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电厂化学及水处理华北电力大学能源与动力工程学院刘忠培训讲座2第8章电力用油•1电力用油•2物理性质及使用性能•3使用及维护3（1）电力用油的分类燃料油润滑油(主要是汽轮机油)绝缘油变压器油断路器用油电缆油电力用油4类型组别牌号代号名称符号电器用油（D）变压器油B10号变压器油25号变压器油45号变压器油DB—10DB—25DB—45断路器油U45号断路器油DU—45电缆油L38kV电缆油66kV电缆油110kV电缆油DL—38DL—66DL—110润滑油（H）汽轮机油U32号汽轮机油46号汽轮机油68号汽轮机油100号汽轮机油HU—32HU—46HU—68HU—100燃料油（R）重油Z60号重油100号重油200号重油RZ—60RZ—100RZ—200渣油ARA变压器油的牌号是根据其凝点划分的，如10号、25号、45号变压器油的凝点分别为-10℃、-25℃、-45℃。变压器油的选用应的依据是所在地区的气温。汽轮机油按质量分为优级品、一级品和合格品三个等级。汽轮机油的牌号按40℃运动粘度中心值分为32、46、68和100四个牌号。如火力发电厂汽轮机通常使用32号和46号汽轮机油的运动粘度为28.8~35.2mm2/s和41.4~50.6mm2/s。（1）电力用油的分类5油箱主油泵调速器减压阀冷油器机组轴承滤油网（2）汽轮机油的作用•汽轮机油又称透平油，是电厂用油量最大的润滑油，主要用于汽轮发电机组的润滑、冷却散热、调速和密封作用。汽轮机机组供油系统简介•汽轮机简单的单机组供油系统如图所示，油的循环路径如图中箭头所示。•储于油箱中的汽轮机油经主油泵形成压力油，该压力油的一部分作为传递压力的液体工质进入调速系统和保护系统。另一部分经减压阀降压和经冷油器冷却后送入各轴承(径向轴承、推力轴承等)内，轴承的回油直接流入油箱，调速系统的油经冷油器冷却后进入轴承，经过轴承后再流人油箱；从而构成油的循环系统。6润滑作用冷却散热作用调速作用7（3）变压器油的作用•变压器油(俗称绝缘油)是重要的液体绝缘介质，用于油浸变压器、电流和电压互感器及断路器等电气设备中。•绝缘•冷却散热•消电弧。8第8章电力用油•1电力用油•2物理性质及使用性能•3使用及维护9（1）黏度•油在外力作用下，作相对层流运动时，油分子间就存在内摩擦阻力，油的黏度就是这种内摩擦力的量度。内摩擦阻力越大，油的流动越困难，黏度也就越大。名称别名符号单位采用国家换算公式运动黏度动黏度νmm2/s国际通用动力黏度绝对黏度ηPa·sνt=ηt/ρt恩氏黏度条件黏度EtºEt俄、西欧νt=7.31Et-6.31/Et国际赛氏秒通用赛波特秒SSUts英、美νt=0.22SSUt-180/SSUt黏度的种类、符号、单位及换算在国际上运动黏度常用作进行油品的仲裁、校核试验。10•油品的黏度受温度影响较大，随油温升高而减小。各种油在相同温度条件下随温度变化的程度各不相同。油品黏度随温度变化的程度称为油品的黏温性。•黏度是油品的重要指标之一。黏度对于汽轮机油更为重要，是汽轮机油划分牌号的依据。为保证润滑油有良好的润滑作用，应根据使用条件来选择油品的黏度。•一般使用温度高，被润滑部件的负荷大，较低转速的轴颈，在间歇、往复、振动等运动状态下，以及被润滑部件表面积糙时，应选用黏度较大的油品；反之，则选用黏度较小的油品。•如果被润滑部件运行中温差变化范围较大，就应选用黏温性较好、黏度适当的油品。•选用黏度要适当，过大虽保证了润滑作用，但功率损失大，散热也慢；过小，不能保证形成足够的油膜，易造成干摩擦，导致机件损伤。•变压器油和断路器用油，应选用黏温性较好、凝点适合的变压器油，以适应室外多变的气候。11（2）闪点•在规定的条件下加热油品，产生的油蒸气与空气混合形成的混合油气接触火焰发生瞬时闪火时的最低温度称为闪点。•按测闪点仪器的不同，闪点分为开口闪点和闭口闪点。对汽轮机油要求测定其开口闪点，对变压器油要求测定其闭口闪点。•闪点是油品贮运和使用的安全指标，保证了在某一温度下，不至于发生火灾或爆炸。•闪点是油品的质量指标之一，规定运行中汽轮机油的闪点不应低于新油闪点8℃以上；运行中变压器油的闪点不应低于新油闪点5℃以上。否则应查明原出，对油进行处理或换油。12（3）倾点和凝点•油试样在规定的条件下冷却时，能够流动的最低温度称为倾点。•油试样在试验条件下，冷却到液面不移动时的最高温度称为凝点。•倾点和凝点是评价油品低温流动性的条件指标，是保证油品具有良好流动性和冷却散热性的质量指标，对变压器油尤其重要。13（4）水分•汽轮机油有水分，油易发生乳化。乳化的油不能形成良好的油膜，失去了油的润滑作用，威胁设备的安伞运行。乳化油还可能沉积于调速系统中，起不到良好的调速作用。•汽轮机油中水分来源于机组的漏水和漏汽。•变压器油中有水分，绝缘强度迅速下降，如果油中含十万分之一的水分，则油的绝缘强度从50kV降至18kV。当绝缘油中有水分和固体杂质同时存在别，绝缘强度降低的程度更大。•油中有水分还会加速油品的劣化，使油品的酸值增大，对金属设备产生腐蚀和油泥沉淀物增多。因此，无论是新油，还是运行中油，绝不允许有水分存在。14（5）机械杂质•一定量油品在规定的溶剂(汽油、苯等)中的不溶物的含量为油品的机械杂质，用质量百分数表示。•在运行中，汽轮机油内杂质主要来源于系统外污染物，如灰尘等，其次是系统内产生的，如金属磨损物和腐蚀产物。•机械杂质会加速油品的劣化变质，在机组的油系统中将破坏油膜、磨损设备部件，并有可能导致调速器部件卡涩、失灵。•在电气设备中，特别是有水分存在时，机械杂质急剧地降低油和设备的电气性能，直接威胁设备的安全运行。•因此，远行中的电力用油，规定不能含有机械杂质。如有，则应及时过滤除去。15（6）酸值•中和1g油试样中含有的酸性成分所需KOH的毫克数称为油的酸值。•油品酸值的测定，一般在非水溶剂中进行。油中酸性组分包括能溶于水和非水溶剂的酸性组分，如无机酸、石油酸及部分酸性添加剂等。•油品的氧化产生酸性物质，这些酸性物质直接或间接地腐蚀设备的金属部件，加速油品自身氧化，酸性物质增加。同时还会导致油泥的生成，增加机械磨损和降低油品的抗乳化能力。•因此，油品的酸值是判断油品氧化程度的指标之一。酸值超过一定标准时，应及时处理或更换。16（7）水溶性酸和碱•水溶性酸是指油中能溶于水的无机酸和低分子有机酸。•它来自油的氧化和外界的污染，新油炼制和废油的再生不当而残存于油中的酸，油中残存的皂化物水解也可产生酸。•运行中汽轮机油和变压器油通常不存有水溶性碱，多存有水溶件酸。•运行中油超过一定标准(pH＜4.2)时，应及时处理或换油。17（8）氧化安定性•油品抵抗氧化作用而保持油品性质不发生永久变化的能力，称为油品的氧化安定性。•氧化安定性是在特定条件下，用油被氧化生成的沉积物的量和酸值的大小来表示。•是汽轮机油使用寿命的一项重要指标。如果油品被氧化后的酸值不很高，所生成的沉积物也很少，说明油品很安定，不易氧化变质，可长期使用。•目前，使用的汽轮机油和变压器油中都加入一定量的抗氧化剂，目的是提高油品的抗氧化安定性，延长油的使用寿命。18（9）破乳化时间•在规定试验条件下，同体积的试油与蒸馏水通过搅拌形成乳浊液，测定其达到完全分层所需要的时间(min)。•破乳化时间是评定汽轮机油抗乳化性能的质量标准。新油破乳化时间不得超过8min。破乳化时间越短，油的抗乳化性能越强。•在运行中，汽轮机油不可避免地要混入水分或水蒸汽形成乳状液，从而降低了油的润滑性能。增大设备的磨损。为保证汽轮机油的润滑作用，要求乳化油在油箱内能迅速地自动破乳，使油水完全分离，定期从油箱中将水排掉。•造成油品乳化的主要原因是水分，激烈的搅拌和油品老化产生的环烷酸皂等类乳化剂的作用，造成油品的乳化。为保证乳化液充分分离，油在油箱中要有足够的停留时间。通常要求油的循环倍率k≤8。•k=q/m，q—单位时间所用的总油量，t/h；m—油循环系统总油量，t。19（10）腐蚀•腐蚀表示绝缘油和汽轮机油对铜的腐蚀程度。它是将油试样在一定温度下与铜片相接触，经过一定时间作用后取出，目视观察铜片表面发生的颜色变化，以确定油试样对金属的腐蚀状况。•如铜片表面颜色仅稍有改变，油试样合格。如铜片表面覆有绿色、黑色、深褐色和钢灰色的薄层或斑点时，则认为试油不合格。如在两次平行试验的一块铜片上有腐蚀的痕迹，应重做试验，第二次试验如在一块铜片上仍有腐蚀痕迹，则油试样不合格。20（11）液相锈蚀•液相锈蚀是表征油品使用中抗腐蚀的重要指标。液相锈蚀试验是将特制的钢棒放在油水混合液中，维持一定温度和规定时间后取出，目视观察试样锈蚀程度，用于评价润滑油防止金属锈蚀的能力，同时评定防锈剂抗锈性能。•锈蚀程度的分级：轻微锈蚀为锈点不超过6个，每个锈点直径不大于1mm；中等锈蚀为锈蚀超过6个，但小于试验钢棒表面积的5％；严重锈蚀为锈蚀面积超过试验钢棒表面积的5％。•运行中的汽轮机油不可避免地含有一定量水分，长期与油接触的金属部件会被腐蚀，危害极大。•为防止金属表面的腐蚀，需在运行的油中加入防锈剂。21（12）击穿电压•在一定容器内，对变压器油按一定速度均匀升压直至油被击穿，此时的电压称为击穿电压。•干燥、纯净的新变压器油，击穿电压均在45~50kV以上。•如果含有微量水分(特别是乳状水)和固体杂质，击穿电压急剧下降，导致绝缘油易击穿，因此，变压器油在贮运、保管和运行中应防止水、汽侵入。•运行中油如有水时应及时除去，对新变压器油和运行中变压器油应做击穿电压试验，达标方可使用，否则应进行处理或换油。22（13）起泡性和空气释放性•泡沫特性是指在规定条件下测定润滑油的泡沫倾向性和泡沫稳定性。•空气释放性是测定润滑油分离雾沫空气的能力。•泡沫性和空气释放性是汽轮机油的重要质量指标。•泡沫会破坏润滑油的油膜，使摩擦面发生烧结或增大磨损，并促进油品氧化变质，还会使润滑系统产生空穴现象和润滑剂的溢流损失导致机械故障。更严重的是造成液压不稳，影响自动控制和操作的准确性。23（14）变压器油中的气体•在充油的电气设备中，因故障导致油和固体绝缘材料的分解而产生气体。在潜伏性故障的情况下，产生的气体溶解在油中，并随故障的发展和其他原因会在设备内部产生自由气体并聚集在气体继电器中。•气体继电器中的游离气体不可能轻易排掉。当气体继电器动作时，应对其内气体作气相色谱分析，检测气体组成和含量。24第8章电力用油•1电力用油•2物理性质及使用性能•3使用及维护25（1）变压器油的监督•油品质量直接影响到用油设备的安全、经济运行，尤其对大容量高参数机组、高电压大容量输变电线路，加强油品在使用中的监督、维护和管理是十分重要的。•为保证变压器的安全经济运行，电气人员应与化学人员密切配合，加强对运行变压器油和有关设备部件的监督检查。远行中变压器油应达到常规检验质量监督标准。•由于设备和运行条件的不同，会导致油质老化速度的不同。当变压器油的pH值接近4.4或颜色骤然变深，其他某项指标接近允许值或不合格时，应缩短检验周期，增加检验项目，必要时应采取有效处理措施。•当发现油的闪点下降时，应分析油中溶解气体组分含量，并按GB/T7252进行判断以查明原因。26（2）运行变压器油的防劣化措施•为减缓油品的劣化，延长变压器油的使用寿命，应加强对运行中油的维护工作。此外，在用油设备投运前，向新油和再生油中添加抗氧化剂T501(2,6—二叔丁基对甲酚)，油中T501的浓度不低于0.3％~0.5％。•运行变压器油应在除去油中氧化物和污染杂质后再添加抗氧化剂，最好在运行油的酸值小于0.03mgKOH/g、pH＞5.0时加入抗氧化剂效果最好，油中T501的浓度应不低于0.15％。•添加抗氧化剂后，应加强对油质的监督和维护。在一段时期内，应常监督油质的变化情况。•若油混浊时，应及时过滤和查明原因。一年后转入对油的正常监督。•此外，还应定期测定油中抗氧化剂的含量，低于0.15％对应进行补加，补加时油的pH值应不低于5.0。27（3）汽轮机油的监督•远行中汽