超高压直流输电换流变绝缘油.pdf

成果推介
超高压直流输电换流变绝缘油
李峻峰张静何军马慈燕
中国石油克拉玛依石化公司
摘要:换流变绝缘油主要用于换流变压器中作为绝缘和冷却介质,在变压器内充满各部件之间的间隙,排除空气
避免各部件与空气接触受潮而引起绝缘性降低。为实现换流变绝缘油的国产化,填补国产空白,中国石油克拉玛依石化
公司自主开发了超高压直流输电換流变绝緣油。该产品以克拉玛依环烷基原油为原料,采用适宜的加エエ艺生产,在我
国首条电銭路的换流变设备中得到应用。经过电力系统多年来的实际运行验证,该油品达到国际同类产品的质量水平,
性质稳定,使用性好。
关键词:超高压直流輸电环婗基绝缘油
D0l:10.3969/iss.1002-302x.2014.01.016
超高压直流输电换流变绝缘油(以下称换流变绝系统的另一端换流站,再由换流器将超高压直流电转
缘油)研制项日是为了配合我国直流输电工程的关键换为超高压交流电,然后经过变压器变压后与受端交
设备换流变压器的生产技术国产化而开展的研究工流电网相连。在交直流的换流或逆变装置中,换流器
作。随着我国“十五”年计划中“西电东送”重点工是关键设备。
程的实施,超高压直流输电技术作为一项高新技术将
换流变绝缘油是绝缘油的一种,主要用在换流变
在我国得到迅速发展和推广应用。换流变绝缘油是换压器中作为绝缘和冷却介质,在变压器内能够充满各
流变压器中的绝黎和冷却介质,并可在运行过程中监测部件之间的任何间隙,排除空气,避免各部件与空气
变压器运行状况,产品具有馏分窄、黏度小、闪点高、接触受潮而引起绝缘性降低;同时,由于流动会将发
抗氧化及抗老化性能优异的特性,满足了变压器运行热部件产生的热量及时带走,起到散热效果,并可在
过程中的冷却、散热和长周期运转的要求。换流变压运行过程中监测变压器运行状况。
器是在主干电网上运行,因此换流变绝缘油在氧化安
定性方面的要求比普通变压器油更加严格。该项目产2加工工艺
品的研制成功填补了我国生产直流输电设备绝缘油的
由于换流变压器运行温度比普通变压器高,循环
空白,实现了换流变绝缘油的国产化,从而推动了我通道较窄,电场方向不存在交流变化,绝缘油品中的
国电力行业的技术进步
微粒子在电场作用下形成定向运动,容易造成变压器
运行故障,因此,要求油品低黏度、高闪点,在保证
1换流变绝缘沺及其用途
使用安全的前提下,使油品在运行温度下具有良好的
高压直流输电的基本原理是将送端系统的交流电流动性和换热能力,而且换流变压器是在主干电网上
经过变压器提高到预定电压等级后,再经过换流器将运行,因此换流变绝缘油在氧化安定性方面要求比普
高压交流电转换成超高压直流电通过输电线路传送到通变压器油更加严格。
中国石油天然气集团公司2012年自主创新重要产品
基金项目:中国石油天然气集团公司项目
获专利情况:“一种换流变绝缘油基础油及其制备方法”(专利号:ZIL200910242076.4)获国家发明专利。
第一作者简介:李峻峰,1972年生,毕业于大庆石油学院石油化工专业,エ程师,主要从事油品研发工作。E
ypslijunfeng(@petrochina.com.cn
66石油科技论坛?2014年第1期“
李峻峰等:超高压直流输电换流变绝缘油
针对换流变绝缘油的质量要求,结合中国石油克
表2换流变试验样性质分析表
拉玛依石化公司目前基本工艺路线及生产装置情况,
项目
第1批第2批第3批质量指标
实验室研究采用环烷基原油适宜馏分为原料生产换流
收率(%)
67.5566.2369.72
变绝缘油基础油。
密度(kg/m3)
878.1870787021≤895
运动黏度(40℃)(m2/s)7.34276297、5501≤80
3技术参数指标
闪点(闭ロ)(℃)142.51142.514.0≥140
通过与换流变压器生产厂家的技术交流制订了研
倾点(℃)
-45」<-45<-45≤-45
制质量标准。具体技术指标见表1。
中和值( mgkoh/g)10.0210.01810.022≤0.03
界面张力(mN/m)
4454.5446
≥40
表1换流变用绝缘油研制技术指标
腐蚀性硫
非
非非
非
分析项目
指标
试验方法
氧化安定性(120℃,164h
外观
透明、无沉淀物
目测
氧化后酸值( mg KOH/g)0.014410.01540.0148≤0.2
密度(20℃)(kg/m3)
≤895
GB/T1884、18855
氧化后沉淀(%)(质量分数)050.00810061≤0.05
运动黏度(40℃)(mm2/s)
≤8.0
GB/T 265
注:上述换流变绝缘油试样添加了0.3%的酚型抗氧剂。
倾点(℃)
≤~45
GB/T 3535
表3换流变绝缘油产品性质分析数据
闪点(闭?)(℃
分析项目
质量指标工业化产品试验方法
中和值( mg KO H/g)
≤0.03
GB/T4945
密度(20℃)(kg/m3)
876.0
CB/T1884
腐蚀性硫
非腐蚀性
SH/T0304
运动黏度(40℃)(ュm/s)≯8.0
7.684
GB/T 265
界面张力(25℃)(mN/m)
≥40
CB/T6541
中和值( mgkoh/g)
0.03
0.00868GB/T4945
氧化安定性(110℃,164h)
闪点(闭口)(℃)
140
GB/ 261
氧化后酸值( mgkoh/g)
≤0.2
SH/ 0206
腐蚀性硫
非
SH/T 304
氧化后沉淀(%)(质量分数
≤0.05
界面张力(25℃)
40
GB/ 6541
4实验室样品研究及其评价
氧化后酸值( mgkoh/g)「>0.2
0.132
SH/0206
采用克拉玛依石化公司环烷基原油适宜馏分原
氧化后沉淀(%)(质量分数)>0.05
0.0394
料,通过试验方案的设计、审定及多次实验室方案筛
由表3数据可看出,工业化产品达到了换流变绝
选,确定了换流变绝缘油基础油的沸程控制范围,对缘油的质量要求。
选择的环烷基馏分参照变压器油生产工艺进行了适宜
的工艺考察。实验室对制备的样品基本理化性质进行6市场应用情况
评价。3个批次样品的分析结果见表
2002年4月克拉玛依石化公司进行了工业化试生
从表2中实验样品的数据表明,以克拉玛依石化产,为中国石油润滑油公司提供换流变绝缘油基础
公司的环烷基油适宜馏分做原料,采用适宜的工艺生油,生产的KI50X、KI50CX产品经过西电集团西安变
产的换流变绝缘油试验样品的高低温黏度、闪点、倾压器有限责任公司、国电公司热工研究院和 SIEMENS
点、电气性能、氧化安定性等关键的性质均可满足换公司评定认为达到国际同类产品的质量水平。2002年
流变绝缘