试论电力用油的氧化与抗氧化剂化验

董仲明（国网四川省电力科学研究院，四川成都）

试论电力用油的氧化与抗氧化剂化验

董仲明（国网四川省电力科学研究院，四川成都）

随着社会的发展以及科学技术的进步，越来越多的电力设备占据了我们的日常生活。电力设备的运行需要相应的油品辅助，但是在电力设备用油的过程中常常会出现氧化的问题，对于设备造成较大影响。本文主要介绍了电力设备的用油情况以及油质发生氧化后造成的后果，同时阐述了电力用油抗氧化剂添加的相关实验内容，希望能够对相关的专业人士有一定的参考价值。

电力用油；氧化；抗氧化剂

引言

电力设备是工业生产以及人们日常生活中必不可少的存在，为人们的生活带来方便，也是工业生产中的重要部件。电力设备中的油品能够为设备提供动力、可以保证电力设备的正常运行等等。但是随着电力用油的应用，常常会出现氧化等变质的情况，这就对电力设备造成了较大的损害，严重时会发生较大的安全事故。所以需要在电力用油中添加一定的抗氧化剂来保证油品的质量，这就需要对其进行相应的化验，真正确保电力用油的质量，从而保证电力设备的正常运行。

1　电力用油的简要介绍

在电力设备系统中，常常使用的油品主要包括：

（1）汽轮机油，此种油品属于润滑油类型，主要应用在汽轮发电机组，能够起到润滑、密封、冷却散热等方面的作用。另外，此种汽轮机油也可以在水能发电机组中进行应用。

（2）绝缘油，也可以称之为“电气用油”，此种油品属于非常重要绝缘介质的一种，主要起到电气绝缘的作用，可以分为变压器油、油开关油等等。其中变压器油是最为常见也是最为重要的一种，主要用于油浸式变压器、电流电压互感器等电气设备中，主要的作用就在于冷却散热、绝缘等等。

（3）合成油以及绝缘气体。随着资源缺乏以及环保意识的增强，近些年很多性能非常好的合成油以及绝缘气体被制造出来代替较为传统的矿物绝缘油或者是汽轮机油。

此三类油品当中，汽轮机油以及绝缘油的使用量是比较大的，同时这两种油也是采用天然石油炼制而成，所以将其合称为“电力用油”。但是随着资源日益短缺以及科学技术的进步，通过人工合成的油品以及绝缘气体等会越来越多的应用到日产的生产生活中。

2　电力用油的氧化问题

（1）电力用油最重要的一个问题就是氧化问题。电力用油的氧化可以分成几种形式，按照其氧化形式可以分成燃烧氧化、高温氧化以及自动氧化等。这三种形式的氧化中，燃烧氧化以及高温氧化属于人为的、主动的过程，对于电力设备来说是有利的也是必要的，能够促进设备功能的实现。而自动氧化属于油品的老化，对于电力设备来说是有害的，需要采取措施进行制止。

（2）运行过程中电力用油产品质量的降低，不但是因为油品自身自动氧化造成的，同时油品在电、热作用下造成的分解碳化和外部杂质造成的污染都是造成油品质量下降的原因。一般情况下将这些原因造成的油品质量下降情况称之为油品的老化。

（3）按照油品使用情况的不同，在运行过程中油品的自动氧化可以分成两种形式：①在薄油层中的氧化，此种情况的氧化温度比较高，例如机械部件摩擦面之间的油膜氧化就属于此种类型；②在厚油层中的氧化，此种情况的氧化温度比较低，例如在变压器、盛油器皿以及油断路器中的氧化就属于此种类型。

（4）如果电力设备使用的油品质量较差或者使用过程中没有得到良好的维护，那么油品的氧化情况就会越来越严重，油品的性能会发生较大的变化，例如油品的密度以及黏度都会有所增大，其酸值以及破乳化时间都会有所增大，绝缘油的电气性能会下降非常大。同时外观也会有非常明显的变化。例如颜色会不断的加深，荧光会逐渐的变弱最后消失，油品越来越污浊，沉淀物越来越多，甚至会出现腐烂和油焦的气味。

3　电力用油的抗氧化剂添加以及化验

在电力用油中添加抗氧化剂可以有效的缓解油品老化的问题，同时其具有操作简便、设备相对简单、油品损耗小等优势，此种方式已经在现场的电力用油中广泛使用。

3.1电力用油抗氧化剂的添加

（1）在电力设备正式用油之前，要将采用的抗氧化剂（常使用T501型抗氧剂）按照一定的标准浓度加入到新油或者是再生油当中，同时要进行充分的搅拌混合。对于运行变压器油来说，最好是要在去除相应的氧化产物以及污染杂质后再进行添加。

（2）T501型抗氧化剂的相关优点。

①具有良好的抗氧化性能，可以良好的优化油品的抗氧化性能，可以有效防止氧化酸性物以及沉淀物的产生；

②具有较好的适用性，对于绝缘油、透平油、新油以及再生油等都是有效的；

③和油有较好的融合性，不会出现沉淀的情况，也不会对油的介电性能产生较大的影响；

④与水不相容，并且不容易吸潮，不具有腐蚀性。

（3）抗氧化剂添加量的确定：油液所具有的抗氧化性能会受到油液中T501含量的较大影响，如果含量控制在1%之内，油的抗氧化稳定性能就会随着T501含量的增加而增加。在正常情况下，国产的新油T501型抗氧化剂含量在0.3～0.5%左右，抗氧化剂的含量上升也不会对油品的使用寿命有明显的提升，但是过低就会严重影响油品的寿命。所以，要保证新油中的T501含量在0.3%以上，运行过程中油的T501含量在0.15%以上。

3.2抗氧化剂的添加条件

T501属于第三类型的抗氧化剂，要在诱导期进行添加才能真正起到效果，就是说T501只是对于新油或者轻度劣质油才有效果。如果油的水溶性酸pH值在5以下，就不会有很好的效果。在此种情况下就要对油品进行再生净化，使其达到相应的添加条件，此种条件包括如下几方面：

（1）油色比较浅，具有浅黄色并且透明，没有明显的杂质、油泥等，在小型试验中没有油泥沉淀以及其他方面的不良反应；

（2）保证油的水溶性酸pH值在5以上，保证油的耐压值在40kV以上；

（3）如果油经过一定处理后不能达到上述条件，对于绝缘油来说，可以通过BZ-4型变压器油运行再生装置进行净化，保证达到上述指标后再进行添加。

3.3抗氧化剂的添加方法

对于新油品或者经过一定程序再生之后合格的油品来说，可以添加相应的抗氧化剂。为了确保所添加的抗氧化剂能够得到充分的溶解，避免出现沉降的问题，可以通过如下方法进行添加。

（1）热溶解法。首先要进行母液的配制。可以通过新油或者经过一定程序再生之后合格的油品进行配制。首先要按照1：9的比例确定好添加剂以及所用油品的量，将油加热到65～70℃，通过较慢的速度将T501加入其中，在加入的过程中要进行充分搅拌使其全部的溶解到油液中，这样就形成了10%浓度的溶液（母液）。如果母液的需求量较大，可以采用分批的方式进行配制。其次要进行母液的注入。当配制好的母液温度降到适当程度后，采用具有较好过滤能力的滤油机（例如ZL、JL、TY-II型滤油机）对母液进行过滤，并且缓慢的将母液注入到用电设备的油箱内，和设备中的油液进行充分混合均匀。

（2）再生循环法。此种方法主要是将T501抗氧化剂直接加入到BZ-4型变压器再生装置中，与吸附剂进行混合。在油品再生循环的过程中将抗氧化剂进行溶解，并且被注入到电力设备油箱中进行均匀的混合。

3.4抗氧化剂的化验试验

在进行全新型号、全新品牌抗氧化剂使用之前，要通过相关的化验来确定抗氧化剂的实际效果以及功能。

（1）氧化诱导期试验。此种实验方式主要就是将全新的抗氧化剂注入到油品当中，在某些规定的条件下进行吸氧试验，以此来明确此种油品的氧化诱导期。诱导期长者说明抗氧化剂的效果较好。

（2）感受性试验。一般情况下同一种型号的抗氧化剂对于不同的油品会起到不同的效果，所以要对没有用过某种抗氧化剂的油品要进行必要的感受性试验。此种试验的做法就是将加入抗氧化剂的油品与未加抗氧化剂的油品置于同样的条件下，同时进行相应的人工氧化，之后再进行酸值方面的测定并进行比较，所得出的比值就是油品的感受性，又可以称之为“安定性倍数”，可以用如下公式进行表示：

安定性倍数=未加抗氧化剂油品氧化后的酸值/加入抗氧化剂油品氧化后的酸值

如果油品安定性倍数保持在8～10之间，同时氧化油的其余指标不比未加抗氧化剂的油品差的情况下，就认为此种抗氧化剂的感受性较好，可以使用。

（3）模拟试验。经上述实验选定的抗氧化剂在正式大规模使用之前最好在相应的试验台上进行必要的模拟试验，从而明确其真正的使用效果。T501型抗氧化剂已经经过相关的试验验证，效果较好，可以大规模使用。

4　结束语

电力用油的质量很大程度上决定了电力设备的使用寿命以及安全性，所以要认真研究其氧化方面的性能，通过良好的抗氧化剂来缓解不利氧化情况，从而提升电力用油的使用寿命，进一步提升电力设备使用寿命以及安全性。

［1］常栋梁，董红娟.电力用油的氧化与抗氧化剂的化验［J］.现代营销（学苑版），2015（11）：15～17.

［2］秦 林，韩丹丹.电力用油使用时存在的问题和处理方法［J］.河南科技，2015（10）：18～19.

［3］蒋明东.电力用油存在的问题、净化及最新油净化技术［J］.电力建设，2004（12）：88～91.

［4］曾美荣.浅谈电力用油的问题与对策［J］.科技风，2009（03）：22～25. ［5］郑东升.电力设备用油的添加剂——T501型抗氧化剂［J］.华东电力，2015（10）：34～37.

TE626.3

A

2095-2066（2016）21-0048-02

2016-7-10

董仲明（1965-），男，工程师，大学本科，主要从事电力用油分析工作。