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加氢变压器油构效关系及应用特性研究

作　者: 黄溢彬
导　师: 钟振声
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 加氢变压器油构效关系应用特性
分类号: TE626.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 23次
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内容摘要

变压器油是电力系统中重要的液体绝缘介质，它们质量的好坏直接影响发、供电设备的安全、经济运行。环烷基变压器油是理想的电力用油，但现全世界探明环烷基原油储量仅占原油总储量的2%，供不应求。因此急需研究性能与环烷基油品类似的石油产品。本论文首先探讨石蜡基和环烷基变压器油的族组成与性能之间的关系。研究发现变压器油的倾点、氧化安定性与其CP（链烃）含量基本上成反比例关系。通过加氢裂化、异构脱蜡、加氢精制等工艺，有效降低了非环烷基原油的长直链烃和不饱和烃的含量，实现了变压器油低倾点、高抗氧化等性能。为全面评估加氢变压器油的各项性能，本文建立了一套完整的评价体系。通过完善的试验手段分析研究加氢变压器油的各种电气、理化性能。研究了加氢变压器油的油泥溶解性能。研究巴德老化过程中加氢变压器油的族组成变化情况，以及油质的老化对电气及理化性能的影响，从而探讨电气及理化性能与族组成变化的相关关系。研究发现，加氢变压器油具有优良的电气和理化性能，在闪点、密度、总硫含量等方面更具优势，具有更高安全性。加氢变压器油具有优良的油泥溶解能力。通过巴德老化研究发现，加氢变压器油的CN、界面张力、运动黏度及介质损耗因数出现拐点的时间一致，都在112h左右。加氢变压器油的理化性能和电气性能参数之间相互关联，与变压器油的C族组成存在密切的相关关系。建立了一套变压器油的老化台架，模拟变压器油实际工作中存在的有氧、温度、电场、金属、绝缘材料的应用环境，研究表明，与国内外常用的环烷基变压器油相比，加氢变压器油具有更优异的氧化安定性。现代变压器是由许多种材料组成的一个完整的绝缘系统，为确保变压器的安全运行，排除油品对绝缘材料的影响十分重要。本论文进一步研究了加氢变压器油对密封橡胶、绝缘纸和内壁漆等绝缘材料的影响。研究表明，加氢变压器油与密封橡胶、绝缘纸和内壁漆等绝缘材料的相容性良好。为了更好地验证加氢变压器油在电力变压器中的应用可行性，在某供电局110kV主变中加入了加氢变压器油带电运行，并对该变压器进行定期跟踪分析。综合分析该台主变运行6个多月以来试验数据，加氢变压器油各项目指标均在合格正常范围之内，且性能稳定，运行安全可靠，在介质损耗因数方面甚至优于环烷基油。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-13
第一章绪论  13-21
  1.1 变压器油的作用  13-14
  1.2 变压器油的化学组成  14-15
  1.3 变压器油的炼制工艺  15-17
    1.3.1 原油预处理  15
    1.3.2 常压、减压分馏  15-16
    1.3.3 精制  16-17
    1.3.4 调和  17
  1.4 国内外研究现状  17-18
  1.5 本论文的研究目的  18-19
  1.6 本论文的研究内容  19
  1.7 本论文的创新之处  19-21
第二章变压器油族组成与性能的关系  21-27
  2.1 实验部分  21-22
  2.2 结果与分析  22-26
    2.2.1 碳族组成分析  22
    2.2.2 理化性能分析  22-23
    2.2.3 抗氧化性能分析  23-25
    2.2.4 电气性能分析  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章加氢变压器油的研制  27-35
  3.1 加氢变压器油的研制  27-31
    3.1.1 加氢裂化  28-29
    3.1.2 加氢异构脱蜡  29-30
    3.1.3 加氢补充精制  30
    3.1.4 调和  30
    3.1.5 加氢工艺的优势  30-31
  3.2 实验部分  31-32
  3.3 实验结果与讨论  32-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章加氢变压器油的性能研究  35-55
  4.1 加氢变压器油电气性能的研究  35-38
    4.1.1 实验部分  35
    4.1.2 介质损耗因数研究  35-36
    4.1.3 体积电阻率研究  36-37
    4.1.4 介电常数研究  37
    4.1.5 击穿电压研究  37
    4.1.6 实验小结  37-38
  4.2 加氢变压器油理化性能的研究  38-43
    4.2.1 实验部分  38-39
    4.2.2 界面张力研究  39
    4.2.3 运动粘度研究  39-41
    4.2.4 闪点研究  41
    4.2.5 密度研究  41-42
    4.2.6 酸值研究  42
    4.2.7 总硫含量及腐蚀性硫  42-43
    4.2.8 实验小结  43
  4.3 加氢变压器油的油泥溶解性能研究  43-47
    4.3.1 实验部分  44
    4.3.2 两种油品溶解油泥能力的比较研究  44-46
    4.3.3 油泥溶解关系与苯胺点关系研究  46
    4.3.4 实验小结  46-47
  4.4 加氢变压器油的老化规律研究  47-54
    4.4.1 实验部分  47-48
    4.4.2 老化过程碳族组成的变化研究  48-49
    4.4.3 老化过程中其它组成的变化  49-50
    4.4.4 老化对介质损耗因数的影响  50
    4.4.5 老化对体积电阻率的影响  50-51
    4.4.6 老化对界面张力的影响  51-52
    4.4.7 老化对酸值的影响  52
    4.4.8 老化对运动粘度的影响  52-53
    4.4.9 实验小结  53-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章加氢变压器油的老化台架研究  55-64
  5.1 老化台架工作原理  55-56
  5.2 实验部分  56-58
  5.3 结果与分析  58-63
  5.4 本章小结  63-64
第六章加氢变压器油对变压器绝缘材料的影响研究  64-76
  6.1 加氢变压器油对橡胶密封件性能影响研究  64-66
    6.1.1 实验部分  64-65
    6.1.2 浸橡胶后变压器油的性能变化  65-66
    6.1.3 密封橡胶浸油前后的性能变化  66
    6.1.4 实验小结  66
  6.2 加氢变压器油对绝缘纸影响研究  66-71
    6.2.1 实验部分  67
    6.2.2 老化后绝缘纸聚合度  67-68
    6.2.3 老化后变压器油糠醛含量  68-69
    6.2.4 老化后变压器油酸值  69
    6.2.5 老化数据小结  69-70
    6.2.6 老化后绝缘纸微观形貌分析  70-71
    6.2.7 实验小结  71
  6.3 加氢变压器油对内壁漆影响研究  71-75
    6.3.1 实验部分  71-72
    6.3.2 变压器油的性能变化  72
    6.3.3 变压器油的成分变化  72-75
    6.3.4 实验小结  75
  6.4 本章小结  75-76
第七章加氢变压器油在运行变压器中的应用  76-79
  7.1 加氢变压器油运行跟踪  76-78
  7.2 本章小结  78-79
结论  79-81
参考文献  81-87
攻读硕士学位期间取得的研究成果  87-89
致谢  89-90
附件  90

加氢变压器油构效关系及应用特性研究

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