柳州干式变压器油质量的主要影响因素及改进探讨

　　质损耗因素、击穿电压的影响因素主要是杂质和水分。润滑油茂名分公司通过改造抽真空过滤系统，增强脱水效果，有效降低介质损耗因素和含水量，提高击穿电压，确保柳州干式变压器油的质量。

　　中国石化润滑油茂名分公司北山改扩建项目于2005年5月竣工后，将原1基础油罐区的柳州干式变压器油储存、过滤系统迁移到该罐区，由于新投用的油罐和工艺管线虽经严格吹扫、清洗后，但不可避免的存在一定的程度机杂；二级真空脱水罐液面只能手动调节进料闸阀开度控制液面，调节的滞后使液面难以控稳，有时为了控低液面减少夹带，而不得不解除（破坏，真空度减少压差）减少进料量，二级真空度只能控制在0.085~0.090MPa，造成柳州干式变压器油经多次抽真空过滤后，介质损耗因素和击穿电压仍未能达标。因此，制定切实可行的解决方案，确保柳州干式变压器油的质量，满足市场的需求是当务之急。

　　1柳州干式变压器油的功能1.1绝缘功能由于空气和油的介电常数不同，油的绝缘强度要比空气好很多，在电器设备中填充了柳州干式变压器油后，能将不同电势的部分隔离开，使其不能构成短路，增加了绝缘强度。油的质量越好，则设备的安全系数越高。

　　散热冷却作用柳州干式变压器等电气设备运行过程中，由于电流通过线圈等，会因电阻引起功率损耗，并以发热的形式表现出来，如果热量过高不能及时散发出去就会烧坏线圈，柳州干式变压器油可以吸收这部分热量并通过强制自然的风冷或水冷方式循环散发热量，起到散热冷却作用，保证设备的安全运行。

　　灭弧作用在开关电气设备中的固定触头和滑动触头在带电接触或分离的瞬间会产生电弧，电弧的温度很高，与电流强度大小成正比，如果不能将这种热量及时消除，就很容易烧毁设备，而柳州干式变压器油的作用是将设备中的各触头直接浸泡接触，可以吸收大量的电弧热量，冷却各触头，起到灭弧的作用。

　　2柳州干式变压器油质量的主要影响因素目前，评价柳州干式变压器油电气性能的指标主要是：介质损耗因数、击穿电压。众所周知，柳州干式变压器油的主要使用性能要求是：①良好的热传导性和流动性；②良好的氧化安定性；③良好的电气性能。而高质量的柳州干式变压器油首要条件是具备良好的电气性能，也就是说，介质损耗因数很小，而击穿电压要高。

　　2.1介质损耗因数是指介质在一定电压作用下产生的一切电流损失，它应是有效电流损失总和对无功电流总和之比。

　　介质损耗因数取决于油品当中的污染物质和极性杂质的数量，介质损耗因数越小，电流损耗越小，油的绝缘性越好。水分的存在对油品的介质损耗因数也有明显的影响。此外，水分还能促进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀作用，产生的皂化物会恶化油品的介质损耗因数，增加油的吸潮性，并对油品的氧化反应起催化作用。

　　2.2击穿电压柳州干式变压器油的击穿电压指将柳州干式变压器油放到装有一对电极的容器中施加电压，当电压升至一定值时，油的电阻突然降低为0ft，电流以火花或电弧的形式穿过油，此时的临界电压叫做击穿电压。

　　击穿电压是衡量电器内部耐受电压的能力而不被破坏的尺度，是检验柳州干式变压器油性能的主要手段之一。柳州干式变压器油的击穿电压愈高，其绝缘性能愈好。影响柳州干式变压器油击穿电压的因素主要为杂质和水分，干燥1982-），男，助理工程师，安徽肥西人，2005年毕业于辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业，从事润滑油的生产和研究清洁的油品具有相当高的击穿电压值，但当油中含有游离水、溶解水或其他固体污染物时，由于这些物质具有的较大的电导率和介电常数，在电场作用下会构成导电桥路，最终降低了油品的击穿电压。

　　茂名分公司利用现有的设备对柳州干式变压器油进行一系列的过滤、干燥处理之后，测量其含水量及击穿电压值，找出击穿电压与含水量的大概对应关系。

　　表1击穿电压与含水量的对应关系序号击穿电压/kV备注：1为直接测试；2为静置12h，温度22相对湿度72%；3、4为干燥器中静置6h；5、6为干燥器中静置18h；7为干燥器中静置24h；8为加热过滤后干燥18h；以上条件皆为温度22相对湿度72%.国内外很多厂商规定柳州干式变压器油成批交货时，含水量>30mg/kg；包装油桶交货时，含水量>40mg/kg.从表1可以看出，含水量>难以保证柳州干式变压器油的击穿电压合格。所以，结合润滑油茂名分公司柳州干式变压器油的实际情况，将柳州干式变压器油的含水量控制在40mg/kg以内，方能保证柳州干式变压器油的击穿电压合格。

　　3存在的问题及原因分析石油产品本身具有一定程度吸水性，油中的水分主要取决于基础油的精制深度及脱水程度，所以柳州干式变压器油在生产过程中就含一定量水分。此外，由于柳州干式变压器油有一定程度的吸水性，能从大气中吸收和溶解一部分水。柳州干式变压器油吸水性能力与其组成及所处的温度、湿度环境有关。茂名分公司由于地处南海之滨，属于热带季雨林带地区，天气潮湿多雨，降雨量较大，空气相对湿度常年在80%以上，因此通过考察过滤前柳州干式变压器油的含水量一般达到左右。

　　车间现用的型号为ZL-300S双级高效真空滤油机是根据油与水存在较大的沸点差，在高真空状态下水的沸点大大下降，由真空干燥原理和分离工程及精密过滤技术设计的。其一、二级真空脱水罐均采用液面蒸发，易造成突沸性雾沫夹带，使真空栗出口放空严重带油或油雾，并非采用真正意义上的真空膜式蒸发脱水机理，未达到理论上最大的蒸发强度，导致虽经多次抽真空过滤后，含水量只下降到40mg/kg左右（见表2），仍难以达到计划新修订标准的含水量指标（船装30mg/kg、桶装40mg/kg），同时由于水分的存在会降低油品的击穿电压，也难以保证柳州干式变压器油的击穿电压合格。

　　表2真空过滤机改造前柳州干式变压器油分析数据批次介质损耗因素过滤击穿电压/kV介质损耗因素击穿电压/kV介质损耗因素击穿电压/kV介质损耗因素击穿电压/kV介质损耗因素击穿电压/kV介质损耗因素击穿电压/kV介质损耗因素沉降2天击穿电压/kV备注工艺流程如图采用填料蒸发塔后由于蒸发充分，可以降低蒸发所需的预热温度，进一步提高成品油的质量，同时，塔底液面波动引发严重的雾沫夹带现象，也可以得到根本的改善，这样，可将二级真空罐的真空度提高到0.095MPa以上，另外，将原真空罐顶部的冷凝箱放大，有益于真空室内液位的控制。

　　经过实施部分解决方案后，取得了较明显的效果，大大提高了柳州干式变压器油的合格率，满足了市场的要求，改造后的部分柳州干式变压器油分析数据如表3所示。

　　表3改造后部分柳州干式变压器油分析数据批号参数介质损耗因素击穿电压/kV介质损耗因素已合格击穿电压/kV已合格介质损耗因素已合格击穿电压/kV已合格介质损耗因素已合格击穿电压/kV已合格实验室从罐内按GB/T4756取样，放在干燥器内静置，待温度符合要求（实验室保持温度和湿度要求），才进行击穿电压的测试，测试前用两种方法处理：一是轻轻摇匀（无气泡），二是用滤纸过滤。

　　抽样的6组数据，有4组过滤1次即合格，只有2组需要过滤多次，可见过滤机的改造还是起到了很显著的效果。

　　4结论影响柳州干式变压器油介质损耗因数的因数主要是基础油精制深度、水分和杂质，而我车间的主要影响因素是杂质；影响柳州干式变压器油击穿电压的因素主要是水分和杂质，而中国石化润滑油茂名分公司的主要影响因素是水分；经过对真空滤机和过滤系统改造后，大大提高柳州干式变压器油的合格率，且水分含量基本可降至35mg/kg以下。