CN108992956A - 一种降低绝缘油介质损耗因数的方法 - Google Patents

一种降低绝缘油介质损耗因数的方法 Download PDF

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陈天生
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Abstract

本发明属于电气设备的技术领域，尤其涉及一种降低绝缘油介质损耗因数的方法。本发明提供了一种降低绝缘油介质损耗因数的方法，包括以下步骤：步骤1、对绝缘油进行第一级分子蒸馏，得到一级分子蒸馏绝缘油；步骤2、将所述一级分子蒸馏绝缘油进行第二级分子蒸馏，得到低介质损耗因数的绝缘油；其中，所述绝缘油的介质损耗因数大于0.01。本发明公开的降低绝缘油介质损耗因数的方法能有效解决目前变压器绝缘油长期使用后，其介质损耗因数过高的技术缺陷。

Description

一种降低绝缘油介质损耗因数的方法
技术领域
本发明属于电气设备的技术领域，尤其涉及一种降低绝缘油介质损耗因数的方法。
背景技术
绝缘油是一种润滑油。通常由深度精制的润滑油基础油加入抗氧剂调制而成。主要用作电气设备的电介质。变压器绝缘油作为一种重要的液体绝缘介质，在变压器、断路器、电流和电压互感器、套管等油浸绝缘高压输变电设备中，起到提高设备电气绝缘强度，改善设备散热性能的作用，近年来我国变压器油需求量告诉增长，预计2015～2020年主变变压器油市场需求将从年40万吨增长至160万吨，平均每年涨幅超过25％，变压器油市场前景广阔。介质损耗因数作为检测变压器油好坏的一种有效手段，可判断油样的完好性，可以表明运行中油的脏污与劣化程度或者油的处理结果如何。介质损失是反映油品在交流电场下其介质损耗的程度，一般以介质损耗角(δ)的正切值(tanδ)表示。变压器油的介质损失使绝缘内部产生热量，介损越大则在绝缘内部产生的热量就越多，反过来又促使介损增大。其测量结果的准确性和可靠性就直接关系到电力系统的安全稳定、经济运行。
现有的降低变压器油介质损耗的方法主要有：(1)换油；(2)硫酸白土处理法，然而换油所需资金巨大，即便能够解决变压器油介质损耗因数过高的问题，但不经济也不环保。硫酸白土法则需大量的硫酸和盛用硫酸的容器，排出的废渣不好处理，并且处理过程中的劳动量大，且还会对环境造成破坏。
发明内容
有鉴于此，本发明公开了一种降低绝缘油介质损耗因数的方法，能有效解决目前变压器绝缘油长期使用后，其介质损耗因数过高的技术缺陷。
本发明提供了一种降低绝缘油介质损耗因数的方法，包括以下步骤：
步骤1、对绝缘油进行第一级分子蒸馏，得到一级分子蒸馏绝缘油；
步骤2、将所述一级分子蒸馏绝缘油进行第二级分子蒸馏，得到低介质损耗因数的绝缘油；
其中，所述绝缘油的介质损耗因数大于0.01。
作为优选，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的温度为50℃～150℃。
作为优选，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的真空压力为10Pa～50Pa。
作为优选，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的进料速度为15-25Kg/h。
作为优选，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
作为优选，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的温度为175℃～185℃。
作为优选，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的真空压力为1Pa～2Pa。
作为优选，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的进料速度为15-25Kg/h。
作为优选，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
作为优选，所述第一级分子蒸馏的温度为150℃，所述第一级分子蒸馏的真空压为50Pa，所述第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h；所述第二级分子蒸馏的温度为185℃，所述第二级分子蒸馏的真空压力为2Pa，所述第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
作为优选，低介质损耗因数的绝缘油介质损耗因数小于0.001。
与现有技术相比，本发明公开的一种降低绝缘油介质损耗因数的方法具有如下优点与技术效果：
(1)与传统变压器绝缘油介质损耗处理技术相比，本发明的分子蒸馏处理具有以下优点分子蒸馏的操作温度低，真空压力高，受热时间短以及分离效率高等，特别适宜于高沸点，热敏性，易氧化油品的分离。(2)本发明分子蒸馏技术能大大降低变压器绝缘油的介质损耗因数，处理效果更加好，经过本发明的方法处理后，得到的低介质损耗因数的绝缘油的介质损耗因数降到变压器绝缘油投入运行前的标准值以下，低介质损耗因数的绝缘油的介质损耗因数低于标准值0.0005，绝缘油的介质损耗因数降低率在95％～99％，因此，本发明的方法在处理变压器绝缘油介质损耗因数领域有很大的潜在应用前景。(3)本发明处理后的低介质损耗因数的绝缘油由于其介质损耗因数大大降低，使得低介质损耗因数的绝缘油的其他物理性质(界面张力和体积电阻率)都有改善。相比之下，采用本发明公开的降低绝缘油介质损耗因数的方法，无需对变压器绝缘油进行换油，也无需采用硫酸白图处理法处理，分子蒸馏技术不仅没有废渣的排放，且经济环保，不会对油造成破坏和浪费，大大节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的降低绝缘油介质损耗因数的方法的工艺图；
其中，1为缓冲罐、2为第一级分子蒸馏塔、3为第二级分子蒸馏塔、4为低介质损耗因数的绝缘油(轻组分)、5为重组分、6为低沸点物质。
具体实施方式
本发明提供了一种降低绝缘油介质损耗因数的方法，用于解决目前变压器绝缘油长期使用后，其介质损耗因数过高的技术缺陷。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
本发明提供一种降低绝缘油介质损耗因数的方法的具体的实施方式，利用分子蒸馏技术降低变压器绝缘油的介质损耗因数，将待处理的高介质损耗因数的绝缘油通过两级分子蒸馏处理得到低介质损耗因数的绝缘油；所述两级分子蒸馏具体包括：
(1)对绝缘油进行第一级分子蒸馏，得到一级分子蒸馏绝缘油，第一级分子蒸馏能去除高介质损耗因数的绝缘油中沸点低的物质，并为第二级分子蒸馏预热；其中，绝缘油的介质损耗因数大于0.01。
(2)将一级分子蒸馏绝缘油进行第二级分子蒸馏，得到低介质损耗因数的绝缘油，第二级分子蒸馏能将一级分子蒸馏绝缘油的轻组分与重组分分开，去除杂质，得到低介质损耗因数的绝缘油(即低介质损耗因数的轻组分绝缘油)。
优选的，步骤(1)中，第一级分子蒸馏的温度为50℃、100℃或150℃，真空压力为10Pa～50Pa，进料速度为15Kg/h。
更有选的，步骤(1)中，第一级分子蒸馏的温度为50℃～150℃。
更有选的，步骤(1)中，第一级分子蒸馏的真空压力为10Pa、25Pa或50Pa。
更有选的，步骤(1)中，第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
进一步地，步骤(2)中，第二级分子蒸馏的温度为175℃～185℃，真空压力为1Pa～2Pa，进料速度为15Kg/h。
更有选的，步骤(2)中，第二级分子蒸馏的温度为175℃、180℃或185℃。
更有选的，步骤(2)中，第二级分子蒸馏的真空压力为1Pa或2Pa。
更有选的，步骤(2)中，第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
更有选的，步骤(2)中，第二级分子蒸馏的真空压力小于或等于1Pa。
其中，低介质损耗因数绝缘油的介质损耗因数小于0.001，符合合格变压器油的标准范围。
更有选的，第一级分子蒸馏的温度为150℃，第一级分子蒸馏的真空压为50Pa，第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h；第二级分子蒸馏的温度为185℃，第二级分子蒸馏的真空压力为2Pa，第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
其中，低介质损耗因数的绝缘油为第二级分子蒸馏的轻组分罐所得。
请参阅图1，缓冲罐1的出口与第一级分子蒸馏塔2的进口管道连接，第一级分子蒸馏塔2的出口与第二级分子蒸馏塔3的进口管道连接；经过第一级分子蒸馏塔2的第一级分子蒸馏后得到低沸点物质6，经过第二级分子蒸馏塔3的第二级分子蒸馏后得到低介质损耗因数的绝缘油(轻组分)4和重组分5。
其中，以下实施例的原料均为市售或自制。
实施例1
本发明实施例提供了第一种具体的实施方式，取一号供电局绝缘油(旧油)进行第一级分子蒸馏，第一级分子蒸馏的温度为50℃，第一级分子蒸馏的真空压力为10Pa，第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h，得到一级分子蒸馏绝缘油，第一级分子蒸馏能将绝缘油(旧油)中沸点低的物质除去，并为第二级分子蒸馏预热；将一级分子蒸馏绝缘油进行第二级分子蒸馏，第二级分子蒸馏的温度为175℃，第二级分子蒸馏的真空压力为2Pa，第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h，获得低介质损耗因数的绝缘油。蒸馏后的绝缘油经过轻组分罐及重组分罐分别加以收集，低介质损耗因数的绝缘油为轻组分罐所得，检测本实施例的绝缘油(旧油)、一级分子蒸馏绝缘油和低介质损耗因数的绝缘油的参数，结果如表1所示。
表1一号供电局旧油处理结果
一号供电局 介质损耗因数(tanδ) 体积电阻率(×109Ω) 界面张力(N/m)
绝缘油(旧油) 0.059093 45.59 31
一级分子蒸馏绝缘油 0.050942 55.83 37
低介质损耗因数的绝缘油 0.000995 299.56 46
实施例2
本发明实施例提供了第二种具体的实施方式，取二号供电局绝缘油(旧油)进行第一级分子蒸馏，第一级分子蒸馏的温度为100℃，第一级分子蒸馏的真空压力为25Pa，第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h，得到一级分子蒸馏绝缘油，第一级分子蒸馏能将绝缘油(旧油)中沸点低的物质除去，并为第二级分子蒸馏预热；将一级分子蒸馏绝缘油进行第二级分子蒸馏，第二级分子蒸馏的温度为180℃，第二级分子蒸馏的真空压力为1Pa，第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h，获得低介质损耗因数的绝缘油。蒸馏后的绝缘油经过轻组分罐及重组分罐分别加以收集，低介质损耗因数的绝缘油为轻组分罐所得，检测本实施例的绝缘油(旧油)、一级分子蒸馏绝缘油和低介质损耗因数的绝缘油的参数，结果如表2所示。
表2二号供电局旧油处理结果
实施例3
本发明实施例提供了第三种具体的实施方式，取三号供电局绝缘油(旧油)进行第一级分子蒸馏，第一级分子蒸馏的温度为150℃，第一级分子蒸馏的真空压力为50Pa，第一级分子蒸馏的进料速度15Kg/h的条件下，得到一级分子蒸馏绝缘油，将绝缘油(旧油)中沸点低的物质除去，并为第二级分子蒸馏预热；第二级分子蒸馏的温度为185℃，第二级分子蒸馏的真空压力为2Pa，第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h，获得低介质损耗因数的绝缘油。蒸馏后的绝缘油经过轻组分罐及重组分罐分别加以收集，低介质损耗因数的绝缘油为轻组分罐所得，检测本实施例的绝缘油(旧油)、一级分子蒸馏绝缘油和低介质损耗因数的绝缘油的参数，结果如表3所示。
表3三号供电局旧油处理结果
三号供电局 介质损耗因数(tanδ) 体积电阻率(×109Ω) 界面张力(N/m)
绝缘油(旧油) 0.010883 233.94 32
一级分子蒸馏绝缘油 0.008994 285.25 39
低介质损耗因数的绝缘油 0.000409 394.50 51
综上所述，本发明解决了现有技术中降低变压器油介质损耗的方法(换油或硫酸白土处理法)存在的不经济和不环保的技术缺陷。从以上实施例可知，以绝缘油(旧油)的介质损耗因数(tanδ)大于0.01，进过两级的分子蒸馏后，得到的低介质损耗因数的绝缘油的介质损耗因数(tanδ)明显降低，低于0.001，介质损耗因数(tanδ)的降低率高达95％～99％。因此，本发明提供的方法在处理变压器绝缘油的介质损耗因数领域有很大的潜在应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对绝缘油进行第一级分子蒸馏，得到一级分子蒸馏绝缘油；
步骤2、将所述一级分子蒸馏绝缘油进行第二级分子蒸馏，得到低介质损耗因数的绝缘油；
其中，所述绝缘油的介质损耗因数大于0.01。
2.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的温度为50℃～150℃。
3.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的真空压力为10Pa～50Pa。
4.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，在步骤1中，所述第一级分子蒸馏的进料速度为15-25Kg/h。
5.根据权利要求4所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，所述第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
6.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的温度为175℃～185℃。
7.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的真空压力为1Pa～2Pa。
8.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，在步骤2中，所述第二级分子蒸馏的进料速度为15-25Kg/h。
9.根据权利要求8所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，所述第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
10.根据权利要求1所述的降低绝缘油介质损耗因数的方法，其特征在于，所述第一级分子蒸馏的温度为150℃，所述第一级分子蒸馏的真空压为50Pa，所述第一级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h；
所述第二级分子蒸馏的温度为185℃，所述第二级分子蒸馏的真空压力为2Pa，所述第二级分子蒸馏的进料速度为15Kg/h。
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