研究与探讨
传源卤环境 E1-727205
变压器油中腐蚀性硫对绝缘纸老化的影响研究
林坦
（福建中试所电力调整试验有限责任公司福建福州350007）
摘要变压器油中扁蚀性硫对究油电气设备中的铜构件造成扇蚀危害的研究在国内开展的较多，但油中蚀性硫对油
中体绝缘老化影响研究较少涉及。研究探讨变压器油中离蚀性硫对绝缘纸老化的影响。关键调变压器油固体绝缘老化橡醛扁蚀性硫
中图分类号：TM411
文献标识码：A
1变压器固体绝缘材料老化的危害
随着用电负荷的增加，电力变压器的使用也越来越多，内部绝缘老化而产生的设备绝缘故障时有发生。绝缘故障主要包括绝缘材料(绝缘纸和绝缘纸板)的老化和绝缘受潮。所谓绝缘材料的老化，就是指这些材料受温度和氧的作用引起老化、发生分解，降低或丧失了绝缘强度，所产生的老化产物大都对电气设备有害，会降低绝缘纸的绝缘性能，腐蚀设备中的金属材料，而电气设备的寿命往往取决于绝缘纸的老化程度。虽然固体绝缘老化对于绝缘强度的降低不是很明显，但是老化所引起的机械强度的变化会使得变压器绕组对短路电动力作用下引起的位移非常敏感。绝缘已经老化的变压器，当变压器发生出口短路时容易造成变压器间绝缘损坏
文章编号：1672-9064(2016)05-013-02
Furtural),分子结构为:,化学式为:CH,OCHO。油中糠醛含量可以利用高效液相色谱分析技术进行测量(DL/T 1355-2014(变压器油中糠醛含量的测定液相色谱法》)。在绝缘纸老化过程中，嫌醛是由绝缘纸单独产生的，是除聚合度外表征绝缘纸老化程度的可靠特征量，大量的研究表明糠醛的质量浓度(p(Fur)/mg/L)的常用对数和绝缘纸平均聚合度(Dp)呈线性关系，其拟合方程为：lg(p(Fur)=1.51-0.0035Dp。通过方程式可以算出，当绝缘油中的糠醛含量达到4mg/L 时，聚合度近似值为259.固体绝缘已经处于严重老化的状态，所以可以把辣醛含量达到4mg/L当成一个固体绝缘老化的警戒值。目前绝缘油中糖醛含量检测就成为了对设备固体绝缘的老化判断最经常使用的一种检测手段，本文采用检测变压器油中糠醛含量的变化来研究油中腐蚀性硫对绝缘纸
而发生击穿事故。老化后的绝缘材料的抗拉强度基至会降低
到最初值的几分之一，固体绝缘老化具有不可逆转的特性，其机械和电气强度的老化降低都是不可恢复的。
2固体绝缘材料老化的检测手段 2.1绝缘油气相色谱法
在生产实践中，通常采用气相色谱法分析绝缘油中的 CO和CO,以及低分子烃类组分的含量来判断电气设备的潜伏性故障，其中通过分析CO和CO,的含量来初步判断固体绝缘材料的老化程度。但在实际应用中也存在以下不足：① 在实际情况下，空气中的CO,对油中气体含量影响较大。② 由于CO和CO，既可以由绝缘纸和纸板裂解产生，又可以由绝缘油本身的氧化分解产生，在技术上分开困难。③变压器的固体绝缘对CO和CO,等气体有吸附作用，但是该吸附作用受温度影响较大，这也会影响对老化程度的判断。因此不
能只通过绝缘油色谱数据来判断固体绝缘是否老化。 2.2测量绝缘纸板的聚合度
判断固体绝缘性能可以设法取样测得取得绝缘纸或绝缘纸板的聚合度。一般新纸的聚合度为1300左右，当下降至 250左右时，其机械强度已经下降了一半以上，极度老化致使寿命终止的绝缘纸案合度为150-200。但运行中的变压器无法取得其内部的绝缘纸或绝缘纸板进行聚合度检测，所以该检测方法只适用于停电吊罩检修的变压器固体绝缘测试。 2.3绝缘油中辣醛含量的检测
绝缘纸老化后，其聚合度和抗拉强度将逐渐降低，并生成水、CO、COz，还有糠醛。糠醛又称2-呋响甲醛（英文名：
老化的影响。
3油中腐蚀性硫对固体绝缘材料的影响
腐蚀性硫是指在电气绝缘油中对铜、银等金属有腐蚀作用的活性较强的硫化物，目前普遍认为是二基二硫(DBDS)，该物质与铜反应生成Cu,S,附着在绝缘纸表面，导致绝缘纸板的介电强度和起始放电电压大幅降低，基至引起绕组各层之间发生击穿，进而引起绝缘系统故障。近年来，国内外相继有多起高电压等级设备（变压器和电抗器）发生故障，经初步分析，故障原因与矿物绝缘油中的腐蚀性硫与铜绕组反应生成CuS有关。但我们发现油中的腐蚀性硫对绝缘纸的危害也可能是故障的原因之一，为了验证腐蚀性硫对绝缘材料的危害，我们进行以下试验研究。
4验证腐蚀性硫对固体绝缘损害的试验 4.1试验准备
本老化实验所用的铜扁线、绝缘纸均取自福州天宇变压器厂，铜扁线符合GB/T3952中T2的要求，氧含量小于 0.04%（质量比），纯度为99.9%，试验时截取铜片尺寸： 50mmx11mmx1mm绝缘纸为变压器用普通硫酸盐制木浆纸(Kraft纸），宽度为1.8cm，厚度为0.075mm；绝缘油采用昆仑 25°变压器新油。
4.2含有腐蚀性硫的不同绝缘油老化前后辣醛浓度的变化
我们取了硫腐蚀程度不同的6组变压器油，向其中放人裹绝缘纸铜扁线，分别在正常状态和150℃下老化72h后测定油中糠醛含量，数据如表1。
作者简介；林组(1983-)，福州大学化学专业毕业，化学工程师，从事电力周油用气检测工作。
2016.NO.5.
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