測試絕緣油界面張力的方法及標準
絕緣油受到污染或在運行中氧化、老化而生成一些微量新物質后,毫無疑問都會使變壓器絕緣油對水界面的張力值下降,所以說,界面張力值的下降在某些方面客觀的反應了變壓器絕緣油油中異物的多少,能敏感的反映絕緣油劣化產物及產生的可溶性極性雜質。
一、測試油界面張力值的作用
電力變壓器油與絕緣油是一種混合烴,每一種液態烴都有自己的理化性質,當變壓器絕緣油運行時在變壓器中時,其功能為絕緣、散熱,不同的液態烴在變壓器中都會在熱的作用下不斷地裂變,這種裂變導致變壓器絕緣油的劣化、老化。外界的塵埃,水分的滲入,絕緣油在劣化、老化中產出的析出物和生成的水分子形成了油泥,油泥的產生相對于純凈的絕緣油是表面活性劑。這種表面活性劑中含有水分子,是親水物質,是一種極性的水分子化合物(混合物),這種油泥的極性分子當遇到純水時,極性分子在分子鍵的作用下會沖擊由純水和絕緣油形成的界面,這種沖擊在30秒的穩定后會形成一種小于純水-空氣的界面,那么就要考核運行中油的界面張力值。GB7595規定運行中油的界面張力值為不小于20mN/m,當小于20mN/m時變壓器底部有明顯的油泥析出,那么運行中的絕緣油就作廢了,必須更換新油。否則會導致電力變壓器的故障。所以說測試變壓器絕緣油界面張力值實質上是測定絕緣油的劣化、老化程度,是測定絕緣油的被污染程度。
二、油界面張力值的測試方法
前面說到測試界面張力值是實質上是測定絕緣油的污染程度,可是測定絕緣油的被污染程度的方法有很多,例如色譜、酸值等,但為何在目前的測試標準中,依然有保留變壓器絕緣油的界面張力值測試呢?主要還是以下幾點原因:
1、采用界面張力圓環法測試張力值非常簡單,酸值測試需要萃取,色譜測試都要處理油樣,其過程都比界面張力測試復雜。
目前常用的測試方法是采用絕緣油界面張力測試儀對其進行測試,該儀器是按照GB6541-86《石油產品油對水界面張力測定法》(圓環法)標準要求,可對絕緣油界面張力進行測試的專用儀器。
三、油界面張力值的標準
? 標準GB2536《變壓器油》,煉油廠絕緣油的產品標準,是出廠的合格指標
? GB2536《變壓器油》的合格品指標是不小于40mN/m
? GB7595《運行中變壓器油質量標準》
? GB7595《運行中變壓器油質量標準》中規定投入運行前的油不小于35mN/m
? GB7595規定運行中的油界面張力值為不小于20mN/m
? 附: 當小于20mN/m時變壓器底部有明顯的油泥析出,那么運行中的絕緣油就作廢了
注:以上標準中明顯的GB7595中的指標低于GB2536的指標,其實這不矛盾,是完全符合質量控制理論的。GB2536是煉油廠絕緣油的產品標準,是出廠的合格指標。此指標的絕緣油經灌裝、桶裝、運輸、貯存后到用戶,然后在加入變壓器前指標肯定是有所下降的。在整個過程中不同分子的液態烴的劣化、老化程度不一樣,但指標必然下降。所以GB7595規定的不小于35mN/m是正確的。筆者曾測定過克拉瑪依的新油,界面張力能達到不小于50mN/m。但不管哪家煉油廠出的新油在投入運行前界面張力不小于35mN/m即可。
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