CN101995376A - 充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，通过定期检测充油电气设备中变压器油的含硫总量是否降低，对充油电气设备中线圈金属材料的硫腐蚀程度进行判断，与现有技术中采用定性检测来间接判断线圈金属材料的腐蚀情况结论能够一致。但由于变压器油中含硫总量测试方法较容易实现，且技术较为成熟，因此，测试准确度高，仪器操作方便，且判断结论更能反映设备内部的真实情况。不仅能够对充油电气设备线圈材料的硫腐蚀进行定性的检验，而且能够进行定量检验，获得更加准确充分的检验结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫腐蚀的判断方法，特别涉及一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法。
背景技术
大型变压器等充油电气设备是整个发供电系统重要核心的设备，其安全运行至关重要。由于大型变压器设计、制造、材料质量和运行等诸多方面的原因，设备的恶性故障时有发生，往往对电网安全稳定运行产生重大影响。
近十年来，许多国家的变压器和电抗器出现与变压器油中腐蚀性硫有关的故障。在国内外此类变压器事故分析解体吊芯检查中，均发现线圈表面存在沉积物，经分析确定为变压器油中的含硫物质与线圈材料发生反应的产物。
目前电力行业对变压器线圈材料发生硫腐蚀的判断是通过定性检测变压器油的腐蚀性硫来进行的。两种检测方法主要内容如下：
(1)SH/T 0304-99(电气绝缘油腐蚀性硫试验法)
该方法是在规定条件(通氮气2分钟、140℃下加热19小时)下铜片与试样(变压器油)接触，试样中腐蚀性的硫化物会导致铜片变色，根据铜片表面状态定性地检测试样中的腐蚀性杂质，以此判断变压器油的硫腐蚀性。
(2)ASTM D 1275-2006(B法)
该方法是在规定条件(通氮除氧、150℃下加热48小时)下铜片与试样(变压器油)接触，试样中腐蚀性的硫化物会导致铜片变色，根据铜片表面状态定性地检测试样中的腐蚀性杂质。
GB 2536-90《变压器油》推荐采用的检测方法是SH/T 0304-99(电气绝缘油腐蚀性硫试验法)。通过大量试验发现，SH/T 0304-99(电气绝缘油腐蚀性硫试验法)无法区分不同变压器油的硫腐蚀性；目前国际上主要采用ASTM D1275-2006《Standard Test Method for Corrosive Sulfur in Electrical Insulating Oils》(B法)作为油中腐蚀性硫的标准定性检测方法。
以上两种方法主要用于判断新变压器油的硫腐蚀倾向，但均是通过实验室定性检测来间接判断充油电气设备线圈金属材料的腐蚀情况，且试验过程比较麻烦，样品测试周期长，不便于作为运行中充油电气设备线圈材料硫腐蚀的判断依据。
有鉴于此，如何提供一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法来综合解决上述技术问题，已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，能够对充油电气设备，特别是能够对运行中的充油电气设备线圈材料硫腐蚀的情况做出准确判断，方便快速地得出检验结果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，包括以下步骤：测定充油电气设备中变压器油的初始含硫总量；定期检测所述充油电气设备中变压器油的含硫总量，并将所测得的含硫总量与初始含硫总量进行比较；当初始含硫总量与所测得的含硫总量的差值大于一阈值时，判断所述充油电气设备中的线圈材料受到了硫腐蚀，并且该差值越大表明线圈材料受到的硫腐蚀越严重。
其中，所述阈值的大小为初始含硫总量的20％。所述定期检测是每隔半年进行一次检测。
进一步的，可采用电量法、X射线荧光光谱法或紫外荧光法测定变压器油中的含硫总量。
所述充油电气设备可以是变压器或电抗器，所述线圈材料的材质是铜。
本发明的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，通过定期检测充油电气设备中变压器油的含硫总量是否减少，来判断变压器油中的活性硫是否与线圈材料发生了化学反应，从而判断出线圈材料是否发生了硫腐蚀。与现有技术相比，本发明具有以下优点：能够对充油电气设备，特别是能够对运行中的充油电气设备线圈材料硫腐蚀的情况做出准确判断，方便快速的得出检验结果；不仅能够对充油电气设备线圈材料硫腐蚀进行定性的检验，而且能够进行定量检验，获得更加准确充分的检验结果。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实例加以实施或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
本发明的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法的技术依据及特点如下：
充电电气设备中线圈材料发生硫腐蚀的条件是要有硫和铜。通常情况下，对于充油电气设备，铜是来自线圈材料，而硫则来自变压器油。但并不是有了硫和铜，就一定会生成硫化亚铜(腐蚀产物)沉积。在采用现有的技术时，即对大量运行变压器油中含硫总量及腐蚀性硫定性测试过程中发现，硫腐蚀的发生与油中含硫总量相关性不大，只与油中活性硫的含量有关。
当然，变压器油不是变压器内部硫的唯一来源，变压器制造过程中使用的各种材料：如O型密封圈、水基粘合剂、铜和绝缘纸等，也含有硫。但这些材料内部的硫与材料本身结合得非常紧密，不会发生其他的反应。同时在制造变压器之前，也可以通过各种材料的相容性试验以消除发生硫腐蚀的潜在风险。因此产生硫腐蚀的硫主要来源于所使用的变压器油。变压器油中的硫以多种形态存在，可分为活性硫和非活性硫。
对于整个变压器等充油电气设备系统而言，在正常情况下，油中含硫总量处于稳定值。而一旦油中某些活性硫与线圈材料发生化学反应，生成硫化亚铜等腐蚀产物沉积在线圈表面或被固体绝缘材料(绝缘纸等)吸附后，将导致变压器油中可检测到的含硫总量减少，进而说明线圈材料遭受了硫腐蚀。
根据上述的分析可知，变压器油中的活性硫是导致变压器线圈材料发生腐蚀的主要因素。但是，由于变压器油是石油经过蒸馏和各种精制工艺加工而成的石油产品，是一种成分非常复杂的烃类混合物，同时，变压器油中的硫含量也与石油的产地以及精制工艺密切相关，不同牌号的变压器油中，活性硫的形态各异，占总硫含量的比例相差很大。所以，要想直接测定变压器油中总活性硫的含量是很困难的。
因此，本发明的一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，主要是通过定期检测充油电气设备内的含硫总量，通过所述含硫总量的变化来获得铜质线圈材料硫腐蚀的相关检验结果。
其中，充油电气设备内含硫总量的检测方法可采用现有的较为成熟的测试方法，例如可以参照：SH/T 0222-1992《液化石油气总硫含量测定法(电量法)》；SH/T 0253-1992《轻质石油产品中总硫含量测定法(电量法)》；SH/T 0689-2000《轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)》及GB11140-90石油产品硫含量测定法(波长色散X射线荧光光谱法)等。
本实施例中，首先测定充油电气设备中变压器油的初始含硫总量，然后定期检测充油电气设备内变压器油的含硫总量，并与初始含硫总量进行比较，所述定期检测是遵循设定时间规律进行的，例如是每隔半年进行一次检测。通过计算含硫总量的变化量可判断出线圈材料是否受到了硫腐蚀，如果初始含硫总量与当前测得的含硫总量的差值小于等于一阈值(初始含硫总量的20％)时，则认为线圈材料没有受到硫腐蚀；如果当前测得的含硫总量明显低于初始含硫总量，即上述差值大于初始含硫总量的20％，则认为线圈材料受到了较严重的硫腐蚀，且两者的差值越大，说明硫腐蚀越严重，需要及时对设备进行维护处理，以免充油电气设备出现故障。
在其他实施例中，定期检测的周期还可以根据充油电气设备运行时间的长短进行调节。对于新的变压器油，由于其对线圈材料的腐蚀速度较慢，可以间隔较长时间进行一次检测，对于使用一段时间之后的变压器油，由于其对线圈材料的腐蚀速度较快，可以提高检测的频次，从而在测试成本与测试效果之间找到一个平衡点。
利用本发明提出的方法对运行中充油电气设备线圈金属材料硫腐蚀的发生及严重程度进行判断，与利用ASTMD 1275-2006(B法)定性检测来间接判断线圈金属材料的腐蚀情况结论一致。但由于本发明所采用的方法，在检测过程中无需停机和取样，因此，更符合实际操作的简便需求。
综上所述，利用本发明的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，对运行中充油电气设备线圈金属材料硫腐蚀的发生及严重程度进行判断，与利用ASTM D 1275-2006(B法)定性检测来间接判断线圈金属材料的腐蚀情况结论能够一致，但由于变压器油中含硫总量测试方法较容易实现，且技术要求成熟，所以测试准确度高，仪器操作方便。且判断结论更加反映设备内部真实情况，可靠性高；不仅能够对充油电气设备线圈材料硫腐蚀进行定性的检验，而且能够进行定量检验，获得更加准确充分的检验结果。
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变化。因此，本发明的权利保护范围，应以权利要求书的范围为依据。
Claims (6)
1.一种充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，其特征在于包括以下步骤：
测定充油电气设备中变压器油的初始含硫总量；
定期检测所述充油电气设备中变压器油的含硫总量，并将所测得的含硫总量与初始含硫总量进行比较；
当初始含硫总量与所测得的含硫总量的差值大于一阈值时，判断所述充油电气设备中的线圈材料受到了硫腐蚀，并且该差值越大表明线圈材料受到的硫腐蚀越严重。
2.如权利要求1所述的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，其特征在于，所述阈值的大小为初始含硫总量的20％。
3.如权利要求1所述的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，其特征在于，所述定期检测是每隔半年进行一次检测。
4.如权利要求1或3所述的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，其特征在于，采用电量法、X射线荧光光谱法或紫外荧光法测定变压器油中的含硫总量。
5.如权利要求1所述的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，其特征在于，所述充油电气设备是变压器或电抗器。
6.如权利要求1所述的充油电气设备中线圈材料硫腐蚀的判断方法，其特征在于，所述线圈材料的材质是铜。
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