变压器油中Cu2 S生成规律及影响

变压器油中的腐蚀性硫可对变压器绝缘性能造成不良影响。为研究变压器油中腐蚀性硫对铜导线及油纸绝缘的影响特性,在实验室以某油品（油样1）为主要研究对象（以另一油品（油样2）作为对比）,在130 ℃和150 ℃下进行加速热老化试验。通过分析老化过后的裸铜片、纸包铜片、绝缘纸和油样相关特性的变化,发现油样1具有明显的硫腐蚀性,而油样2没有这一特性;铜片表面及绝缘纸内表面的腐蚀程度随着老化时间的增加而加剧;Cu2S在绝缘纸表面的沉积不仅与腐蚀程度有关,还与老化时间有关;Cu2S的沉积会改变铜片的表面结构、绝缘纸的纤维分布以及油-纸复合绝缘介质的介电特性,沉积了Cu2S的复合介质,其击穿场强大大降低。关于变压器油腐蚀性硫防治措施的研究结果将另行详述。     

变压器油中腐蚀性硫浓度对绕组绝缘电气性能的影响

为了研究变压器油中腐蚀性硫含量对绕组绝缘性能的危害,通过在变压器绝缘油中添加二苄基二硫(DBDS),以得到三种浓度含腐蚀性硫的绝缘油样品,并将纸包铜绕组浸渍于绝缘油样品中,在130℃下开展加速热老化试验。在不同老化时间取样试品测量相关参数以研究绝缘纸上沉积物的特性、发展规律及其对绕组模型绝缘性能的影响。通过SEM观察铜导线与绝缘纸表面微观形貌变化规律,采用能谱分析技术确定绝缘纸表面沉积物质的元素及含量,利用Keithley6517B测试沉积量对绕组的体积/表面电阻率以及介质损耗参数影响规律。试验结果表明,油中的DBDS含量增加可明显加速铜片表面的腐蚀速度及绕组绝缘纸上腐蚀性物质的沉积,沉积于绝缘纸表面的物质会对绝缘的体积/表面电阻率、介质损耗造成明显的影响。以上研究对深入认识变压器油硫腐蚀机理及有效预防此类事故的发生具有重要意义。     

基于铜失重的变压器油硫腐蚀程度定量表征方法

变压器油中腐蚀性硫与铜绕组反应,生成硫化亚铜附着在绝缘纸表面,造成绝缘纸电气性能下降从而引发故障。为实现对变压器油硫腐蚀程度的准确评估,本文提出一种由铜失重来定量表征变压器油硫腐蚀程度的方法。该方法采用砂纸打磨铜片以除去铜片表面氧化膜,然后参照DL/T 285—2012进行老化试验,试验完成后采用稀硝酸除去铜片表面附着的铜氧化物以及铜硫化物,通过比较老化试验前后铜片的质量差来定量表征变压器油硫腐蚀程度。通过添加不同浓度二苄基二硫(DBDS)以及十二硫醇(DDM)的绝缘油样,验证铜失重与变压器油中腐蚀性硫浓度的相关性,并采用实际运行油样验证该方法的有效性。结果表明:铜失重质量与变压器油中腐蚀性硫的浓度具有较好的相关性,油中腐蚀性硫的浓度越高,铜片失重质量越大,该方法能够准确检测出实际运行变压器油的硫腐蚀程度。     

缓蚀剂BTA对变压器热老化油硫腐蚀的影响

为研究缓蚀剂BTA对变压器油硫腐蚀的影响,于实验室内通过腐蚀性硫和BTA的添加对新变压器油进行加速热老化分析。通过肉眼观察、扫描电镜和能量色散X射线光谱分析(简称能谱分析)等手段研究加速热老化试验中铜绕组和绝缘纸表面状态、微观结构及元素组成。利用绝缘油介电强度自动测试仪和绝缘油介损及电阻率测试仪测量了热老化试验后变压器油击穿电压、介损和体积电阻率等的变化情况。采用三电极体系对试验铜绕组进行电化学分析。结果表明:铜绕组表面状态的变化可初步表征受硫腐蚀的程度;添加BTA可以抑制油硫腐蚀,保护铜绕组,减缓油品老化;BTA不仅可以作用于新铜绕组,而且对已被腐蚀过的铜绕组也有缓蚀效果;BTA可以提高绕组线性极化电阻,降低自腐蚀电流,从而提高其耐腐蚀性能。     

一起绝缘油硫腐蚀引发的变压器绝缘事故的分析

正1引言某些牌号的变压器绝缘油中保留有部分含硫化合物,作为天然的抗氧化剂,但这些含硫化合物具有腐蚀性,与裸铜线反应产生硫化亚铜,而硫化亚铜具有导电性,附着在绝缘纸表面,从而破坏绝缘。近年来,在世界范围内,多台变压器(电抗器)在事故后解剖时发现裸铜导线及其所包扎的绝缘纸表面和内部     

变压器油中酸与抗氧化剂协同作用对油硫腐蚀的影响

为了研究变压器油中酸与抗氧化剂2,6-di-tert-butyl-p-cresol(DBPC)协同作用下对油硫腐蚀的影响,在含有腐蚀性硫化物DBDS的变压器油中加入抗氧化剂DBPC与两种不同类型的酸,并在氮气环境下对油纸绝缘进行加速热老化。老化后对铜绕组进行展开并观察铜条与绝缘纸表面的腐蚀沉积;采用气质联动仪(GC-MS)对油中剩余DBDS含量进行测量;利用Arrhenius方程计算酸作用下的腐蚀性硫化物腐蚀铜绕组的活化能。结果表明:酸能加剧铜表面的油硫腐蚀程度;抗氧化剂DBPC在一定程度上能减缓铜表面的腐蚀,氮气环境下绝缘纸表面几乎不存在沉积物。采用Arrhenius方程计算得到油硫腐蚀铜绕组所需的活化能为88.37 k J/mol,酸作用下油硫腐蚀铜绕组所需的活化能相比下降了30.64%。酸的存在使得腐蚀性硫化物腐蚀铜的化学反应更易进行。     

硫化亚铜对油-纸复合绝缘电场分布及击穿特性的影响

矿物绝缘油中腐蚀性硫与铜绕组在一定条件下会反应生成硫化亚铜(Cu2S),目前该物质被认为是影响变压器/电抗器等大型电力设备绝缘性能的主要因素。通过实验研究发现:绝缘纸表面附有Cu2S后,会导致绝缘纸的介电常数变大,同时工频击穿电压降低;采用Pig-tail模型,通过有限元原理进一步仿真研究了绝缘纸层中渗入不同程度的Cu2S时周围的电场分布情况。结果表明:绕组包覆的绝缘纸层中附有Cu2S后会影响与之相邻的油-纸绝缘层的电位分布,油-纸绝缘层上分布的最大场强增长率与Cu2S在绝缘纸中的渗入程度呈指数递增关系,此外,通过量化分析还得出了绝缘纸层中"允许"渗入Cu2S的"极限百分比"。研究结果为今后准确评估Cu2S对电力设备安全运行的危害及相关寿命预测提供了参考依据。     

油老化对变压器油纸绝缘频域介电谱的影响

为研究变压器油老化对油纸绝缘频域介电谱的影响,以便准确地评估变压器油纸绝缘老化状态,对变压器油进行加速热老化,获得3组不同老化程度的变压器油试样。采用3组油样分别对新绝缘纸进行充分浸渍,得到3组油老化程度不同的油浸纸试样。对每组试样进行频域介电特性测量,获得油浸纸试样介电参数的频域介电谱,研究油老化对变压器油纸绝缘频域介电特性的影响。结果表明:油老化严重时,油纸绝缘的复电容实部(C′)增大,虚部(C″)和介质损耗因数(tanδ)在较低频率范围受变压器油老化的影响显著,且随着油老化的加重而增大,而在较高频率范围的影响较小。     

含腐蚀性硫变压器油添加钝化剂有效性及变压器运行监控研究

为研究钝化剂对含腐蚀性硫变压器油的影响,对14台变压器添加钝化剂后的运行进行监控,监测变压器油中钝化剂的消耗情况、油中腐蚀性硫含量变化、油品理化性能及电气性能变化等。结果表明:添加钝化剂后,随着时间的延长,钝化剂逐渐消耗,月平均消耗量为6 mg/kg;钝化剂添加后,变压器油中的腐蚀性硫DBDS含量基本保持不变,说明腐蚀性硫未与铜导线发生反应,钝化剂能够有效缓解DBDS对铜导线的腐蚀;钝化剂的添加对变压器油的电气性能、物化性能及油中气体含量没有影响。     

提取杂质后的老化油浸绝缘纸板介电响应特性研究

首先制备老化绝缘纸板样品,并制定了提取老化绝缘纸板水分及分解产物的方法,然后在去除油纸绝缘的杂质及变压器油后,分别针对不同老化状态的油浸纸板开展介电响应实验。分析排除杂质后的老化油浸绝缘纸板的介电响应特性,以及纸板自身老化与油纸绝缘老化对其绝缘状态的影响差异。结果表明:老化时间和激励电压对频域介电谱(FDS)的影响主要集中在中低频段,在高频段介质损耗因数(tanδ)较为稳定;温度变化会导致FDS曲线发生平移,在高频段,温度越高tanδ越小,在低频段,温度越高tanδ越大,且频率越低tanδ的增长趋势越明显。     

广东电网500kV变压器绝缘油腐蚀性硫普查和处理

针对绝缘油中存在的腐蚀性硫,在变压器运行中与铜导线发生反应析出硫化亚铜,由于硫化亚铜的导电特性,该物质对导线绝缘纸渗透、污染使导线绝缘强度逐渐减弱,最终导致变压器匝绝缘击穿,变压器线圈烧毁的事故隐患,对广东电网公司201台500 kV变压器绝缘油进行了全面普查工作,发现含有腐蚀性硫的有29台,占普查总台数14.4%,同时对含腐蚀性硫的变压器进行了添加钝化剂处理,跟踪数据表明,添加钝化剂措施对于防止变压器腐蚀性硫故障是可行的、有效的。     

变压器油中腐蚀性硫测试方法的研究

针对变压器油中的腐蚀性硫会导致变压器故障的问题进行了腐蚀性硫测试方法的研究。通过对比SH/T 0304—1999、ASTM D1275B、IEC62535三种典型方法试验后铜片的表面状况,以及进一步的电子探针和扫描电镜分析,认为:不同测试方法对腐蚀性硫的识别灵敏度存在差异,我国现行的SH/T0304方法不能有效测定腐蚀性硫,急需修订。此外,明确了腐蚀性硫与铜反应后的产物为硫化亚铜,其形态为颗粒状,并可渗透和污染绝缘纸,最终导致变压器绝缘击穿。     

某电厂主变压器油中腐蚀性硫问题分析及处理措施

某电厂1号、2号主变压器油击穿电压偏低,总烃含量持续升高。为找出问题所在,对油品进行了一系列试验,包括扫描电镜扫描、元素分析、X射线衍射分析及腐蚀性硫试验,其结果为变压器油中全硫及腐蚀性硫分较高,变压器油发生了硫腐蚀,含硫物质与绕组材料（铜）发生反应后生成黑色的Cu2S及Cu4SO4（ＯＨ）6,影响变压器的绝缘性能,导致油中总烃含量升高。再生处理并辅以添加钝化剂的方法可降低油中全硫和腐蚀性硫分,减缓硫对铜片的腐蚀。     

金属钝化剂BTA对变压器硫腐蚀的抑制效果及绝缘油性能的影响研究

油中的腐蚀性硫化物会侵蚀变压器绝缘绕组,导致油纸绝缘性能下降,给变压器的运行带来安全隐患,工程上常通过加入金属钝化剂来抑制腐蚀性硫化物与铜离子的结合,进而延缓硫腐蚀过程的发生。研究了油中常用金属钝化剂苯并三氮唑(BTA)对铜硫化物形成的抑制效果,并研究了钝化剂在长期运行过程中对变压器绝缘油性能的影响。结果表明,在含有腐蚀性硫的绝缘油中加入BTA可以有效缓解变压器硫腐蚀,但高浓度的BTA会促使油中铜离子含量增加,而油中铜离子能通过传递分解过氧化氢产生过氧化自由基,加速油品劣化,导致油纸绝缘老化加速。     

变压器油中腐蚀性硫的检测标准及测量方法研究

近年来,因变压器油中的腐蚀性硫与铜绕组反应生成硫化亚铜而导致多起高压设备发生故障,如何应对该问题已成为当前电力部门主要关注的热点之一.笔者详细介绍了目前国内外关于变压器油中腐蚀性硫已有的检测标准,总结了已被报道的对变压器油中腐蚀性硫可进行定量分析的不同测量方法,并对上述检测标准及测量方法进行了综合比较及相关验证,主要得...     

变压器油中潜在腐蚀性总硫定量检测方法的研究及普查应用

本文中作者介绍了腐蚀性硫与铜粉反应影响因素,分析了变压器油中潜在腐蚀性总硫定量测试方法,并采用该方法对绝缘油进行普查。     

The Effects of Insulating Oil Replacement Upon Power Transformer Condition Assessment

Abstract—Insulating oil replacement is one of the most commonly used measures to solve oil deterioration in field transformers. However, the effects of oil replacement upon transformer condition assessment are still unknown. This article presents a simulated oil replacement in the process of an accelerated thermal aging test. The accelerated thermal aging experiment was conducted at 130°C for 80 days; insulating oil was replaced on the 25th day of aging. Several common condition assessment methods, including degree of polymerization of the paper, oil acidity, dielectric strength of the oil–paper insulation, moisture estimation, and furfural analysis, were compared before and after oil replacement. Results showed that oil replacement is effective in solving the degradation of insulating oil but not in restraining the aging of paper. The variation of dielectric strength of insulation paper caused by oil replacement could be neglected. Moisture estimation of insulation paper was closely related to the aging degree of oil–paper insulation but not obviously influenced by oil replacement. Furfural analysis would be seriously affected by oil replacement because furfural in oil was eliminated during the oil-drainage process, so the effect of oil replacement should be corrected when estimating transformer aging condition with furfural analysis method.