Dầu biến áp

 

 

Dầu biến áp có thể được phân loại theo thành phần, mục đích và hiệu suất của nó. Các loại chính bao gồm:

1.1 Dầu biến áp dầu khoáng

Dầu biến áp dầu khoáng là một loại dầu cách điện chuyên dụng được thiết kế cho máy biến áp và các thiết bị điện khác. Nó chủ yếu phục vụ như một chất cách điện, môi trường làm mát và bảo vệ chống oxy hóa và ăn mòn.

 

1.1.1 Thành phần cơ bản

Dầu biến áp dầu khoáng có nguồn gốc từ dầu khoáng (thường là dầu mỏ) và được tinh chế thông qua các quy trình khác nhau. Nó chủ yếu bao gồm:

• Alkanes: Hydrocarbon bão hòa với chuỗi thẳng hoặc phân nhánh, cung cấp độ ổn định hóa học cao.
• Cycloalkanes: Cung cấp điện trở oxy hóa tuyệt vời và tính lưu động nhiệt độ thấp tốt.
• Hydrocarbon thơm: Hiện diện với số lượng nhỏ để tăng cường hòa tan tạp chất, mặc dù số lượng quá mức có thể làm giảm sự ổn định oxy hóa.

Các quá trình tinh chế tiên tiến (ví dụ, chiết dung môi, hydrocracking) loại bỏ các tạp chất như hợp chất lưu huỳnh, hợp chất nitơ và oxit, đảm bảo độ tinh khiết cao và hiệu suất vượt trội.

 

1.1.2 Thuộc tính chính

Hiệu suất của dầu biến áp dầu khoáng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và tuổi thọ của máy biến áp. Các đặc điểm chính của nó bao gồm:

Tính chất cách điện

• Dầu biến áp là một chất cách điện tuyệt vời với cường độ điện môi cao (thường là trên 40 kV\/mm).
• Nó lấp đầy khoảng trống giữa cuộn dây và các thành phần, ngăn chặn các vòng cung và sự cố.

Đặc tính làm mát

• Dầu khoáng có độ dẫn nhiệt và tính lưu động tuyệt vời, cho phép nó lưu thông trong máy biến áp và làm tan nhiệt tạo ra trong quá trình hoạt động.
• Nó đảm bảo truyền nhiệt hiệu quả, duy trì phạm vi nhiệt độ an toàn bên trong máy biến áp.

Kháng oxy hóa

• Với việc bổ sung các chất chống oxy hóa, dầu khoáng làm chậm quá trình oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó.
• Kháng oxy hóa ảnh hưởng đến tốc độ lão hóa và ngăn chặn sự hình thành bùn và các chất axit.

Tính trôi chảy nhiệt độ thấp

• Duy trì tính lưu động tốt trong môi trường nhiệt độ thấp, đảm bảo khởi động và hoạt động bình thường trong điều kiện lạnh.

Ổn định hóa học

• Chống lại các tác động của nhiệt, oxy, độ ẩm và tạp chất trong quá trình vận hành lâu dài, duy trì hiệu suất ổn định.

 

1.1.3 Phân loại

Dầu biến áp dầu khoáng có thể được phân loại dựa trên các quy trình tinh chế và hiệu suất:

1. Dầu biến áp không bị ngăn cấm: Không có phụ gia chống oxy hóa.

• Thuận lợi: Hiệu quả về chi phí, phù hợp cho các môi trường có nhiệt độ hoạt động thấp hoặc tiếp xúc với oxy hạn chế.
• Bất lợi: Độ ổn định oxy hóa thấp hơn, dễ bị bùn và hình thành axit.

2. Dầu biến áp bị ức chế: Chứa chất chống oxy hóa (ví dụ: 2, 6- ditert-butyl-p-cresol).

• Thuận lợi: Độ ổn định oxy hóa cao và tuổi thọ dịch vụ dài hơn, phù hợp cho nhiệt độ cao hoặc hoạt động kéo dài.
• Bất lợi: Đắt hơn một chút.

 

1.1.4 Các chỉ số hiệu suất

Dưới đây là một số chỉ số hiệu suất quan trọng của dầu biến áp:

Chỉ số hiệu suất	Phương pháp kiểm tra	Giá trị hoặc phạm vi tiêu chuẩn
Điện áp phân hủy	ASTM D1816\/D877	Lớn hơn hoặc bằng 40 kV
Độ nhớt	ASTM D445	Nhỏ hơn hoặc bằng 12 mm²\/s (ở 40 độ)
Điểm flash	ASTM D92	Lớn hơn hoặc bằng 135 độ
Đổ điểm	ASTM D97	Nhỏ hơn hoặc bằng -40 độ
Giá trị axit	ASTM D974	Nhỏ hơn hoặc bằng 0. 03 mg koh\/g
Sự ổn định oxy hóa	IEC 61125	Do axit và bùn được kiểm soát
Độ ẩm	ASTM D1533	Nhỏ hơn hoặc bằng 35 ppm

 

1.2 Dầu biến áp dầu tổng hợp

Dầu biến áp tổng hợplà một loại dầu cách điện và làm mát hiệu suất cao được thiết kế đặc biệt cho máy biến áp điện và các thiết bị điện khác. Các thành phần chính của nó là các loại dầu cơ sở được tổng hợp nhân tạo kết hợp với các chất phụ gia hiệu suất cao. Loại dầu này chủ yếu được sử dụng trong điện áp cao, cực cao hoặc điều kiện môi trường khắc nghiệt, và do hiệu suất vượt trội của nó, nó thường được chọn làm thay thế cho các loại dầu biến áp khoáng truyền thống.

 

1.2.1 Các thành phần chính

Dầu cơ sở tổng hợp:

• Thông thường bao gồm các este tổng hợp, hydrocarbon tổng hợp hoặc polyalphaolefin.
• Cấu trúc phân tử của các loại dầu cơ sở tổng hợp là đồng đều, loại bỏ các tạp chất thường thấy trong các loại dầu khoáng, dẫn đến sự ổn định hóa học cao hơn và hiệu suất cách nhiệt.

Phụ gia:

• Chất chống oxy hóa:Tăng cường kháng oxy hóa và mở rộng tuổi thọ dịch vụ.
• Các tác nhân chống âm học:Giảm hiện tượng xả.
• Tác nhân chống đông:Giảm thiểu sự hình thành bọt, duy trì độ tinh khiết của dầu.
• Các tác nhân chống lão hóa:Ức chế sự suy giảm dầu gây ra bởi nhiệt độ cao hoặc quá trình oxy hóa.

 

1.2.2 Đặc điểm hiệu suất

Cách điện điện:

• Dầu biến áp tổng hợp có điện áp phân hủy cao và tổn thất điện môi thấp, cung cấp các đặc tính cách nhiệt tuyệt vời để đảm bảo hoạt động thiết bị đáng tin cậy.

Ổn định nhiệt nổi bật:

• Dầu tổng hợp duy trì tính chất vật lý và hóa học của nó trong môi trường nhiệt độ cao, chống lại sự phân hủy và hình thành tiền gửi.

Hiệu suất nhiệt độ thấp:

• Nó thường có một điểm đổ thấp, cho phép nó chảy và hoạt động bình thường ở các vùng lạnh, làm cho nó phù hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Kháng oxy hóa:

• Do cấu trúc phân tử đồng nhất và vai trò của các chất phụ gia, dầu tổng hợp ít dễ bị oxy hóa, cung cấp tuổi thọ cao hơn và giảm tần suất thay thế dầu.

Thân thiện với môi trường:

• Dầu tổng hợp có khả năng phân hủy sinh học hơn và một số loại dầu dựa trên este tổng hợp được phân loại là dầu cách điện thân thiện với môi trường.

Biến động thấp:

• Dầu tổng hợp có biến động thấp, giảm tổn thất do sự bốc hơi của dầu.

 

1.2.3 Ưu điểm so với dầu khoáng

Tính năng	Dầu biến áp tổng hợp	Dầu biến áp khoáng sản
Ổn định nhiệt	Xuất sắc	Vừa phải
Cách điện điện	Cao hơn	Thấp hơn
Cuộc sống phục vụ	Lâu hơn	Ngắn hơn
Sự thân thiện với môi trường	Tốt hơn, phân hủy sinh học	Trung bình, không phân hủy sinh học
Hiệu suất nhiệt độ thấp	Cấp trên, khả năng lưu chuyển tốt	Nghèo
Trị giá	Cao hơn	Thấp hơn

 

1.2.4 Các chỉ số hiệu suất

Dầu biến áp tổng hợp phải đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt và yêu cầu hiệu suất. Dưới đây là các chỉ số hiệu suất chính:

Chỉ số hiệu suất	Yêu cầu hoặc mô tả cụ thể
Điện áp phân hủy	Lớn hơn hoặc bằng 70 kV (dầu mới)
Hệ số phân tán điện môi (DDF)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0. 005 (ở 90 độ)
Mật độ (20 độ)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0. 96 g\/cm³
Độ nhớt động học (40 độ)	Nhỏ hơn hoặc bằng 10 cst
Điểm flash (Cup mở)	Lớn hơn hoặc bằng 250 độ
Đổ điểm	Nhỏ hơn hoặc bằng -40 độ
Sự ổn định oxy hóa	Nhỏ hơn hoặc bằng 0. 1 mg koh\/g (tăng giá trị axit sau 144 giờ)
Khả năng nhiệt riêng	~ 2. 0 kj\/(kg · k)
Độ dẫn nhiệt	~0.13 W/(m·K)
Tuổi thọ oxy hóa	Lớn hơn hoặc bằng 500 giờ (trong điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn)
Khả năng phân hủy sinh học	>60% (hơn 28 ngày, mỗi tiêu chuẩn OECD 301B)
Độ ẩm	Nhỏ hơn hoặc bằng 35 ppm (dầu mới)
Lưu huỳnh ăn mòn	Không ăn mòn (tuân thủ tiêu chuẩn IEC 62535)

 

1.3 Dầu biến áp dầu thực vật

Dầu biến áp dầu thực vật, còn được gọi là dầu biến áp este tự nhiên hoặc dầu cách điện dựa trên thực vật, là một loại dầu cách điện thân thiện với môi trường được phát triển trong những năm gần đây. Nó có nguồn gốc từ dầu thực vật tái tạo và phục vụ như một sự thay thế cho dầu khoáng truyền thống trong máy biến áp. Dầu biến áp dầu thực vật chủ yếu được làm từ các loại dầu thực vật, như dầu hạt cải, dầu đậu nành, dầu hướng dương hoặc dầu cọ, được biến đổi hóa học hoặc được xử lý vật lý. Loại dầu cách điện này có đặc điểm môi trường tuyệt vời và khả năng phân hủy sinh học tốt trong điều kiện nhiệt độ cao.

 

1.3.1 Thuộc tính và lợi thế

Hiệu suất môi trường

• Nguồn tái tạo: Dầu thực vật là tài nguyên tái tạo, giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên hóa thạch hạn chế so với dầu khoáng.
• Khả năng phân hủy sinh học: Khả năng phân hủy sinh học của dầu biến áp dầu thực vật vượt quá 90%, làm cho nó ít gây hại cho môi trường so với các loại dầu khoáng truyền thống.
• Độc tính thấp: Dầu thực vật không độc hại và gây nguy cơ tối thiểu đối với ô nhiễm nước và đất trong trường hợp rò rỉ.

Hiệu suất nhiệt

• Điểm flash cao: Dầu thực vật có điểm flash và điểm lửa cao hơn so với dầu khoáng (thường là trên 300 độ), làm giảm nguy cơ hỏa hoạn do quá nóng.
• Độ dẫn nhiệt tuyệt vời: Nó truyền nhiệt một cách hiệu quả trong quá trình vận hành máy biến áp, duy trì nhiệt độ hoạt động của máy biến áp.

Hiệu suất điện

• Tính chất cách điện vượt trội: Dầu thực vật có điện áp phân hủy cao, đáp ứng nhu cầu cách nhiệt của máy biến áp.
• Hấp thụ độ ẩm: So với dầu khoáng, dầu thực vật có thể hấp thụ nhiều độ ẩm hơn, do đó kéo dài tuổi thọ của giấy cách nhiệt máy biến áp.
• Ổn định hóa học
• Kháng oxy hóa: Sau khi sửa đổi thích hợp, dầu thực vật thể hiện sự ổn định oxy hóa được cải thiện, kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó.
• Sự ăn mòn thấp: Dầu thực vật có tác dụng ăn mòn thấp đối với kim loại và vật liệu cách nhiệt trong máy biến áp, giảm chi phí bảo trì.

 

1.3.2 Thông số kỹ thuật

Các thông số kỹ thuật điển hình của dầu biến áp dầu thực vật (có thể thay đổi một chút trên các thương hiệu) như sau:

Đặc điểm kỹ thuật	Giá trị điển hình
Điểm flash (Cup đóng)	>300 độ
Điện áp phân hủy (khoảng cách 2,5mm)	>50kV
Khả năng phân hủy sinh học	>90%
Hàm lượng nước	<100ppm
Mật độ (20 độ)	{{0}}. 92 Từ0,96 g\/cm³

 

1.3.3 Hạn chế và thách thức

Mặc dù có nhiều lợi thế, dầu biến áp dầu thực vật có một số hạn chế:

Chi phí cao hơn: Nguyên liệu thô và chi phí chế biến của dầu thực vật cao hơn, dẫn đến giá thị trường cao hơn so với dầu khoáng.

Hiệu suất nhiệt độ thấp kém: Dầu thực vật có tính lưu động thấp hơn ở nhiệt độ thấp, đòi hỏi phải cải thiện công thức hoặc bổ sung các thuốc ức chế điểm đổ để sử dụng ở các vùng lạnh hơn.

Sự ổn định oxy hóa: Trong khi được cải thiện thông qua sửa đổi, độ ổn định oxy hóa của nó vẫn thấp hơn so với dầu khoáng.

Chấp nhận kỹ thuật: Vì dầu khoáng đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều năm, nên sẽ mất thời gian để dầu biến áp dầu thực vật để được chấp nhận rộng hơn.

 

1.4 Dầu biến áp silicon

Dầu biến áp silicon là một loại dầu cách điện đặc biệt chủ yếu dựa trên silicon (siloxane). Dầu silicon là một polymer tổng hợp bao gồm các hợp chất silicon, oxy và hydrocarbon, với polydimethylsiloxane là loại phổ biến nhất. Do tính chất hóa học độc đáo và hiệu suất đặc biệt, dầu biến áp silicon phù hợp với máy biến áp, máy biến áp dụng cụ hoặc các thiết bị điện khác trong các ứng dụng đặc biệt.

 

1.4.1 Các thành phần chính của dầu biến áp silicon

• Chuỗi phân tử siloxane: Công thức hóa học của dầu silicon thường liên quan đến cấu trúc chuỗi lặp lại của , cung cấp sự ổn định cao.
• Phụ gia: Tùy thuộc vào ứng dụng, chất chống oxy hóa, thuốc ức chế ăn mòn và các chất phụ gia khác có thể được đưa vào để tăng cường hiệu suất.

 

1.4.2 Các tính năng hiệu suất chính

Tính chất cách nhiệt cao

• Dầu silicon thể hiện cường độ điện môi tuyệt vời, làm cho nó trở thành một môi trường cách điện lý tưởng cho máy biến áp.
• Hiệu suất cách nhiệt của nó vẫn ổn định trong điều kiện điện áp cao.

Điện trở cao và nhiệt độ thấp đặc biệt

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động của dầu biến áp silicon thường từ -50 độ đến 200 độ, vượt xa so với dầu khoáng.
• Nó duy trì tính lưu động tốt trong môi trường nhiệt độ thấp, tránh các vấn đề đóng băng.
• Ở nhiệt độ cao, nó cho thấy khả năng chống oxy hóa và suy thoái nhiệt.

Kháng lửa

• Dầu biến áp silicon là không cháy hoặc chống cháy, với điểm flash cao (thường là trên 300 độ), cung cấp sự an toàn tuyệt vời.
• Nó đặc biệt phù hợp cho các máy biến áp cần độ trễ ngọn lửa, chẳng hạn như những người ở khu vực đô thị hoặc các nhà máy điện hạt nhân.

Sức đề kháng lão hóa

• Dầu silicon có khả năng kháng nhiệt và oxy cao, dẫn đến suy thoái tối thiểu theo thời gian và tuổi thọ dài hơn.
• Nó tạo ra ít các chất hoặc tiền gửi axit hơn, làm giảm sự ăn mòn của thiết bị.

Sự thân thiện với môi trường

• Dầu silicon có độc tính thấp và có tác động môi trường tối thiểu trong trường hợp rò rỉ, giúp quản lý và xử lý dễ dàng hơn.

Độ ổn định hóa học cao

• Dầu silicon trơ hóa học và chống lại các phản ứng với nước, oxy hoặc tạp chất.
• Hiệu suất của nó vẫn ổn định ngay cả trong môi trường ẩm ướt, và nó ít có khả năng nhũ hóa hơn.

 

 

 

Ngăn chặn sự xuống cấp của dầu:

• Niêm phong tốt: Đảm bảo bể dầu biến áp và hệ thống lưu thông được niêm phong tốt để ngăn chặn không khí và độ ẩm xâm nhập.
• Tránh nhiệt độ cao: Nhiệt độ cao kéo dài tăng tốc quá trình oxy hóa dầu, vì vậy hãy giữ nhiệt độ dầu trong phạm vi hợp lý.

Lọc dầu thường xuyên:

• Sử dụng thiết bị lọc để loại bỏ tạp chất, độ ẩm và sản phẩm phụ oxy hóa (như bùn) để duy trì độ sạch của dầu.
• Tần suất lọc dầu phụ thuộc vào tình trạng hoạt động của máy biến áp, thường là sáu tháng đến một năm.

Bổ sung hoặc thay thế:

• Nếu các thử nghiệm cho thấy sự suy giảm hiệu suất đáng kể, hãy xem xét bổ sung hoặc thay thế một phần hoặc tất cả các loại dầu biến áp.
• Dầu mới nên được khử khí, mất nước và tinh chế trước khi thêm để đáp ứng các yêu cầu cách nhiệt và làm mát.

Duy trì mức dầu:

• Thường xuyên kiểm tra mức dầu, đặc biệt là với những thay đổi theo mùa hoặc biến động tải.

Ngăn ngừa ô nhiễm:

• Tránh giới thiệu tạp chất, bụi hoặc độ ẩm trong quá trình bảo trì.
• Sử dụng các container lưu trữ thích hợp và các công cụ vận chuyển.

 

 

 

1. Chọn một con dấu vật liệu tốt

Bảo trì máy biến áp và xử lý rò rỉ, nên chọn điện trở nhiệt độ cao, niêm phong kháng dầu tốt. Vật liệu niêm phong được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp máy biến áp trong nước là cao su nitrile, điện trở dầu của nó chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng acrylonitril trong cao su nitrile, hàm lượng acrylonitril càng cao, khả năng chống dầu càng cao, độ cứng càng cao. Nói chung, nên chọn cao su nitrile với độ cứng của Shaw từ 70 đến 80. Khi xác định điện trở dầu của miếng đệm, thường cần phải thực hiện thử nghiệm lão hóa của miếng đệm và thử nghiệm tương thích với dầu máy biến áp, ngâm nó trong dầu nóng ở 120 độ C trong 168h, sau đó đo tốc độ thay đổi trọng lượng, khối lượng và độ cứng của nó, và chọn các bộ phận niêm phong với ít biến dạng và theo tiêu chuẩn.

 

2. Chọn van bướm chất lượng cao

Van bướm chọn van bướm lệch tâm ZF80. So với van bướm thông thường, van bướm lệch tâm chân không đã được cải thiện rất nhiều về độ bền cơ học và hoàn thiện bề mặt, và lợi thế lớn nhất của sản phẩm là con dấu hai lớp được sử dụng tại giao diện mặt bích của máy biến áp, để loại bỏ rò rỉ dầu ở giao diện biến áp.

 

3. Việc sử dụng rò rỉ hàn điện

Đối với độ xốp, lỗ cát để lại bằng cách đúc máy biến áp, hàn, hàn, hàn, nứt, có thể được sử dụng để cắm hàn.

Điểm rò rỉ phải được xác định trước khi cắm hàn. Nếu điểm rò rỉ nhỏ, điểm rò rỉ có thể bị giết trực tiếp bằng cách hàn điện. Nếu điểm rò rỉ lớn, trước tiên, nó phải được lấp đầy bằng dây thừng amiăng hoặc chất độn kim loại, sau đó nổi lên xung quanh nó, sau đó sử dụng điện cực nhỏ và hàn hồ quang nhanh dòng điện cao.

 

4. Tiêu chuẩn hóa quy trình thay thế bộ phận niêm phong

Đối với các loại khác nhau và dung lượng khác nhau của máy biến áp, cho dù sử dụng kết nối mặt bích hoặc kết nối ren, bụi và rỉ trên bề mặt kết nối phải được loại bỏ trước khi thay thế các con dấu. Sau khi làm sạch các con dấu, áp dụng chất bịt kín ở cả hai mặt của con dấu (thường là 609 chất trám chất lỏng polymer). Sau khi chất trám khô trong một khoảng thời gian, dung môi bay hơi. Bảo vệ kết nối mặt bích và vít.

 

5. Cải thiện cấp độ quá trình cài đặt, loại bỏ rò rỉ do các phương pháp cài đặt không đúng

Nếu giao diện mặt bích không đồng đều hoặc bị biến dạng và sai lệch, hãy sửa giao diện trước. Nếu sai lệch là nghiêm trọng và không thể sửa chữa, hãy cắt bỏ mặt bích và hàn lại. Đảm bảo rằng giao diện là song song. Khi lắp đặt nén gioăng niêm phong là khoảng 1\/3 độ dày của nó là phù hợp.

 

6. Nhắc nhanh và cắm keo dán keo

Phương pháp này có thể được sử dụng để rò rỉ nhỏ và rò rỉ máy biến áp, và có thể được sử dụng để cắm rò rỉ thành ống tản nhiệt máy biến áp là mỏng và điểm rò rỉ không phù hợp để cắm hàn. Khi sử dụng thanh cắm để cắm rò rỉ, cần phải loại bỏ hoàn toàn dầu, da bằng sáng chế và oxit trong phần cắm để làm cho kim loại hiển thị màu tự nhiên. Sau đó điều chỉnh keo cắm theo tỷ lệ và cắm phần rò rỉ cho đến khi nó không bị rò rỉ.