电力机车变压器油的质量要求和其过滤处理

　　导读：重庆通瑞过滤设备制造有限公司在该篇文章主要向广大客户朋友讲述电力机车变压器油品的质量检验指标及其变质原因，并从指标分析中找出油品的过滤处理方法。
　　
　　在我司实际销售中，常会遇见要求过滤机车变压器油的客户。他们主要使用电力机车上所装的牵引变压器用来把从接触网上取得的25kV高压电降为供给牵引电动机所适合的低压电。因此变压器内油品含水或老化变质都会使油的缘强度降低，定期对变压器油进行质量检验，可便于发现问题及时处理。为保证机车安全运行，对新油和运行中的油进行定期检验分析，符合标准要求，才能使用。般客户会采用ZJB系列变压器油单真空滤油机进行过滤和净化。下面我做些简单分析：
　　
　　1变压器油的主要作用
　　
　　变压器油在变压器内部的主要功用是缘，散热，消弧。它方面要使变压器的线端间，线圈间以及线圈与箱壁间有良好的缘性能而不至于发生断路或电弧，同时要将变压器在运行中产生的热传导出去，利用变压器油在变压器中由于内外温度不同而产生对流，将热从线圈和铁芯带至油箱壁，油管使其散放在空气中得到冷却，同时起到防止固体缘受潮作用。因此为保证油品质量，必须对变压器油的各项指标进行严格的检测。
　　
　　2电力机车变压器油常规化验项目及其各项指标的危害分析
　　
　　变压器油必须目测外观透明，无沉淀和悬浮物。常规检测指标有：耐压、酸值、闪点、水溶性酸、游离碳、颜色、机械杂质、水份。
　　
　　2.1耐压
　　
　　即变压器油的击穿电压。耐压的多少表示油品的缘强度大小，耐压的测定是检验油的性能是否适应电场电压强度，从而不会导致设备损坏，是项非常重要的监督手段。般电力机车通常使用25号和45号变压器油，干燥清洁的油品要求加入变压器前耐压不小于35kV（经ZJB系列单真空滤油机处理后，耐压值可达55KV以上）。但当油内含水或固形物时，尤其是当固形物中伴随有较高含量的溶解水时，对耐压影响较大。因此耐压的测定可以指示油中杂质的存在情况。如果油中水份和导电性固形物都具有比油本身大的电导率和介电常数，在电场电压的作用下会构成导电桥路，从而降低了油的击穿电压。耐压的减小，说明油已受到水和杂质的污染，上车前必须重新过滤，检验合格后方能使用。
　　
　　2.2闪点
　　
　　油品的高温安全性以闪点表示。闪点越高，挥发性越小，使用中越安全，油在运行中损耗也越小。因为变压器运行时上层温度zui高不超过90℃，加上50％的安全系数，故要求变压器油的闪点不低于135℃。如果经检测闪点降低，则表示油中有挥发性可燃物质产生，这些都是低分子碳氢化合物，它们往往是由于电器设备局部故障，造成过热，使变压器油在高温下热裂解而产生的。因此通过测定闪点可以及时发现变压器或互感器严重过热故障。对于新充入变压器及检修过滤后的油来说，测定闪点也可以防止和发现是否混入轻质馏份的油品，对检测闪点过低的油品应及时处理，以免导致变压器烧坏，使机车运行发生故障。我45号新油闪点低限为135℃，但般新油及处理过的油常可达145℃～150℃。通常油品的闪点在运行过程中变化不大，或经运行后反而略有升高。如果发现闪点比原来新油或上次测定值低5℃，在多数情况下已证明是由于变压器局部过热造成油裂解所致。此时应对变压器采取严密监督检查或检修措施，决不能由于闪点测定值还远高于规定低限，而误认为情况正常而不予理睬继续运行，从而损坏变压器设备，不利于机车的安全运行。
　　
　　2.3酸值和水溶性酸
　　
　　般变压器油的酸值指标要求不大于0.03mgKOH/g；水溶性酸：无。变压器油中含有各种酸类及酸性物质，尤其是当水溶性酸含量增加，油中又有水时，会提高油品的导电性，降低油的缘性能，缩短变压器的使用寿命。酸性物质也会对设备构件所用的铜，铁，铝等金属材料有腐蚀作用，而生成的金属盐是氧化反应的催化剂，更加速油的氧化过程。因此防止和控制运行油的氧化反应和酸性物质的生成，是延长变压器油及变压器使用寿命的关键技术措施。
　　
　　2.4游离碳
　　
　　变压器油内如存在悬浮或沉积的碳黑颗粒，将构成机械杂质的部分，从而影响油的缘性能，明显降低油的耐压，导致主变压器缘性能下降。同时存在于油中的这些碳粒会加速油品的乳化，从而增加油品的吸湿性，对变压器可能造成危害。因为变压器的缘水平要求较高，所以变压器油中是不允许有碳黑颗粒的。如在检测的油品中发现有碳黑存在，应及时更换新油或滤油达到合格。
　　
　　2.5机械杂质
　　
　　变压器油中含有的机械杂质包括不溶性油泥，沉淀物和固形物，固形物包括尘埃及各种纤维等。它们有的是外界侵入的或是电器部件带入的，有的是在机车运行过程中产生的，使运行中变压器油的机械杂质增加，影响油的缘性能，会使油的耐压明显降低，导致变压器或互感器缘性能下降，在高压电场下甚至会引起局部放电，损坏缘电器。另外，机械杂质的沉积也会阻碍传热，造成局部过热，促进油的劣化。故在运行中对油品的机械杂质进行监督和检测，般认为外观目测和缘试验结合起来，确认该油品透明，无沉淀和悬浮物，并且耐压合格，方可使用。变压器油单真空滤油机般可将杂质精度控制在5微米以内。
　　
　　2.6水份
　　
　　油品中含有水份，会促进油品老化并使缘性能下降，从而导致变压器运行可靠性和寿命的降低。变压器油中的水份方面是设备制造过程中产生的，另方面是在变压器运行过程中由于氧化及热裂解作用而生成的水份。当水份含量为20PPm时，油的击穿电压约为干燥时的22％。在变压器中，水份会促进有机酸对铜，铁的腐蚀作用（若是定期对油品进行净化处理，油品的含水量可严格控制在3~5ppm以内）。产生的金属皂化物会恶化油的缘性能，并增加油的吸潮性，对油的氧化起催化作用。般认为受潮的油比干燥的油的老化速度要增加2～4倍。因此油中含水必须滤油达到合格后才能充入变压器，以保证变压器的缘强度符合标准。
　　
　　3通过对以上各项指标的危害分析
　　
　　要求变压器油的质量必须符合以下几点：①良好的电气缘性能，缘强度高，介质损失角小；②粘度小，散热快，冷却性能好，能将变压器在运行中产生的热传导出去；③抗氧化安定性好，使用寿命长；④凝点低，有较好的低温流动性；⑤闪点高，蒸发性小，以保证在变压器运行的温度下能安全工作。
　　
　　4受空气，温度，水份的影响，造成变压器油变质劣化
　　
　　变压器油劣化后的产物有溶解在油中的劣化产物，不溶解在油中的劣化产物及气体产物三种。其危害如下：
　　
　　4.1溶解在油中的劣化产物
　　
　　主要是有机酸，这种酸中常含有部分低分子有机酸，使劣化油酸值增大，降低油的缘性能。
　　
　　4.2不溶解在油中的劣化产物
　　
　　主要是油泥沉淀物，使油品耐压降低，并造成散热不良。
　　
　　4.3气体产物
　　
　　当油受到电弧作用时，生成部分气体，主要成分是氢气和碳化氢等,造成运行设备故障。
　　
　　5对变压器油质量的处理方法
　　
　　①检验PH值与酸值不合格：检查净油器除酸硅胶是否失效，必要时更换硅胶或进行硅胶除酸滤油处理；②检验闪点不合格时，进行真空滤油提高闪点；③机械杂质，游离碳，水份不合格：找出污染原因，消除污染源，并滤油达到合格；④耐压不合格：可用真空滤油机滤油达到合格。
　　
　　综上所述，电力机车中变压器油有缘，散热，消弧的作用。因此其油品质量的好坏，直接影响变压器的安全运行与使用寿命。所以加强新油和运行中变压器油的监督与维护，采取合理的防劣措施，能减缓油品质量的老化，延长变压器的使用寿命，从而保证铁路机车的安全运行。
　　
　　不同的油品，不同的污染程度以及不同的过滤要求，均对选择净化设备和型号起着重要的影响。重庆通瑞过滤设备制造有限公司提醒广大新老客户，提高油品净化的意识。定期过滤，保障电力机车的正常运行，延长油品使用寿命。重庆通瑞业务部负责人：邹女士.
　　
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