專利名稱：一種提高變壓器油耐老化性能的方法
技術領域：
本發明屬于電氣設備用液體絕緣技術領域，具體涉及一種提高變壓器油耐老化性能的方法。
背景技術：
變壓器油是石油煉制的天然烴類混合物的礦物性絕緣油，它廣泛用于各類變壓器、斷路器、套管和互感器等電力設備中。變壓器油在運行過程中由于受到長期高溫、電磁場的作用，極易產生化學復分解反應，在油中生成新的化學成分使油老化。溫度是引起變壓器油老化的主要因素之一，當平均溫度每升高10°c時，油的劣化速度就增加2倍。由于局部過熱和溫度升高，將使油裂解為低分子烴，造成油的閃電降低，使油的絕緣性能發生劣化。目前，防止變壓器油熱老化的措施主要有(I)安裝散熱器、冷卻器或強迫油循環裝置散熱，以降低油溫。(2)加抗氧化劑。(3)防止日光照射或加入紫外線吸收劑，防止日光的作用。(4)經常檢查和定期取樣檢查油的溫度、顏色、油面高度、油的耐壓強度、微水、色譜、介損等，必要時檢查油的酸值、閃點和界面張力等。這些方法在一定程度上可以減緩變壓器油的熱老化速率，但并沒有從根本上提高老化變壓器油自身的耐老化性能。特別是在長期的運行過程中，隨著變壓器油中各類雜質的增多，將加速變壓器油的老化，一旦變壓器油的絕緣耐壓強度降低，將極易發生絕緣擊穿等事故。若能夠通過加入適當的改性劑，借助改性劑對導致局部油溫升高的畸變場強的均勻化作用，改變油中局部過熱等問題，將有利于提高變壓器油的耐老化能力。這對于提高變壓器等大型電力設備的運行效率和降低絕緣故障率都具有重要意義。
發明內容
本發明的目的在于提供一種提高變壓器油耐老化性能的方法。一種提高變壓器油耐老化性能的方法，是將改性劑分散到電力設備用變壓器油中，所述改性劑為粒徑小于等于IOnm的納米材料。所述納米材料為二氧化鈦或氧化鋅。所述改性劑加入量為變壓器油量的0. 001 0. I %。所述電力設備為使用變壓器油做絕緣的設備，如變壓器、斷路器、互感器或套管。本發明的有益效果制備改性劑所采用的原料都是普通的工業生產出來的產品，沒有進行任何處理，因此本發明的方法成本低，適合工業大規模應用。
圖I為老化純油和老化納米油的絕緣強度對比；圖中，I-老化純油、2-老化納米油、a-工頻擊穿電壓、b-雷電沖擊擊穿電壓、局部放電起始電壓。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。實施例I利用粒徑為IOnm的二氧化鈦納米粒子，以變壓器油量0. 001%的用量來改性克拉瑪依25號變壓器油，制得的納米材料改性變壓器油簡稱為納米油。按照運行油開口杯老化測定標準DL/T429.6，將純變壓器油油樣(簡稱純油)和納米油樣放入同一個干燥器，在130°C條件下熱老化6天,獲得老化純油和老化納米油。按照IEC60156標準對兩類老化油樣的工頻耐壓強度進行測試，所得結果如圖I中a所示，老化納米油的工頻耐壓強度與老化純油相比有明顯提高，老化納米油的工頻耐壓強度可達老化純油的I. 36倍；按照IEC60897標準對兩類老化油樣的沖擊耐壓強度進行測試，所得結果如圖I中b所示，老化納米油的沖擊耐壓強度與老化純油相比也有提高，老化納米 油的雷電沖擊耐壓強度可達老化純油的I. 07倍；按照IEC1294 1993標準對兩類老化油樣的局放起始電壓進行測試，所得結果如圖I中c所示，老化納米油的局放起始電壓與老化純油相比有明顯提高，老化納米油的局放起始電壓可達老化純油的I. 31倍。實施例2利用粒徑為IOnm的氧化鋅納米粒子，以變壓器油量0. 005%的用量來改性克拉瑪依25號變壓器油，制得的納米材料改性變壓器油簡稱為納米油。按照運行油開口杯老化測定標準DL/T429. 6，將純變壓器油油樣(簡稱純油)和納米油樣放入同一個干燥器，在130°C條件下熱老化4天，獲得老化純油和老化納米油。按照IEC60156標準對兩類老化油樣的工頻耐壓強度進行測試，老化納米油的工頻耐壓強度與老化純油相比有明顯提高，老化納米油的工頻耐壓強度可達老化純油的I. 76倍；按照IEC60897標準對兩類老化油樣的沖擊耐壓強度進行測試，老化納米油的沖擊耐壓強度與老化純油相比略有提高；按照IEC1294 1993標準對兩類老化油樣的局放起始電壓進行測試，老化納米油的局放起始電壓與老化純油相比有明顯提高，老化納米油的局放起始電壓可達老化純油的I. 50倍。實施例3利用粒徑為5nm的二氧化鈦納米粒子，以變壓器油量0. 06%的用量來改性克拉瑪依25號變壓器油，制得的納米材料改性變壓器油簡稱為納米油。按照運行油開口杯老化測定標準DL/T429. 6，將純變壓器油油樣(簡稱純油)和納米油樣放入同一個干燥器，在130°C條件下熱老化6天,獲得老化純油和老化納米油。按照IEC60156標準對兩類老化油樣的工頻耐壓強度進行測試，老化納米油的工頻耐壓強度與老化純油相比有明顯提高，老化納米油的工頻耐壓強度可達老化純油的I. 20倍；按照IEC60897標準對兩類老化油樣的沖擊耐壓強度進行測試，老化納米油的沖擊耐壓強度與老化純油相比有顯著提高，老化納米油的雷電沖擊耐壓強度可達老化純油的1.41倍；按照IEC1294 1993標準對兩類老化油樣的局放起始電壓進行測試，老化納米油的局放起始電壓與老化純油相比有明顯提高，老化納米油的局放起始電壓可達老化純油的I. 13倍。
權利要求
1.一種提高變壓器油耐老化性能的方法，其特征在于，該方法是將改性劑分散到電力設備用變壓器油中，所述改性劑為粒徑小于等于IOnm的納米材料。
2.根據權利要求I所述提高變壓器油耐老化性能的方法，其特征在于，所述納米材料為二氧化鈦或氧化鋅。
3.根據權利要求I所述提高變壓器油耐老化性能的方法，其特征在于，所述改性劑加入量為變壓器油量的0. 001 0. I %。
4.根據權利要求I所述提高變壓器油耐老化性能的方法，其特征在于，所述電力設備為使用變壓器油做絕緣的設備，如變壓器、斷路器、互感器或套管。
全文摘要
本發明公開了屬于電氣設備用液體絕緣技術領域的一種提高變壓器油耐老化性能的方法。該方法是將改性劑添加到電力設備用變壓器油中。該方法借助改性劑對油中場強分布的均勻化作用，降低油中的畸變場強，增強了變壓器油的耐熱老化特性，這對于提高大型電力設備的安全運行率和降低絕緣故障率都具有重要意義。
文檔編號H01B3/22GK102637469SQ201210105560
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者呂玉珍, 張勝男, 李成榕, 杜岳凡, 陳牧天 申請人:華北電力大學