電力機車變壓器油的質量要求和其過濾處理

　　導讀：重慶通瑞過濾設備制造有限公司在該篇文章主要向廣大客戶朋友講述電力機車變壓器油品的質量檢驗指標及其變質原因，并從指標分析中找出油品的過濾處理方法。
　　
　　在我司實際銷售中，常會遇見要求過濾機車變壓器油的客戶。他們主要使用電力機車上所裝的牽引變壓器用來把從接觸網上取得的25kV高壓電降為供給牽引電動機所適合的低壓電。因此變壓器內油品含水或老化變質都會使油的緣強度降低，定期對變壓器油進行質量檢驗，可便于發現問題及時處理。為保證機車安全運行，對新油和運行中的油進行定期檢驗分析，符合標準要求，才能使用。般客戶會采用ZJB系列變壓器油單真空濾油機進行過濾和凈化。下面我做些簡單分析：
　　
　　1變壓器油的主要作用
　　
　　變壓器油在變壓器內部的主要功用是緣，散熱，消弧。它方面要使變壓器的線端間，線圈間以及線圈與箱壁間有良好的緣性能而不至于發生斷路或電弧，同時要將變壓器在運行中產生的熱傳導出去，利用變壓器油在變壓器中由于內外溫度不同而產生對流，將熱從線圈和鐵芯帶至油箱壁，油管使其散放在空氣中得到冷卻，同時起到防止固體緣受潮作用。因此為保證油品質量，必須對變壓器油的各項指標進行嚴格的檢測。
　　
　　2電力機車變壓器油常規化驗項目及其各項指標的危害分析
　　
　　變壓器油必須目測外觀透明，無沉淀和懸浮物。常規檢測指標有：耐壓、酸值、閃點、水溶性酸、游離碳、顏色、機械雜質、水份。
　　
　　2.1耐壓
　　
　　即變壓器油的擊穿電壓。耐壓的多少表示油品的緣強度大小，耐壓的測定是檢驗油的性能是否適應電場電壓強度，從而不會導致設備損壞，是項非常重要的監督手段。般電力機車通常使用25號和45號變壓器油，干燥清潔的油品要求加入變壓器前耐壓不小于35kV（經ZJB系列單真空濾油機處理后，耐壓值可達55KV以上）。但當油內含水或固形物時，尤其是當固形物中伴隨有較高含量的溶解水時，對耐壓影響較大。因此耐壓的測定可以指示油中雜質的存在情況。如果油中水份和導電性固形物都具有比油本身大的電導率和介電常數，在電場電壓的作用下會構成導電橋路，從而降低了油的擊穿電壓。耐壓的減小，說明油已受到水和雜質的污染，上車前必須重新過濾，檢驗合格后方能使用。
　　
　　2.2閃點
　　
　　油品的高溫安全性以閃點表示。閃點越高，揮發性越小，使用中越安全，油在運行中損耗也越小。因為變壓器運行時上層溫度zui高不超過90℃，加上50％的安全系數，故要求變壓器油的閃點不低于135℃。如果經檢測閃點降低，則表示油中有揮發性可燃物質產生，這些都是低分子碳氫化合物，它們往往是由于電器設備局部故障，造成過熱，使變壓器油在高溫下熱裂解而產生的。因此通過測定閃點可以及時發現變壓器或互感器嚴重過熱故障。對于新充入變壓器及檢修過濾后的油來說，測定閃點也可以防止和發現是否混入輕質餾份的油品，對檢測閃點過低的油品應及時處理，以免導致變壓器燒壞，使機車運行發生故障。我45號新油閃點低限為135℃，但般新油及處理過的油常可達145℃～150℃。通常油品的閃點在運行過程中變化不大，或經運行后反而略有升高。如果發現閃點比原來新油或上次測定值低5℃，在多數情況下已證明是由于變壓器局部過熱造成油裂解所致。此時應對變壓器采取嚴密監督檢查或檢修措施，決不能由于閃點測定值還遠高于規定低限，而誤認為情況正常而不予理睬繼續運行，從而損壞變壓器設備，不利于機車的安全運行。
　　
　　2.3酸值和水溶性酸
　　
　　般變壓器油的酸值指標要求不大于0.03mgKOH/g；水溶性酸：無。變壓器油中含有各種酸類及酸性物質，尤其是當水溶性酸含量增加，油中又有水時，會提高油品的導電性，降低油的緣性能，縮短變壓器的使用壽命。酸性物質也會對設備構件所用的銅，鐵，鋁等金屬材料有腐蝕作用，而生成的金屬鹽是氧化反應的催化劑，更加速油的氧化過程。因此防止和控制運行油的氧化反應和酸性物質的生成，是延長變壓器油及變壓器使用壽命的關鍵技術措施。
　　
　　2.4游離碳
　　
　　變壓器油內如存在懸浮或沉積的碳黑顆粒，將構成機械雜質的部分，從而影響油的緣性能，明顯降低油的耐壓，導致主變壓器緣性能下降。同時存在于油中的這些碳粒會加速油品的乳化，從而增加油品的吸濕性，對變壓器可能造成危害。因為變壓器的緣水平要求較高，所以變壓器油中是不允許有碳黑顆粒的。如在檢測的油品中發現有碳黑存在，應及時更換新油或濾油達到合格。
　　
　　2.5機械雜質
　　
　　變壓器油中含有的機械雜質包括不溶性油泥，沉淀物和固形物，固形物包括塵埃及各種纖維等。它們有的是外界侵入的或是電器部件帶入的，有的是在機車運行過程中產生的，使運行中變壓器油的機械雜質增加，影響油的緣性能，會使油的耐壓明顯降低，導致變壓器或互感器緣性能下降，在高壓電場下甚至會引起局部放電，損壞緣電器。另外，機械雜質的沉積也會阻礙傳熱，造成局部過熱，促進油的劣化。故在運行中對油品的機械雜質進行監督和檢測，般認為外觀目測和緣試驗結合起來，確認該油品透明，無沉淀和懸浮物，并且耐壓合格，方可使用。變壓器油單真空濾油機般可將雜質精度控制在5微米以內。
　　
　　2.6水份
　　
　　油品中含有水份，會促進油品老化并使緣性能下降，從而導致變壓器運行可靠性和壽命的降低。變壓器油中的水份方面是設備制造過程中產生的，另方面是在變壓器運行過程中由于氧化及熱裂解作用而生成的水份。當水份含量為20PPm時，油的擊穿電壓約為干燥時的22％。在變壓器中，水份會促進有機酸對銅，鐵的腐蝕作用（若是定期對油品進行凈化處理，油品的含水量可嚴格控制在3~5ppm以內）。產生的金屬皂化物會惡化油的緣性能，并增加油的吸潮性，對油的氧化起催化作用。般認為受潮的油比干燥的油的老化速度要增加2～4倍。因此油中含水必須濾油達到合格后才能充入變壓器，以保證變壓器的緣強度符合標準。
　　
　　3通過對以上各項指標的危害分析
　　
　　要求變壓器油的質量必須符合以下幾點：①良好的電氣緣性能，緣強度高，介質損失角小；②粘度小，散熱快，冷卻性能好，能將變壓器在運行中產生的熱傳導出去；③抗氧化安定性好，使用壽命長；④凝點低，有較好的低溫流動性；⑤閃點高，蒸發性小，以保證在變壓器運行的溫度下能安全工作。
　　
　　4受空氣，溫度，水份的影響，造成變壓器油變質劣化
　　
　　變壓器油劣化后的產物有溶解在油中的劣化產物，不溶解在油中的劣化產物及氣體產物三種。其危害如下：
　　
　　4.1溶解在油中的劣化產物
　　
　　主要是有機酸，這種酸中常含有部分低分子有機酸，使劣化油酸值增大，降低油的緣性能。
　　
　　4.2不溶解在油中的劣化產物
　　
　　主要是油泥沉淀物，使油品耐壓降低，并造成散熱不良。
　　
　　4.3氣體產物
　　
　　當油受到電弧作用時，生成部分氣體，主要成分是氫氣和碳化氫等,造成運行設備故障。
　　
　　5對變壓器油質量的處理方法
　　
　　①檢驗PH值與酸值不合格：檢查凈油器除酸硅膠是否失效，必要時更換硅膠或進行硅膠除酸濾油處理；②檢驗閃點不合格時，進行真空濾油提高閃點；③機械雜質，游離碳，水份不合格：找出污染原因，消除污染源，并濾油達到合格；④耐壓不合格：可用真空濾油機濾油達到合格。
　　
　　綜上所述，電力機車中變壓器油有緣，散熱，消弧的作用。因此其油品質量的好壞，直接影響變壓器的安全運行與使用壽命。所以加強新油和運行中變壓器油的監督與維護，采取合理的防劣措施，能減緩油品質量的老化，延長變壓器的使用壽命，從而保證鐵路機車的安全運行。
　　
　　不同的油品，不同的污染程度以及不同的過濾要求，均對選擇凈化設備和型號起著重要的影響。重慶通瑞過濾設備制造有限公司提醒廣大新老客戶，提高油品凈化的意識。定期過濾，保障電力機車的正常運行，延長油品使用壽命。重慶通瑞業務部負責人：鄒女士.
　　
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