求,現(xiàn)場安裝時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況（如空氣濕度高、器身暴露時(shí)間過長等）適當(dāng)延長真空度保持時(shí)間。注油時(shí),真空泵繼續(xù)開動(dòng),通向油箱的閥門也保持與抽真空時(shí)相同,以便所有組件、附件連同本體一起注油。必須用真空濾油機(jī)注油,油從油箱下部注油閥注入（油從繞組外面向繞組內(nèi)溢,可減少油對圍屏的張開力）。當(dāng)油注到距油箱頂蓋200～300時(shí)（確保油淹沒繞組絕緣）,止注油,進(jìn)入注油后保持真空階段。真空保持時(shí)間：500k級(jí)變壓器按照制造廠規(guī)定執(zhí)行；220k級(jí)變壓器真空保持時(shí)間4h以上；110k變壓器真空保持時(shí)間2h以上。然后停止抽真空,繼續(xù)注油,直到油位逼近裝氣體繼電器處的封板時(shí),才將真空濾油機(jī)停下。變壓器真空注油后,在器身絕緣上難免還有一些殘留的水分和氣體,對于電壓等級(jí)高（如500k）的變壓器,還需要進(jìn)行熱油循環(huán),步除去這些水分和氣體。冷卻器內(nèi)的油應(yīng)與油箱本體內(nèi)的油同時(shí)進(jìn)行熱油循環(huán)（為維持油箱內(nèi)的溫度,可將潛油泵和閥門間斷地開閉）,打開油箱與儲(chǔ)油柜之間蝶閥,將油從油箱下排除,經(jīng)真空濾油機(jī)加熱到65℃5℃,再從油箱的上部回到油箱。每4h打開一組冷卻器運(yùn)行10n這樣周而復(fù)始,進(jìn)行熱油循環(huán)。密封試驗(yàn)時(shí),打開油路系統(tǒng)內(nèi)部的所有閥門,通過呼吸器連管向儲(chǔ)油柜內(nèi)部皮囊注充氮?dú)猓ɑ蚋稍锟諝猓?驗(yàn)持續(xù)時(shí)間24h,應(yīng)無滲漏。根據(jù)變壓器檢修作業(yè)情況,密封試驗(yàn)氣壓值可適當(dāng)降低。在密封試驗(yàn)時(shí),為避免壓力釋放閥誤動(dòng)作,宜在壓力釋放閥上臨時(shí)安裝閉鎖壓板。密封試驗(yàn)時(shí),有載分接開關(guān)中的變壓器油不與油箱的油相通,這樣可以同時(shí)對切換開關(guān)進(jìn)行密封檢查。密封試驗(yàn)過程中,意觀察有載分接開關(guān)儲(chǔ)油柜的油面,如果發(fā)現(xiàn)油面上升,說明分接開關(guān)油室與油箱之間存在滲漏點(diǎn)。密封試驗(yàn)時(shí),油柜之間的蝶閥要開啟。圖2-15油中溶解氣體的色譜分析（）。63k及以上的變壓器,應(yīng)在升壓或沖擊合閘前及額定電壓下運(yùn)行24h后,解氣體的色譜分析。試驗(yàn)應(yīng)按照7252（參照第三章相關(guān)章節(jié)）進(jìn)行。各次測得的乙炔、氫氣、總烴含量應(yīng)無明顯差別,要求：氫氣含量不大于10；乙炔含量為零；總烴不大于20。否則應(yīng)分析原因,進(jìn)行脫氣處理。變壓器油中溶解氣體分析技術(shù),是基于油中溶解氣體類型與內(nèi)部故障的對應(yīng)關(guān)系,采用氣相色譜儀分析油中的溶解氣體（氣相色譜法）,據(jù)氣體各組分含量,判斷充油設(shè)備內(nèi)部有無異常情況,診斷其故障類型、大概部位、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢的技術(shù)。它能夠發(fā)現(xiàn)電氣試驗(yàn)不易發(fā)現(xiàn)的潛伏性故障,檢測出充油設(shè)備內(nèi)部早期故障,已經(jīng)成為變壓器等充油設(shè)備絕緣監(jiān)督的一個(gè)重要手段。色譜法也稱層析法,是一種物理分離技術(shù),當(dāng)這種分離技術(shù)應(yīng)用于分析化學(xué)領(lǐng)域中,色譜分析法的分離原理是色譜法的兩相分配原理,即利用樣品中各組分在固定相和流動(dòng)相中吸附力或溶解度不同,也就是說分配系數(shù)（）同,當(dāng)兩相作相對運(yùn)動(dòng)時(shí),樣品各組分在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配,不同分配系數(shù)的組分在色譜柱中的運(yùn)動(dòng)速度就不同,滯留時(shí)間也就不一樣。分配系數(shù)小的組分會(huì)較快地流出色譜柱；分配系數(shù)越大的組分越易滯留在固定相間,流過色譜柱的速度較慢。這樣,當(dāng)流經(jīng)一定的柱長后,樣品中各組分得到了分離。當(dāng)分離后的各個(gè)組分流出色譜柱而進(jìn)入檢測器時(shí),記錄儀就記錄出各個(gè)組分的色譜峰。上述色譜分離過程可以一二組分混合物的分離過程為例,用圖31進(jìn)一步說明。圖3-1色譜的固定相有固體或液體,因此氣相色譜中又分為氣固色譜和氣液色譜,圖3-2（一）氣相色譜法的流動(dòng)相是載氣。氣相色譜儀的氣路系統(tǒng)一般由載氣、氫氣和空氣三種氣路組成,圖3-3A—適用于載氣的調(diào)節(jié)控制；B高壓氣體鋼瓶。其內(nèi)部的壓力較高（充滿時(shí)一般為15）,使用時(shí)應(yīng)特別注意安全,應(yīng)使用減壓閥將壓力降至色譜儀所需壓力才可使用。瓶內(nèi)氣體不得用盡,至少應(yīng)留有2的剩余壓力。不用氣時(shí),應(yīng)先關(guān)高壓閥門,放掉低壓氣體后,必須緊密配合,以免漏氣或發(fā)生意外。氣體發(fā)生器。其優(yōu)點(diǎn)是一次安裝,無需頻繁更換,使用安全,純度也能滿足分析要求。但出現(xiàn)故障會(huì)影響試驗(yàn),使用注意事項(xiàng)：①凈化劑要定期更換（特別是變色硅膠容易受潮）；②為避免氣罐內(nèi)積水過多,影響空氣純凈度,應(yīng)定期（按儀器使用說明書）打開儀器前面板的排水開關(guān)排水；③工作過程中如果指示燈顯示為工作狀態(tài),而壓縮機(jī)不啟動(dòng),說明壓縮機(jī)溫度過高,常。穩(wěn)流閥。當(dāng)色譜柱的阻力發(fā)生變化,氣阻。氣阻是一種使氣體流通截面突然變小的耗能器,主要與穩(wěn)壓閥、針形閥、壓力表配合,（二）固定相的性質(zhì)對組分分離起著決定性作用。不同性質(zhì)的固定相所能適應(yīng)的分離對象也不相同。選擇固定相時(shí),在固定相上的分配系數(shù)有差別；其次要求熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好,不與被測物起化學(xué)反應(yīng)。固定相選定后,所能分離的樣品組分及其各組分流出峰的先后順序就確定不變了。表3-1注表中L為柱長；ψ（三）對操作條件變化不敏感,噪聲。指沒有給定樣品通過檢測器,而由儀器本身和工作條件所造成的基線起伏信號(hào),常以mV最小檢測量與最小檢測濃度。這兩個(gè)指標(biāo)數(shù)值越小,最小檢測量是指使檢測器恰能產(chǎn)生大于2最小檢測濃度是指最小檢測量與進(jìn)樣量的比值,漂移（Rd）。指在單位時(shí)間內(nèi),無給定樣品通過檢測器而由儀器本身和工作條件所造成的基線單向偏移,常以mV/h熱導(dǎo)檢測器敏感元件（鎢絲或半導(dǎo)體熱敏電阻）圖3-4熱導(dǎo)檢測器的惠斯登電橋（四臂）熱導(dǎo)檢測器的檢測過程如下：在通入恒定的工作電流和恒定的載氣流量時(shí),敏感元件的發(fā)熱量和載氣所帶走的熱量也保持恒定,此時(shí)敏感元件的溫度恒定,電阻值保持不變,電橋處于平衡狀態(tài),無信號(hào)發(fā)生；當(dāng)被測物質(zhì)與載氣一同流過熱導(dǎo)池測量臂時(shí),同,帶走的熱量也就不同,使得敏感元件的溫度發(fā)生改變,其電阻值也隨之改變,此時(shí)電橋產(chǎn)生不平衡電位,輸出信號(hào)至記錄儀記錄。用熱導(dǎo)系數(shù)較大的氣體（如H2、He）整個(gè)系統(tǒng)不得漏氣,通電前先通載氣,斷電后再斷載氣。通、斷載氣要慢,減少?zèng)_擊振動(dòng),在能滿足檢測靈敏度要求下,盡量減小橋電流,系統(tǒng)及池體要潔凈,電路連接良好,氫焰檢測器（甲烷化裝置）對其進(jìn)行分析。氫焰檢測器具有靈敏度高、死體積小、響應(yīng)時(shí)間快、定量線性范圍廣、操作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),其最小檢測量可達(dá)1012g,線性范圍約為107氫焰檢測器是根據(jù)氣相色譜流出物中可燃性有機(jī)物在氫—氧火焰中發(fā)生電離的原理而制成的。它主要利用以下三個(gè)條件來達(dá)到檢測的目有機(jī)物分子在氫—圖3-5有兩個(gè)電極置于火焰附近,形成靜電場,在一定范圍內(nèi)增加氫氣和空氣的流量,可提高靈敏度。但氫氣流量過大有時(shí)反會(huì)降低靈敏度,N2∶H2∶空氣將空氣和氫氣預(yù)混合,維持收集極表面清潔。檢測高分子量物質(zhì)時(shí),（四）以前常用的是自動(dòng)記錄電信號(hào)的電子電位差計(jì),它將鑒定器輸出的信號(hào)自動(dòng)記錄下來,信號(hào)測量和數(shù)據(jù)處理須由人工完成。目前使用最廣泛的是數(shù)據(jù)工作站,它集數(shù)據(jù)記錄、分析處理于一體,此外還具有專用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和人工智能化的診斷系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等功能,的現(xiàn)代化管理。（五）檢查注射器是否嚴(yán)密,芯塞活動(dòng)無卡澀,被測氣體與外標(biāo)氣體要用同一個(gè)注射器進(jìn)樣,并保持進(jìn)樣量一致,最好裝有量氣卡子,在正式進(jìn)樣前,溫度控制器。它用于控制氣路系統(tǒng)中的氣化器、層析室、檢測室、轉(zhuǎn)化爐等處的溫度,熱導(dǎo)控制器。主要作用是為熱導(dǎo)檢測器提供穩(wěn)定的直流工作電源和調(diào)整電橋橋臂阻值,被分析樣品從進(jìn)樣開始經(jīng)色譜分離到組分全部流過檢測器后,化（信號(hào)）作為縱坐標(biāo)、以流出時(shí)間（或相應(yīng)流出物的體積）作為橫坐標(biāo)所做出的曲線稱為色譜流出曲線。現(xiàn)以兩種組分的流出曲線為例進(jìn)行說明,如圖36所示。圖3-6半峰寬（2Δt1/2）。峰高一半處的峰寬度,又稱半高峰寬,如圖3-6中NM、FG死時(shí)間。從進(jìn)樣開始至惰性氣體峰最高點(diǎn)所需的時(shí)間,如圖3-6中的t0保留時(shí)間（tR）。從進(jìn)樣開始到達(dá)樣品組分峰的最高點(diǎn)所需的時(shí)間。如圖3-6中的tR1或tR2。保留時(shí)間是隨流速、柱溫、柱長等而變v0——VR=tRF0（3-F0——圖3-7R=2（tR2-tR1）/（W1+W2）（3-tR2、tR1——表3-2分析時(shí)間。在保證準(zhǔn)確定性定量的前提下,減少分析時(shí)間,2.表3-3色譜儀流程圖舉例（GB/T7252—注TCD—熱導(dǎo)檢測器；FID—?dú)浠鹧骐x子化檢測器；N1（一）（二）實(shí)際分析中,總希望色譜儀用較短的柱子和較短的時(shí)間得到滿意的分析結(jié)果,因此,從理論上分析,提高載氣在色譜柱內(nèi)的平均壓力可提高柱效率。然而,若僅提高柱進(jìn)口壓力,勢必使柱壓降過大,反而會(huì)造成柱效率下降。因此要維持較高的柱平均壓力,主要是提高出口壓力,一般在柱子出口處加裝阻力裝置即可達(dá)到此目的。如長度在4以下,管徑為3～4的柱子,柱前載氣壓力一般控制在0.3a以下,而柱出口壓力最好能大于大氣壓。從理論上說,適當(dāng)提高柱溫有利于改善柱效率和加快分析速度。然而,柱溫過高反而會(huì)降低柱效率,（一）但是,如果樣品某一組分色譜峰與已知物質(zhì)對照,保留值相同,但峰形不同,證,方法是在樣品中加入某種純組分一起做色譜試驗(yàn)。如果發(fā)現(xiàn)有新峰或峰形出現(xiàn)不規(guī)則形狀（如峰上有突出或峰頂平頭等）,則表示兩者并非同一物質(zhì)；如果峰高增加而半峰寬并不相應(yīng)增加,則兩者很可能是同一物質(zhì)。因此,為防止誤定性,（二）式中——比例系數(shù),在定量分析中稱為校正因子顯然,要獲得可靠的定量結(jié)果,必須準(zhǔn)確測定響應(yīng)信號(hào)和校正因子值,測量峰面積之前,要先確定峰的起點(diǎn)和終點(diǎn),并據(jù)此劃出峰底,峰寬法、剪紙稱重法,以及應(yīng)用面積計(jì)直接測量峰面積的方法等。最常用的是峰高乘半峰寬法。此方法較簡單,是一種把色譜峰近似看作等腰三角形來計(jì)算面積的方法,如圖38所示。A=h×2Δt1/2（3-A——峰面積,mm2；實(shí)際峰面積應(yīng)乘以校正值1.065,實(shí)際測量中,有時(shí)會(huì)發(fā)生基線漂移或峰形交疊的情況,針對這些情況,圖3-8圖3-9圖3-10（a）由交點(diǎn)處向基線作垂線劃分；（b）圖3-11在色譜定量分析中,物質(zhì),配氣成已知濃度,進(jìn)樣后流出峰面積,然后再將未知樣品（包含已知純物質(zhì)）進(jìn)樣,得到相應(yīng)峰面積。因?yàn)樵谝欢舛确秶鷥?nèi),物質(zhì)濃度與相應(yīng)峰面積呈線性關(guān)系,則待測組分濃度為Cs——外標(biāo)物的濃度,μL/L；hs——外標(biāo)物的峰高,mm；實(shí)踐中,一般每次分析時(shí)只配一個(gè)準(zhǔn)確知道濃度的外標(biāo)物,在嚴(yán)格控制操作條件穩(wěn)定的情況下,分別對外標(biāo)物和待測樣品進(jìn)樣分析,Ci、Cs——被測組分和標(biāo)準(zhǔn)組分的濃度；另外如前所述,峰面積與組分的含量成線性關(guān)系,C=fA（3-C——組分的含量；比例常數(shù)f稱為絕對定量校正因子,其物理意義是單位峰面積或峰高所對應(yīng)的組分的含量。因絕對校正因子值也會(huì)受分析條件和儀器靈敏度影響,使其應(yīng)用受到一定限制,故在定量分析中大都采用相對定量校正因子（′）,其含義是某組分與基準(zhǔn)組分的絕對定量校正因子之比,為混合標(biāo)氣的組分濃度不應(yīng)過大或過小,應(yīng)盡量與樣品氣中濃度相接近,標(biāo)定必須在儀器穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行,其準(zhǔn)確性主要取決于進(jìn)樣重復(fù)性和儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性。進(jìn)樣操作應(yīng)盡量排除各種疏忽和干擾,次或兩次以上的標(biāo)定重復(fù)性在1.5以內(nèi)。一般來說,儀器每次開機(jī)后都應(yīng)最少標(biāo)定一次,若儀器穩(wěn)定性較差,或者操作條件突然發(fā)生變化,還應(yīng)增加標(biāo)定次數(shù)。：進(jìn)針要快、要準(zhǔn)；推針要快樣等）；（溫度、流量等運(yùn)行條件應(yīng)穩(wěn)定,標(biāo)定與分析樣品使用同一注射器、同一進(jìn)樣量、同一儀器信號(hào)衰減擋等）。（一）表3-4分析9（二）采集（保存、運(yùn)輸）充油設(shè)備內(nèi)的油樣（或氣體繼電器中的氣樣）,（一）表3-5按表35所規(guī)定的新的或大修后的變壓器和電抗器,至少應(yīng)在投運(yùn)后1（僅對電壓330k及以上的變壓器和電抗器或容量在120及以上的發(fā)電廠升壓變壓器）、4、10、30天各做一次檢測,若無異常,可轉(zhuǎn)為定期檢測。制造廠規(guī)定不取樣的全密封互感器可不做檢測,檢測。（二）由于從取樣到得到分析結(jié)果之間操作環(huán)節(jié)較多,GB/T7252—2001對色譜分析結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性的要求是：同一試驗(yàn)室的兩個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)C2H2含量在5μL/L以下時(shí),0.5；當(dāng)含量在10以下時(shí),相差不應(yīng)大于1；當(dāng)含量在10以上時(shí),相差不應(yīng)大于平均值的10。對于其他氣體,當(dāng)含量在10以下時(shí),相差不應(yīng)大于1；當(dāng)含量在10以上時(shí),相差不應(yīng)大于平均值的10。不同試驗(yàn)室間的平行試驗(yàn)結(jié)果相差一般不應(yīng)大于平均值的30。7252—2001還要求對同一氣體的多次進(jìn)樣分析結(jié)果,其誤差應(yīng)在其平均值的1.5以內(nèi)（可以用24為代表）操作方法的重復(fù)性,要求配氣結(jié)果的重復(fù)性在平均值的2.5以內(nèi)。實(shí)踐表明,取樣容器、方法和脫氣方法不同,或者試驗(yàn)室分析操作方法不同,都可能給分析數(shù)據(jù)帶來較大的誤差。有時(shí),即使是同一樣品,作人員及其所使用的儀器不同,也可能使數(shù)據(jù)的分散性較大,可比性較差。因此,油中氣體分析不僅應(yīng)盡可能統(tǒng)一取樣、脫氣以及分析操作方法,而且在比較歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化時(shí),也應(yīng)考慮不同方法可能造成的誤差。（一）所采集的油樣應(yīng)具有代表性,從取樣到分析的整個(gè)過程中,取樣部位。應(yīng)注意所取的油樣能代表油箱本體的油。一般應(yīng)在設(shè)備下部的取樣閥門取油樣,在特殊情況下,連接取樣油路,并檢查其密閉性。打開取樣閥,放出殘油,放出少許絕緣油,將油瓶進(jìn)行清洗（2～3次）將油瓶取滿后,關(guān)閉取樣閥,蓋上瓶蓋,保證不漏氣,從設(shè)備中取油樣的全過程應(yīng)在全密封的狀態(tài)下進(jìn)行,圖3-12轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥并推壓注射器芯子,（不應(yīng)拉注射器芯子,以免吸入空氣或?qū)τ蜆用摎獗?-6（二）取氣樣時(shí)應(yīng)注意不要讓油進(jìn)入注射器,（三）油樣和氣樣都必須密封和避光保存,（四）表3-7國內(nèi)脫氣裝置中型號(hào)種類很多,這里主要介紹溶解平衡法（機(jī)械振蕩法）和真空脫氣法（變徑活塞法）（一）必須盡可能完全地從油中脫出溶解氣體,氣體從油中脫出后,脫出氣體在注入色譜儀之前,應(yīng)混合均勻,脫氣裝置應(yīng)與取樣容器連接可靠,（二）溶解平衡法——溶解平衡法目前使用的是機(jī)械振蕩法,其重復(fù)性和再現(xiàn)性能實(shí)用滿足要求。其原理是：在恒溫條件下,油樣在和洗脫氣體（此處一般是N2奧斯特瓦爾德系數(shù)表3-8***機(jī)械振蕩法雖然只能從油中取出部分氣體,但實(shí)踐證明,通過計(jì)算其結(jié)果仍可視為完全脫氣法。目前,圖3-13加平衡載氣。如圖314所示,取5玻璃注射器,用氮?dú)猓ɑ驓鍤猓_洗1～2次,再準(zhǔn)確抽取5.0氮?dú)猓ɑ驓鍤猓?然后將注射器內(nèi)氣體緩慢注入有試油的注射器內(nèi)。含量低的試油,可適當(dāng)增加注入平衡載氣體積,但平衡后氣相體積應(yīng)不超過5。一般分析時(shí),氣,如需測定氮組分,則改用氬氣做平衡載氣。平衡氣轉(zhuǎn)移。將注射器從恒溫定時(shí)振蕩器內(nèi)取出,立即將其中的平衡氣體通過雙頭針頭轉(zhuǎn)移到注射器內(nèi)。在室溫下放置2n,準(zhǔn)確讀其體積g（準(zhǔn)確至0.1）,以備色譜分析用。為了使平衡氣完全轉(zhuǎn)移,也不吸入空氣,應(yīng)采用微正壓法轉(zhuǎn)移,即微壓注射器的芯塞,雙頭針頭進(jìn)入注射器。不允許使用抽拉注射器芯塞的方法轉(zhuǎn)移平衡氣。注射器芯塞應(yīng)清潔,并保證其活動(dòng)靈活。轉(zhuǎn)移氣體時(shí),發(fā)現(xiàn)注射器圖3-14（三）真空脫氣法——變徑活塞法是一種全真空脫氣法,對故障氣體中溶解度最大的C2H6氣體脫氣率高達(dá)95%以上,對其他氣體脫氣率接近100%真空泵將脫氣室和集氣室抽成真空,油樣注入脫氣室,利用大氣壓與負(fù)壓交替對變徑活塞施力的特點(diǎn)（活塞的機(jī)械運(yùn)動(dòng)起了類似托普勒泵中的水銀反復(fù)上下移動(dòng),多次擴(kuò)容,壓縮集氣的作用）,在密封的脫氣室內(nèi),利用真空與攪拌作用并且連續(xù)補(bǔ)充少量2（或氬氣）到脫氣室,圖3-151～5—電磁閥；6—油杯（脫氣室）；7—攪拌馬達(dá)；8—進(jìn)排油手閥；9—限量洗氣管；10—集氣室；11—變徑活塞；12—缸體；13—真空泵；a—取氣注射器；b（一）氣相色譜分析從取樣到取得分析結(jié)果之間操作環(huán)節(jié)較多,因此總的結(jié)果誤差比較大。7252—2001建議從事本試驗(yàn)工作的有關(guān)人員做平行試驗(yàn)來考察試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,要求平行試驗(yàn)的結(jié)果相差不大于平均值的10而且是指某臺(tái)儀器、同一油樣（或同一次取的油樣）和同樣的操作條件下的指標(biāo),這個(gè)要求應(yīng)該達(dá)到。若涉及不同單位之間進(jìn)行油樣校對,結(jié)果甚至?xí)嗖罡?。產(chǎn)生這些誤差的原因大致歸納如取油樣的分散度。變壓器油中溶解氣體在變壓器內(nèi)的分布不均勻性,取油樣時(shí)油溫不同,取樣到分析過程中溫度發(fā)生變化（一般是溫度降低）,溶解氣體量隨之而變化,溫度差別越大,定量計(jì)算過程中的誤差。如外標(biāo)物濃度的誤差,配氣誤差,峰高、峰面積測量誤差,（二）氣體組分表示單位應(yīng)能正確反映設(shè)備的內(nèi)部故障,盡量消除設(shè)備大小（即油重）（如油保護(hù)方式）等的影響,同時(shí)還要有利于跟蹤分目前我國對油中溶解氣體分析結(jié)果統(tǒng)一采用在101.3k壓力和20℃溫度下每升油中所含的氣體各組分的微升數(shù),即來表示。對于氣體繼電器中的游離氣體分析結(jié)果,則采用在101.3k壓力和20℃溫度下每升氣體中所含的氣體各組分的微升數(shù)（）來表示。為了盡可能使數(shù)據(jù)表達(dá)一致,導(dǎo)則規(guī)定實(shí)測數(shù)據(jù)記錄兩位有效數(shù)字。一般數(shù)據(jù)應(yīng)精確到1不足0.5時(shí)以“痕表示；大于0.5則進(jìn)位為1；沒有檢測出時(shí),以“無或0表示；未進(jìn)行測量的組分以符號(hào)表示；當(dāng)油中氣體組分特別是22含量只有幾個(gè)時(shí),可以精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。（三）按式（319）和式（32）,將室溫下的平衡氣樣體積′和脫氣所用油樣的體積′分別校正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓力101.3ka、溫度20℃）下的體積Vg——脫出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積V0——試驗(yàn)時(shí)脫氣用油在溫度為t時(shí)的體積4.機(jī)械振蕩法脫氣是全脫氣法,因此定量計(jì)算時(shí)不需要脫氣率校正。但是需要將試驗(yàn)室溫度下的油樣體積和氣體體積校正到振蕩恒溫50下,按式（3-23）將在室溫下、試驗(yàn)壓力下油樣體積V′0校正為50℃下的體積V″0,0.929——油中溶解氣體濃度從50℃校正到20表3-9變壓器油中溶解氣體（主要有2、2、2、4、26、24、22、、2等氣體）是指變壓器內(nèi)以分子狀態(tài)溶解在油中的氣體,油中含氣量（總含氣量）為油中所有溶解氣體含量的總和,用體積百分率表示。上述氣體來源主要有以下三種途徑。（一）一般來說,變壓器油中溶解氣體主要來源于空氣,成分為N2、O2。變壓器油在煉制、運(yùn)輸和貯藏過程中都可能接觸到大氣,（二）即使是正常運(yùn)行的變壓器,由于某些非故障原因,～10東北電力科學(xué)研究院對約150臺(tái)220kV及以上隔膜式（含膠囊）密封變壓器進(jìn)行油中CO、CO2含量進(jìn)行分析,式中表3-10列出了油中CO、CO2極限濃度的建議值,可供參考判斷。當(dāng)油中CO和CO2的含量超過建議值時(shí),應(yīng)注意考察CO2/CO表3-10油中碳的氧化物極限濃度的建議值（參考油在精煉過程中可能生成少量氣體,安裝時(shí),熱循環(huán)處理過程中也會(huì)產(chǎn)生一定量的CO2氣體,有時(shí)甚至產(chǎn)生少量CH4即使油已經(jīng)脫氣處理,在變壓器油箱或輔助設(shè)備上進(jìn)行電氧焊時(shí),即使不帶油,同樣,由于上述某種原因,變壓器在投入運(yùn)行前,就可能含有少量故障特征氣體。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,新變壓器在72h試運(yùn)行期內(nèi),含量大致與投運(yùn)前相同。但某些變壓器由于制造上的缺陷,在試運(yùn)行期間就會(huì)發(fā)生變壓器爆炸的惡性事故。因此,新變壓器投運(yùn)前和試運(yùn)行期間進(jìn)行油中氣體分析是很重要的。7252—2001規(guī)定,對出廠和新投運(yùn)的變壓器和電抗器要求為：出廠試驗(yàn)前后兩次分析結(jié)果,次分析結(jié)果不應(yīng)有明顯區(qū)別。此外,推薦出廠和新投運(yùn)的各種充油設(shè)備內(nèi)部油中溶解氣體含量應(yīng)符合表311的要求。表3-11GB/T7252—2001對出廠和投運(yùn)前的設(shè)備氣體濃度的要求（三）充油設(shè)備的內(nèi)部故障主要有過熱性故障和放電性故障兩大類。而變壓器的機(jī)械故障,損傷等之外,也可能由于電應(yīng)力的作用如過勵(lì)磁振動(dòng)造成,其最終仍將以熱性或電性故障形式表現(xiàn)出來。進(jìn)水受潮作為一種內(nèi)部潛伏性故障,除非早期發(fā)現(xiàn),否則最終也將發(fā)展成電性故障,甚至造成事故。各類故障的相關(guān)狀態(tài)量及故障原因的分析判斷可參考附錄缺陷診斷。（一）過熱性故障的有效熱應(yīng)力可造成絕緣加速劣化,通常具有中等水平的能量密度。它與變壓器正常運(yùn)行下的發(fā)熱是有區(qū)別的。正常運(yùn)行時(shí),熱源來自繞組和鐵芯（即銅損和鐵損）；而過熱是指局部過熱,由設(shè)備內(nèi)部故障引起,局部溫度高于設(shè)備正常運(yùn)行溫度,壓器的運(yùn)行溫度直接影響絕緣材料的使用壽命,一般說來,每當(dāng)溫度升高8℃,絕緣材料的使用壽命就會(huì)減少一半。過熱性故障占變壓器故障的比例很大,危害性雖沒有電性故障嚴(yán)重,但熱源會(huì)促使絕緣老化分解,甚至燒壞附近的金屬部件,嚴(yán)重時(shí)也會(huì)造成設(shè)備損壞。一般過熱性故障除某些特殊故障（如漏磁通在某一部位特別集中過熱或在繞組內(nèi)部有較大的渦流發(fā)熱源）外,安全,及時(shí)根據(jù)故障的發(fā)展情況安排檢修處理,是可以防止事故發(fā)生的。其他部位故障。有局部油道堵塞致使局部散熱不良引起過熱,的含量與熱源溫度也有密切的關(guān)系。一般說來,高、中溫過熱時(shí),氫氣占?xì)錈N總量的27以下。例如,在對190臺(tái)高、中溫過熱故障變壓器統(tǒng)計(jì)中,與氫烴總量之比均小于25。只有低溫過熱時(shí),有一部分變壓器油中氫與氫烴總量之比高于27一般為30左右。分析其原因,可能是當(dāng)溫度升高時(shí)烴類氣體增長速度很快,盡管氫氣的絕對含量也有所增加,但其比例卻相對降低了。（二）高能量放電又稱電弧放電,在變壓器、套管、互感器內(nèi)都會(huì)發(fā)生。引起電弧放電故障的原因以繞組匝間、層間擊穿為主要故障模式,引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛弧等。這種故障產(chǎn)氣急劇,產(chǎn)氣量大,往往氣體來不及溶解于油中就釋放到氣體繼電器內(nèi),引起氣體繼電器動(dòng)作。因此,測得的油中氣體含量往往與故障點(diǎn)位置、油流速度和故障持續(xù)時(shí)間有很大關(guān)系。這類故障多是突發(fā)性的,預(yù)兆不明顯,難以預(yù)測,最終以突發(fā)性事故暴露出來。通常在出現(xiàn)故障后,分進(jìn)行分析,以判斷故障的性質(zhì)和嚴(yán)重程度。故障特征氣體主要是乙炔和氫氣,其次是大量的乙烯和甲烷。乙炔一般占總烴的20～70氫占?xì)錈N總量的30～90。并且在絕大多數(shù)情況下,乙烯含量高于甲烷。低能量放電又稱火花放電,是一種間歇性的放電故障。不同電位的導(dǎo)體與導(dǎo)體、絕緣體與絕緣體之間以及不固定電位的懸浮體,在電場極不均勻或畸變以及感應(yīng)電位下,都可能引起火花放電。其特征氣體也是以乙炔和氫氣為主,但因故障能量較小,在烴總量中所占的比例可達(dá)25～90乙烯含量約為總烴的20以下,氫氣也占?xì)錈N總量的30以上。局部放電產(chǎn)生氣體的特征依放電能量密度不同而不同,一般總烴不高。其主要成分是氫氣,其次是甲烷。通常氫氣占?xì)錈N總量的90以上,烷與總