1、變壓器油的考核指標及性質(zhì)A.2.1性質(zhì)指標分類A.2.1.1通常（按檢測方法）分類a）物理性能：如外觀、密度、粘度、閃點、傾點、界面張力等；b）化學(xué)性能：如氧化安定性、酸值、硫含量、水含量等；G）電氣性能：如擊穿電壓、介質(zhì)損耗因數(shù)、電阻率等。A.2.1.2IEC602962003分類方法a）功能特性：與絕緣和冷卻功能相關(guān)的性質(zhì)。包括粘度、密度、傾點、水含量、擊穿電壓、介質(zhì)損耗因數(shù)。b）精制與穩(wěn)定性：受原油的類型、精制的質(zhì)量及添加劑影響的性質(zhì)。包括外觀、界面張力、硫含量、酸值、腐蝕性硫、抗氧化劑、2-糠醛含量。G）運行性能：油的長期運行條件和（或）對高電場應(yīng)力和溫度的反應(yīng)相關(guān)的性能。包括氧化安定

2、性、析氣性等。d）健康、安全和環(huán)境因素：與人體健康、安全運行和環(huán)境保護相關(guān)的性質(zhì)。包括閃點、密度、PCA（多環(huán)芳香煌）、PCB（多氯聯(lián)苯）。A.2.2性質(zhì)指標及其意義A.2.2.1功能特性A.2.2.1.1粘度液體流動時內(nèi)摩擦力的量度，粘度隨溫度的升高而降低。標準規(guī)定在指定溫度下用運動粘度評價變壓器油，單位是mm2/s。用粘度的上限值作為對冷卻效果的保證。隨著溫度升高油粘度下降，下降的速率取決于油的化學(xué)組分。通常，用粘度指數(shù)來表示油品粘度隨溫度變化的特性，粘度指數(shù)高表明油品的粘度隨溫度變化較小。在變壓器正常的工作溫度下，環(huán)烷基油的粘度指數(shù)VI（ViscosityIndex）低于石蠟基油，用環(huán)烷

3、基油比用石蠟基油更有利于變壓器的冷卻。A.2.2.1.2傾點（和凝點）傾點：在規(guī)定條件下，被冷卻的試樣能流動的最低溫度，單位為C。凝點：試樣在規(guī)定條件下冷卻至停止流動的最高溫度，單位為C。理論上，對同一油品兩者是一致的，而實際上由于測定方法和條件不同兩者之間有一定的差別，還因油品的組分和性能不同，其差值也有所不同，一般約差2c3C。顯然油的凝點不是一般意義上的物理常數(shù)，其值與油的化學(xué)組分有關(guān)。石蠟基油的凝點高于環(huán)烷基油，這往往是由石蠟結(jié)晶引起的。凝點高的油不宜在寒冷地區(qū)使用，不宜采用添加抗凝劑降低變壓器油的凝點。A.2.2.1.3含水量存在于油品中的水分含量。水在油中的溶解度隨溫度的升高而增大

4、（采用真空熱油循環(huán)干燥變壓器的原理），油中溶解水的能力還隨芳香炫含量的增加而增加，這也是芳香煌含量過高的油的水分含量很難被處理到規(guī)定值的原因。油中游離水的存在或在有溶解水的同時遇到有纖維雜質(zhì)時，將會降低油的電氣強度。將油中含水量控制在較低值，一方面是防止溫度降低時油中游離水的形成，另外也有利于控制纖維絕緣中的含水量，還可降低油紙絕緣的老化速率。A.2.2.1.4擊穿電壓在規(guī)定的試驗條件下，絕緣體或試樣發(fā)生擊穿時的電壓。通常標準規(guī)定的均指油在工頻電壓作用下的擊穿電壓值。它表征油耐受電應(yīng)力的能力，該值與油的組成和精制程度等油本質(zhì)因素?zé)o關(guān)，受油中雜質(zhì)的影響，溫度對其也有影響。影響最大的雜質(zhì)是水分和纖

5、維，特別是兩者同時存在時。油品經(jīng)凈化處理后，不同油的擊穿電壓值都可得到很大提高。因此，從某種意義上說，擊穿電壓值不是油品本身的電氣特性，而是對油物理狀態(tài)的評定。A.2.2.1.5密度在規(guī)定溫度下，單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)，以g/cm3或g/ml表示。由于油的密度受溫度影響較大，標準規(guī)定的密度是指20c時的值。油品的密度與煉制中切割微分的溫度及其化學(xué)組分有關(guān)。要求油的密度盡量小一些，是使油中水分和生成的沉淀物能盡快下沉到油箱的底部。標準規(guī)定油的密度不大于0.895g/ml,是為了即使在極低溫度下因游離水凝結(jié)成冰也不致漂浮在油層表面而影響絕緣。油密度發(fā)生變化，可能是輕微分的蒸發(fā)或受到重質(zhì)油的污染

6、使密度增大，或混入了輕質(zhì)油使密度降低，在油的處理過程中需要注意。A.2.2.1.6介質(zhì)損耗因數(shù)（DDF）在工頻電壓作用下，利用電橋測量標準試油杯中流過油的有功電流與無功電流的無量綱的比值，是檢驗油的電氣性能的方法之一。它是由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗，取決于油中可電離的成分和極性分子的數(shù)量，同時還受到油精制程度的影響。介質(zhì)損耗因數(shù)增大，表明油受到水分、帶電顆粒或可溶性極性物質(zhì)的污染。它對油處理過程中的污染非常敏感，對變壓器而言，內(nèi)部的清潔度是至關(guān)重要的。A.2.2.2精制與穩(wěn)定性A.2.2,2.1酸值在規(guī)定條件下，1g試油中的酸性組分所消耗的氫氧化鉀毫克數(shù)。新油的酸

7、值可以達到十分低的程度，除非受到污染。油經(jīng)氧化試驗后的酸值是評定該油氧化安定性的重要指標之一。它是反映油早期劣化階段的主要指標，因此也是運行性能指標。A.2.2,2,2界面張力指油與純水（不相容且極性強）之間的界面分子力的作用，表現(xiàn)為反抗其本身的表面積增大的力。用來表征油中含有極性組分的量，單位為N/cm或mN/cm。該指標對油的運行性能沒有影響，但可用于判斷油處理過程中是否受到污染和油經(jīng)運行一段時間后的老化程度。A.2.2.2.3總硫含量油中存在多種有機硫化物，它與原油的產(chǎn)地及油的精制工藝質(zhì)量有關(guān)。油在精制（脫硫）過程中大量硫化物已被清除，但仍會有極少量的硫化物存在。因此對總硫含量的測量也是

8、對油的精制工藝和質(zhì)量的檢驗。特別應(yīng)對產(chǎn)自高硫含量原油的制品提出相應(yīng)指標要求。A.2.2.2.4腐蝕性硫指存在于油品中的腐蝕性硫化物（包括游離硫）。某些活性硫化物對銅、銀（開關(guān)觸頭）等金屬表面有很強的腐蝕性，特別是在溫度作用下，能與銅導(dǎo)體化合形成硫化銅侵蝕絕緣紙，從而降低絕緣強度。因此，變壓器油中不允許存在腐蝕性硫。A.2.2.2.5抗氧化劑加入油品中可以抑制其氧化的添加劑。例如2,6-二叔丁基對甲酚（代號：T501）抗氧化添加劑，我國自20世紀60年代開始在變壓器油中加入，已積累大量運行經(jīng)驗。A.2.2.2.62-糠醛用目前測試方法測到的吠喃化合物中的主要成份（國內(nèi)通常稱糠醛）。在新油中表征某

9、些油在煉制過程中經(jīng)糠醛精制后的殘留量，與油性能無關(guān)。運行中的油則可由糠醛含量了解變壓器中纖維絕緣的老化程度。限制新油中的含量是為了盡量避免對運行中絕緣老化程度判斷的干擾。A.2.2.3運行性能A.2.2.3.1氧化安定性它表征油抵抗大氣（或氧氣）的作用而保持其性質(zhì)不發(fā)生永久變化的能力，是變壓器油的一項重要的性能指標。油的氧化安定性與油的精制程度及組分有關(guān)。原“超高壓油”為提高析氣性能，在油中添加濃縮芳燒，結(jié)果使油的氧化安定性變差，從油的長期運行穩(wěn)定性出發(fā)是不可取的。標準規(guī)定油的氧化安定性，是由油經(jīng)過規(guī)定條件下的氧化試驗后油中的總酸值、沉淀物和介質(zhì)損耗因數(shù)等指標來確定的。IEC60296根據(jù)油中

10、是否添加抗氧化劑和添加量的不同，規(guī)定了不同的氧化試驗時間。對于經(jīng)常處于高溫下運行的變壓器中的油，經(jīng)氧化安定性試驗后，其控制指標的要求比一般變壓器油均有很大提高（見附錄C的C.1、C.2）。A.2.2.3.2析氣性指絕緣油在電應(yīng)力作用下炫分子被電離的情況下吸收或釋放氣體的特性。在標準規(guī)定的試驗條件下，當吸收氣體量大于釋放氣體量時，析氣速率的表示值（1L/min）為“負”，反之為“正”。析氣速率值小的油析氣性能相對較好。油在電場作用下吸收氣體的實質(zhì)是：電場的作用使油含有的芳香燒中的芳環(huán)被電離后打開雙鍵，并與游離的氫離子多次相結(jié)合，最終形成穩(wěn)定的新環(huán)烷炫。析氣性所體現(xiàn)的是油的“吸氫”（實際為吸收氫離

11、子）能力和油被裂解形成的炫類氣體（部分溶在油中）在油面反映出的壓力變化的綜合效應(yīng)：吸氫使油面壓力降低，裂解出的氣體使油面壓力升高，其結(jié)果是油中芳炫含量逐漸減少，環(huán)烷炫含量增加，部分飽和炫被裂解。顯然，芳香煌含量越多，可被打開的苯環(huán)雙鍵就多，吸氣效果越好。如果少油設(shè)備內(nèi)部存在極低能量的局部放電（以裂解出氫離子為主要特征），油中芳香煌多時，因不易形成氫氣氣泡，會起到對“放電”的抑制作用。但對于變壓器，由大量的油中氣體分析數(shù)據(jù)可知，內(nèi)部有“放電”故障時除產(chǎn)生氫外，還有炫類氣體和一氧化碳等，只靠芳炫吸氫是無法抑制“放電”的，還有可能使?jié)摲姆烹娦怨收涎訒r發(fā)現(xiàn)。更何況人為添加含有很多多環(huán)芳香煌的添加劑會

12、帶來氧化安定性和絕緣相關(guān)的性能變差的問題。因此認為選用變壓器油時，不應(yīng)片面追求高的析氣性指標。A.2.2.4健康、安全和環(huán)境A.2.2.4.1閃點（閉口）在規(guī)定的條件下，加熱油品所逸出的蒸汽和空氣組成的混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度。閉口閃點是用規(guī)定的閉口杯閃點測定器所測得的閃點，單位為C。作出油閃點不能過低的初衷是為了防止變壓器油在正常呼吸過程中因蒸發(fā)使油過分耗散導(dǎo)致油量快速減少使油位過低，降低油的對流循環(huán)冷卻作用，甚至使鐵芯和線圈露出油面，影響安全運行。這種情況基本上只適用于不帶儲油柜的配電變壓器，對一般變壓器這種情況已不存在。目前主要是從“防火”的角度考慮，不希望閃點過低。閃點

13、的降低主要受輕組分油的污染或油中溶解有可燃氣體。曾用閃點的降低判斷變壓器內(nèi)部存在故障，現(xiàn)早已用油中氣體分析替代了這一功能，運行中油可不測閃點。A.2.2,4.2多環(huán)芳香煌（PCA）含量通常將兩個苯環(huán)及以上的芳香煌稱為多環(huán)芳香煌或稠環(huán)芳香燒。某些多環(huán)芳香煌被認為有致癌作用，因此作為控制指標。從絕緣性能看，多環(huán)芳香燒對油的沖擊擊穿電壓有降低作用、易吸潮、易產(chǎn)生油流靜電及對抗氧化性能不利等。A.2.2,4.3多氯聯(lián)苯（PCB）含量在聯(lián)苯分子中兩個或兩個以上的氫原子被氯原子取代后，得到的一些同分異構(gòu)物和同系物混合而成的絕緣液體。PCB是一種有毒化合物，會對肝臟、神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等造成損傷，也是致癌物質(zhì)

14、，因此被嚴格控制。但由于其電氣性能良好、燃點高，過去曾被一些國家作為絕緣介質(zhì)使用，在我國曾有少量電容器使用過。由原油精制而成的礦物絕緣油不含任何多氯聯(lián)苯，為防止礦物絕緣油受到污染而被列入控制指標。A.2.2,5導(dǎo)則中補充的試驗項目A.2.2.5.1沖擊擊穿電壓按標準規(guī)定的試驗方法，油在沖擊電壓作用下發(fā)生擊穿時的峰值電壓。試驗方法按DL418。它與工頻擊穿電壓相反，其值與油的組分密切相關(guān)，而與油中的水分和其他雜質(zhì)關(guān)系不大。油中芳煌含量，特別是多環(huán)芳煌、膠質(zhì)等含量增多使擊穿電壓峰值明顯降低。因此它是評定油品本身電氣性能的指標。對結(jié)構(gòu)族組分相對穩(wěn)定的油，其耐受沖擊電壓性能基本不變，當使用的抗氧添加劑

15、改變或添加其他物質(zhì)時需要重新測試，運行中的油無需測試。A.2.2.5.2帶電度（或稱帶電傾向）（ECT）表征變壓器油在一定外界條件下流過固體絕緣表面時產(chǎn)生電荷的能力。它被定義為單位體積的變壓器油所產(chǎn)生電荷的總數(shù)，可用心/m3或pC/ml表示。現(xiàn)場測試方法標準見DL/T1095。影響油帶電度（ECT）的因素是油的組分、精制程度，油中電離物質(zhì)等。對于新油其值應(yīng)該較低，但在處理過程中也可能受污染。引起變壓器中油流帶電以及是否會導(dǎo)致靜電放電的因素很多，特別是油的流速，與油的帶電度（ECT）也有關(guān)系。A.2.2.5.3苯胺點指油品在規(guī)定條件下和等體積的苯胺完全混溶時的最低溫度，單位為C。試驗方法按GB/T262。利用油分子結(jié)構(gòu)中各種炫類組分與苯胺的臨界溶解溫度不同（苯胺點最高的是石蠟炫，依次為環(huán)烷炫和芳香煌），可較簡單地測定油的大致結(jié)構(gòu)組分。A.2.2.5.4顆粒度存在于油品單位體積內(nèi)不同粒徑的固體微粒的數(shù)目。試驗方法按DL/T432。通常在100mL油中以過濾器的最大直徑（如5刈）作為顆粒雜質(zhì)的最小直徑，對等于和大于該直徑的顆粒作