三.运行抗燃油的维护
1) 调整汽轮机电液调节系统的结构,延长抗燃油的使用寿命 2) 使用相容性材料
3) 防止空气中的潮气侵入,防止冷却器水分泄露,严格控制油品的清洁度和水
分
4) 减少或防止空气侵入,降低抗燃油的劣化,使油品的空气释放性和泡沫性变
好;
5) 防止运行油温过高,减缓运行抗燃油的劣化速度,延长抗燃油的使用寿命。 6) 安装合适、高效的旁路再生装置系统,加强过滤器、滤网的维护管理。防止
油品的酸值,水分过高。
7) 换油,油质严重劣化,不能满足生产需要,且再生成本较高和补油,降低酸
值
8) 添加油品添加剂,改善抗燃油的理化性能
13.影响油品闪点的主要因素
1) 油品的化学组成。含挥发组分越多的液态石油产品,其闪点特别低;含有不
易挥发组分的油品,其闪点就高。
2) 仪器的型式。热源的型式会影响测定结果
3) 试样含水量。加热油品时,试样水气化形成的水蒸汽会稀释混合气,泡沫覆
盖在液面上面,推迟闪火时间,使测定结果偏高。 4) 油量多少。在闭口闪点测定器的杯内有,油量多,则液面以上的空间容积小,
混合气浓度易达到爆炸下限,故测定闪点较低。反之,测得闪点较高。 5) 加热速度。加热速度快,单位时间内蒸发出的油蒸汽多而扩散损失少,可提
前达到可燃混合气的爆炸下限,使测得结果偏低。反之,使结果偏高。 6) 点火用火焰大小、离液面高低及停留时间长短。点火用的球星火焰直径较规
定的大,则所得结果偏低。火焰在液面上移动时间越长,离液面越低,则所得结果偏低,反之则偏高。
7) 点火次数。点火次数越多,扩散和消耗油蒸汽多,要在较高的温度下才能达
到爆炸下限,结果偏高。
8) 注意试验结果有效性。闭口杯法规定,如果所记录的观察闪点温度与最初点
火温度差值少于18℃或高于28℃则认定此结果无效,应更新新试油重新测定,调整最初点火温度,直到达到有效的测定结果,即观察闪点与最初点火温度的差值应在18—28℃范围之间;开口杯法规定,如果观察闪点温度与最初点火温度差值少于18℃,则认定此结果无效;观察闪点与最初点火温度高18℃以上。
9) 大气压力。气压低,蒸发快,空气中油蒸汽浓度易达到爆炸下限,则闪点低; 10) 结果、精密度要求。开口闪点报告修正后的闪点或燃点,以℃为单位,且结
果修约至整数。
11) 仪器的校验,对测定结果有影响。
14. 油品的氧化安定性: 油品抵抗大气(氧气)的作用而保持其性质不发生永久性变化的能力叫氧化安定性
影响油品氧化安定性的因素:
1)油的化学组成以及这些组成在油中所占的比例大小,外界条件相同时,烷烃最易氧化,环烷烃次之,芳香烃较难氧化。
2)温度是影响油品氧化的重要的外界因素之一,氧化速度随温度升高而加快;随温度升高,其中间产物----醇、醛、酮等可以进一步发生氧化、缩合、聚合等反应,从而加速二次氧化产物----胶质、沥青等的生成;同一油品在温度较低时,为自动抑制氧化,温度较高时为自动催化氧化。
3) 氧气存在是油品氧化的根本原因,单位体积的油品中,氧气体积中氧气浓度增加加速油品氧化,其氧化曲线为自动催化型;增大
4) 受金属催化剂的影响,不同金属对油品氧化的影响有所不同。在未发生氧化的油品中,铜开始有严重的催化作用,但到一定时间后有抗氧化作用。
5)油的精制程度精制用药量不足则精制不足,有种非理性成分未除净,若药量过大则精制过度,除掉了理想成分是油品安定性降低。
6) 电场和日光影响,空气存在,电场加速油品的氧化,经常被日光照射,氧化速度较快。
7) 固体绝缘材料不同的影响。
氧化安定性是润滑油的一项重要指标,它决定润滑油在使用过程中是否容易变质,直接影响润滑油的使用寿命和高温性能。由于基础油在润滑油中所占比例一般大于90%,基础油的氧化安定性对润滑油的品质改善起着举足轻重的作用,评价基础油的氧化安定性对研发新型润滑油也十分必要。
氧化安定性的特点:一是氧化反应所需的能量少,在室温以下就能进行。二是氧化反应的产物较为复杂,有液体、气体和沉淀物等,其中有机物居多,也有少量的无机物;三是在恒温和条件相同的外界条件下,油品烃类的自动氧化趋势比较特殊,油品的氧化过程十分复杂。
15.石油产品的炼制工艺程序及目的是什么?
1) 原油的预处理:去掉原油中的水分、机械杂质及盐类 2) 油的蒸馏与分馏:得到不同温度范围的馏分 3) 油的精制:去除油中的非理想成分
4) 油的调合:添加添加剂,改善油品特殊指标
16. 谈谈对电力用油某一领域的发展趋势。(个人看法)
变压器油中溶解气体分析法作为一种有效的变压器油内部故障检测手段。但是对故障发展快或突发性故障往往容易漏检,难以预防此类事故的发生。为了弥补试验周期分析不足而发展起来的油中溶解气体含量在线监测,该技术针对油中溶解气体分析法周期长,分析时间长、精确度差以及不易捕捉到突发性故障征兆等不可避免的弊端,作为油中溶解气体实验室色谱分析的补充和发展,相继研究油中溶解气体在线监测技术,开发以油中溶解气体组分含量为特征量的在线监测装置及系统。及时、准确地反映变压器油中溶解气体的变化情况
变压器在线监测技术要求及发展方向:可靠性要高,检测组分要足够多,检测速度要快,诊断报警要准确,自动化程度高,造价要低,总言之,变压器油中溶解气体在线监测目前还不能取代现有的实验色谱分析手段,随着对变压器油中溶解气体在线监测技术的发展,逐步满足以上的技术要求后,才能广泛推广使用,才能够大大提高电力系统的运行安全可靠性以及供电部门带来可观的经济效益。
17.介质损耗因数的影响因素
1) 与施加的电压与频率有关。介质损耗因数随电压的升高而增加;介质损耗角
随频率的改变而改变
2) 温度。温度对tanδ值的影响随介质分子结构的不同有显著的差异。介质的
电导是随温度变化而改变的,当温度升高时,介质的电导随之增大,泄露电流也会增大,故介质损耗因数也增大。
3) 水分和湿度。水分的极性极强,受电场作用容易极化而增大油的电导电流,
促进油的介质损耗因数明显增大;湿度增大,会使油中的溶解水增加,从而增加介质损耗因数。
4) 氧化产物及杂质。与油的净化程度和老化程度有关,净化不完全或老化程度
深时,油中所含的有机酸类等在电场的作用下,会增大油电导电流,使油的介质损耗因数增大。
5) 油的粘度偏低使电泳电导增加,导致介质损耗因数升高。 6) 热油循环使油的带电倾向增加,导致tanδ值升高。 7) 与外界干扰及测量仪器状况有关。 18.六氟化硫绝缘气体的物理化学性质。
(1) 物理性质:SF6在常温、常压下为具有高稳定性、无色、无臭、无毒、不燃的气体。其密度比空气大很多,具有强烈的致息性。微溶于水,不溶于盐酸和氨,在酒精和醚中的溶解度都大于水。
(2) 化学性质:在150度以下,该气体不与电气设备中的材料起化学反应;超过150度,硅钢会与促使其分解;在180~200度,与AlCl3反应生成AlF3,在250度左右,可与SO3生成SO2F2;室温下会被无水氢还原:SF6+8HI—H2S+6HF+4I2 19.SF6为什么具有优异的电气性能。
六氟化硫优异的电气性能是由SF6的负电性决定的。
(1) SF6具有很强的电负性,容易与电子结合并形成负离子,削弱电子碰撞电离能力,阻碍电离的形成和发展。
(2) SF6的分子直径较大,使电子在SF6气体中的平均自由行程缩短,不易在电场中积累能量,从而减小了电子的碰撞能力。
(3) SF6气体的分子量大,是空气的5倍,形成的SF6离子的运动速度比空气中氮、氧离子的运动速度更小,正负离子间更容易发生复合作用。从而使SF6气体中带电质点复合,阻碍了气体放电的形成和发展,绝缘介质不易被击穿。总之,由于SF6的电子截面积越大,具有极强的吸附电子的能力,SF6的电子亲和力高达3.4ev,所以SF6具有优良的绝缘性能。
20.废油的再生方法有哪些?一般的原则有哪些? 答:废油的再生方法大致可分为以下几种:(1)物理净化方法,这种方法严格来说不属于再生范畴,主要是出去油中的污染物,净化油。此法可做再生前的预处理。(2)物理-化学方法,此方法主要包括凝聚、吸附等单元操作。(3)化学再生法,这种方法主要包括硫酸-白土法和硫酸-碱-白土法等。 21.如何选择废油的再生方法? 答:选择废油的再生方法的基本原则是根据废油的劣化程度含杂质情况和再生油的质量要求等,选用操作简便,材料耗用少、再生质量又高的方法。一般原则是:(1)油氧化不太严重,仅出现酸性和极少的沉淀物质等,以及某一项指标变坏,可选用过滤和吸附剂处理的方法;(2)油的氧化较严重,含杂质较多,酸值较高时,采用吸附处理方法无效时,可采用化学再生法中的硫酸-白土处理方法;(3)酸值很高,颜色较深,沉淀物多,劣化严重的油品,可采用化学再生法。
第一章作业
1.运行变压器内部有哪些常见的气体故障?其产气特征是什么?正常运行的变压器内为什么会产生气体?
1.过热性故障:特征气体是CH4和C2H4(油分解产气),随温度升高乙烯增多,其次是C2H6和H2.
2.放电故障:电弧放电,电流大,变压器油分解出C2H2,H2和少量的CH4。局部放电,电流小,主要分解出H2和CH4
3.受潮:油中水分和含湿度杂质易形成“小桥”,放出氢气,水分在电场作用下铁与水的反应,产生大量氢气。
4.活性硫腐蚀:在微量氧气存在时,硫酸与铜片发生反应生成硫化亚铜,导致绝缘材料损坏或变成导体。
2.用气相色谱法分析油中溶解气时进样操作应注意哪些事项?
1.进样量:应保持峰的宽度不变,既保持峰高或峰面积与进样量呈线性关系。因此进样量不能太大,否则会出现“超载现象”。
2.进样时间:过长同样会降低柱效率而色素区域加宽。进样时间越短越好,一般必须小于一秒,采用注射器进样要做到进针准快,推针要快,取针要快。
3.进样装置:应设计合理,死体积小,特别注意气密性,防露出样气,注射器要进行严密性检查,防止柱前压大冲出注射器芯,防样气失真,减小注射器死体积影响,用样气冲洗注射器。
3.在25度,101.3KPa大气压下,C17以上的正构烷烃为固体,而变压器油多为C17以上的烃类组成,为什么是液体?
烃类组成多为C17以上的变压器油多为液体的原因是烃类中烷烃含量少,即使是烷烃也多为异构烷烃,熔点低
4.划分汽轮机和变压器油牌号的依据是什么?
(1)变压器油按最低冷态投运温度LCSET分为0、10、20、30号
(2)我国目前生产的汽轮机油是按40度的运动粘度的中心值来划分为32号,46号,68号和100号。
5.生产电力用油选用哪种石油好?为什么要从高沸点馏分中制取电力用油? 关于电力用油的选用最好采用环烷基石油;从高沸点馏分中制取电力用油是由于其含理想组分比较多。
6.油品中芳香烃含量是不是越多越好?
不是。因为芳烃较烷烃和环烷烃更容易氧化,生成大量的不溶性沉淀。使用中会生成腐蚀性副产物,因此电力用油中加入少量的芳香烃是很好的,但不是越多越好。
7.电力用油炼制工艺程序和目的是什么? 1)原油预处理:主要是脱盐和脱水。
2)常压蒸馏和减压蒸馏:使得原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品。
3)催化裂化:是为提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油的最重要的工艺操作。
4)催化重整:在催化剂和氢气存在下,将常压蒸馏所得轻汽油转化为含芳烃较高的重整汽油的过程。
5)加氢裂化:在高压、氢气存在下,需要催化剂,把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。 6)延迟焦化:使得原料深度裂化。
7)炼厂气加工:作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。
8.对电力用油特性要求主要有哪些?为什么?
1)良好的抗氧化性能。绝缘油、汽轮机油一旦投入使用,一般要求绝缘油能使用10~20年,因此要求其具有良好抗氧化性能。
2)良好的冷却散热性能。变压器带负荷运行时,其涡流损失和磁铁损失会转化为热量,若不及时散掉,会降低变压器的出力,缩短其使用寿命。 3)良好的低温流动性能。
4)优良的电气性能。一般评定绝缘油的电气性能与指标是击穿电压、介质损耗因数、体积电阻率、析气性和相对介电常数等,如达不到上述要求的绝缘油易造成安全事故,不能采用。
5)适当的粘度和粘温性。对汽轮机油来说,适当的粘度是保证机组正常润滑的重要因素。
6)高温安全性,环保性能好,低毒性。 9.何为油品的添加剂?
加入油品中能显著改善油品原有性能或赋予油品某些新的品质的某些化学物质。 10.测定运动粘度时应注意哪些事项?
1)严格恒温。因为液体油品的粘度是随温度的升高而降低,随温度的下降而增大,故测定中必须严格控温,否则极微小的温度波动就会使测定结果误差较大。 2)试样应脱水和除掉机械杂质。因为杂质存在会影响油品在粘度计中正常流动,影响实验结果准确性。
3)试样中不许有气泡。存在气泡会影响装油体积,进入毛细管后形成气塞,增大液体流动阻力,是流动时间偏长,测定结果偏大。
4)将粘度计调正成垂直状态。若不垂直,则会改变液柱高度,从而改变静压力大小,造成测定结果产生误差。 11.测定恩氏黏度的注意事项?
1)恩氏粘度计尺寸要符合要求,注意使用时不要弄脏和磨损流出管。
2)粘度计“水值”应定期检查.更换新的流出管时,应重新校正“水值”。 3)测定时,所流出的油品均应为连续的线状,不允许断线。
4)试样在测定恩氏黏度计时应恒温,使试样温度波动不超过0.1摄氏度。 5)试样必须预先脱除水分和机械杂质,并不允许存在气泡。
6)粘度计要调成水平,使内容器中三个尖钉的尖端同时漏出油面,装油量要准确。7)使用过的恩氏粘度计,在测“水值”前应将内容器及木栓中有清洗干净。 12.简述变压器油产生故障气体的原因和特点。
1)变压器油的裂解产气,变压器油过热分解产生二氧化碳,低分子烃类气体和氢气等,随温度的升高而急剧增加。
2)固体绝缘材料的分解产气,其分解产物主要是一氧化碳和二氧化碳,其形成量随氧含量和水分的增加而增加。
3)其他产气途径,油中有故障特征气体,油中含有水和铁作用生成氢气,油中溶解氧,可能生成大量氢,高温使油生成其他气体,油吸收空气中的二氧化碳等 13.抗氧化剂的作用机理
从油品烃类氧化的链锁反应学说可知,抗氧化剂之所以能减缓油品的氧化,关键是抑制剂能“吃掉”活性自由基;分解剂能终止氧化的链反应。如果用RH表示组成油品的液态烃。目前在变压器油中已比较广泛地采用了添加剂T501抗氧化剂的维护措施。T501是2.6二叔丁基对甲酚,简称烷基酚,国外简称“DBPC”,属第三类抗氧化剂,它能在有自身氧化过程中产生的活性自由基R?和烃基过氧化物ROO?进行反应生成非活性自由基或稳定产物。
14.运行变压器油监督指标与新油有何不同
新油:外观、密度、运动粘度、倾点、凝点、闪点、酸值、腐蚀性硫、氧化安定性等;
运行中:外状、水溶性酸值、酸值、闪点、水分、界面张力、介质损耗因数、击穿电压等。
新油监督指标主要在于其物理性能、化学性能、电器性能;而运行中变压器油监督指标主要在于检测其污染程度,对设备运行的影响因素。 15.当需要混油和补油时应遵守哪些原则规定 (1) 不同油基的油原则上不宜混合使用 (2) 如在运行油中混入不同牌号的新油或已使用过的油,除因事先测定混合油的凝点以外,还应按DL/T429.6的方法进行老化试验,还应测定老化后油样的酸值和介质损耗因数,并观察油泥析出情况,无沉淀方可使用,所获得的混合样品的结果应不比原油的差,才能决定混合使用
(3) 对于进口油或产地、生产厂家来源不明的油,原则上不能与不同牌号的运行油混合使用。当必须混用时,应预先进行参加混油的各种油及混油后的油老化试验,并测定老化后各种油的酸值和介质损耗因数及观察油泥沉淀情况,在无油泥沉淀析出的情况下,混合油的质量不低于原运行油时,方可混合使用;若相混的都是新油,其混合油的质量应不低于最差的一种油,并需按实测凝点决定是否可以适于该地区使用。
(4) 在进行混油试验时,油样的混合比应与实际使用的比例相同;若无法确定混油比,则采用1:1质量比例混合进行试验。
(5) 矿物汽轮油与用作润滑、调速的合成液体有本质区别,切勿将两者混合使用。
16.用气相色谱法分析油中溶解气时进样操作应注意哪些事项?
1.进样量:应保持峰的宽度不变,既保持峰高或峰面积与进样量呈线性关系。因此进样量不能太大,否则会出现“超载现象”。
2.进样时间:过长同样会降低柱效率而色素区域加宽。进样时间越短越好,一般必须小于一秒,采用注射器进样要做到进针准快,推针要快,取针要快。
3.进样装置:应设计合理,死体积小,特别注意气密性,防露出样气,注射器要进行严密性检查,防止柱前压大冲出注射器芯,防样气失真,减小注射器死体积影响,用样气冲洗注射器。
17.SF6气体绝缘设备具有哪些特点?
1)小型化,占地面积小;2)特性好,安全可靠,维护周期和维护管理方便;3)不燃不爆,噪音小,有利于城市电网的改造;4)安装周期短,使用寿命长。
18.根据油中气体分析结果如何判断充油设备有无故障? 在判定设备内有无故障时常用的方法是“三查”,查对注意值,考察气体产气速率,和调查设备有关情况。
1.查对特征气体含量分析数据是否超过注意值 2.确定故障的有无,对故障的性质做出初步估计 3.调查设备的有关情况,要判明设备有无故障,应全面了解所诊断设备的结构安装,运行及检修等情况,弄清楚气体产生的真正原因,避免误判。 在判断故障时,应根据调查情况结合色谱分析数据进行综合分析判断以判定故障的有无。