1、变压器绝缘油硫腐蚀原因和处理策略分析摘 要本次的研究依据，以大连市的地方电网变压器硫腐蚀故障实例作为研究的主要材料，并以此来分析其中的故障成因以及处理方案的实际效益。以求完成对我市电网故障的配备分析要求，以此来完成我市的电网安全性建设。 关键词变压器；绝缘油；硫腐蚀；原因；处理策略 中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0010-01 伴随着现代社会经济的发展，我国对电网需求也逐渐加大，而在这一扩展过程中，变压器的使用规格也在不断的升级。其中我们针对大连市的地方用电变电站的电网用电设备中出现的硫腐蚀问题进行了一下的简要分析，并以此来建设新的防范措施。
2、一、故障实例介绍 我们针对大连市某地区的电网进行分析，电网行医以 SFSZ11-18000的 220kv 变电调频作为主要的应用频率。使用的抗氧化剂为进口变压防漏电液压机械油，进购时间为 2005 年采购而来。在 2009 年的使用中，由于荷载时间较长，在进行色破试验检测中，发现绝缘油中出现了乙炔，且气含量随着使用年限的增加而出现了增长趋势。在 2010 年初将其返厂进行测试后，发现绝缘油中的乙炔增长趋势如下表 1 中的数据所示。 在对线圈检查后发现，高压绕组的接头变色发生效果更明显，其色泽变化成为了蓝紫色，铜线圈的相接处绝缘表面则为蓝紫色镀层。越接近边缘位置，其颜色越浅，对此我们从线圈的解体
3、检查作为主要的对比结构，其中各高压线圈的相似度，也接近蓝紫色，近色泽上稍微浅一些。为进一步的将故障成因分析出来，我们对变压器生产厂家所给出的铜线规格进行了调查，其调查结果为下面的几点特征。 1）绝缘纸中的镀层中，主要成为为 Cu2S。 2）导线段的材料中主要为 S、P 和 O 三种元素的化合为主，其检测后的含量近在可调控范围之内。主要的元素含量值，如下表 2 中具体叙述。 3）在分别对故障变压设备的油压检测中，其故障同期产品的变压器油以及新购进的变压器油的对比结果如下表 3 所示。 从所检测的油液情况来看，变压器内部故障与变压器油的硫腐蚀有着关联性。 二、腐蚀原理 我们首先要明白，原有中的各元
4、素含量取决于原油的油质。而石油中 S 的含量普遍偏高。经过蒸馏和静止后，虽然其中的 S 含量得到了有效控制，但是其成品中的含量也仅仅控制在 0.5%以内。而在机器设备的运行过程中，活性硫对整体元素的反应，都会产生直接的影响，这都加重了对内部金属材料的腐蚀作用。在相关的文献中都有明确的标注，在常温常压环境下，S 元素或者一些活性硫化物，都能够与铜直接反应，而我们在日常的生产中，就称之为腐蚀。而其中非活性化合物如硫醇，在常温下不反应，但是当有氧气存在的环境中，就能够与铜发生显著反应，这样就加重了对仪器的损伤。而在现代的大型设备中，缠绕线圈主要就是由铜材料来完成的建设，这样整体系统都会产生严重危害。
5、 在市场中，优质变压器油中的含硫量极低，在正常的运行中，其中基本上无 S 单质体与 H2S，而出现反应主要有硫醇与铜单质发生的反应，进而对变压器产生较严重的生产影响。其反应生成物为 Cu2S 蓝色沉淀物。其形成机理可分为三个阶段进行，第一阶段，变压器的铜导线表面与氧气长期接触后，生成了一层薄薄的氧化亚铜薄膜；第二阶段，氧化亚铜薄膜在与硫醇接触后，能够生成一种可溶于油的硫醇铜，进而将其溶解于油液中；第三阶段，在到达了变压器的各个部位后，受到高温催化，进而生成了硫化亚铜沉淀，附着于绝缘纸的周围。具体的反应公式为： 公式 1：2Cu+O2Cu2O 公式 2：Cu2O+2RSH2CuSR+H2O 公式
6、 3：2CuSRRSR+Cu2S 在以上的公式中，R-为烷基，RS-为硫醇基。 当绝缘纸上镀上一层硫化亚铜后，其内外电压就会出现不稳定，进而直接影响到线路的正常运行，造成绝缘性损害。 三、抗硫腐蚀的对策 我们从以上的发生因素进行分析后，可得出以下几点进行绝缘性保护措施。 1）严格按照生产要求进购绝缘油，确保变压器中的绝缘油能够有效的抵抗硫化物的氧化反应。并在所收购变压器绝缘油中添加抗氧化剂，对于进出口的原油，应当按照 ASTMD 中的相关规定进行采购选择，保证在使用中，减少对线路的腐蚀影响。 2）使用过程中，严格控制油液中的硫含量，确保密封装置处于真空脱气处理，减少铜线被氧气氧化，杜绝第一反应
7、的发生。这样能够有效的控制各反应的后续发生。 3）严格控制绝缘油中的氧气含量，减少氧气与硫化物反应，减少氧气与铜单质进行反应，这样做好绝缘油的脱气处理，能够更好的控制设备的抗腐蚀性。 4）调控设备的运行温度，由于 Cu 的氧化物与油中的各硫化物反应需要在 80以上的温度下才能够大量反映，所以避免设备出现负荷，能够更好的减少硫腐蚀的进行。 5）在绝缘油中添加适当的金属钝化剂，可以有效的抑制硫化腐蚀。 6）加强监测机制的定期检测严格性，确保变压器运行的合格性，这样才能确保整体的工作运行 结语 伴随着现代社会的发展，人们对电力的需求也更高，我们在对变压器中的油液活动性的分析，可对各硫化亚铜沉积物的有
8、效性进行调整，这样能够确保设备的安全运行。减少硫化物对铜单质的腐蚀作用，这样对设备的整体运行都能够更好的加强其安全运行性。 参考文献 1 王应高，张秀丽，龚丽华等.变压器绝缘油硫腐蚀分析方法J.中国电力，2010，43（12）：23-26. 2 王应高，张秀丽，龚丽华等.变压器绝缘油硫腐蚀分析方法C./2011 电力行业电力用油、气应用技术研讨会论文集.2011：261-267. 3 连鸿松，郑东升，张孔林等.变压器绝缘油硫腐蚀原因与对策J.福建电力与电工，2008，28（4）：17-20. 4 李海如.电力变压器绝缘故障的分析与诊断D.长沙理工大学，2011. 5 彭伟，陆志浩，黄华等.大型变压器绝缘油含硫量测试方法及腐蚀性硫初步研究J.华东电力，2008，36（1）：61-63.
