WO2012137350A1 - 硫化銅生成の抑制方法 - Google Patents

硫化銅生成の抑制方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012137350A1
WO2012137350A1 PCT/JP2011/058928 JP2011058928W WO2012137350A1 WO 2012137350 A1 WO2012137350 A1 WO 2012137350A1 JP 2011058928 W JP2011058928 W JP 2011058928W WO 2012137350 A1 WO2012137350 A1 WO 2012137350A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
filled electrical
alkyl group
chain alkyl
insulating oil
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058928
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
福太郎 加藤
永尾 栄一
剛 網本
嘉男 木村
登 細川
純二 谷村
外山 悟
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2011/058928 priority Critical patent/WO2012137350A1/ja
Priority to US13/881,080 priority patent/US8728565B2/en
Priority to JP2011533893A priority patent/JP4852186B1/ja
Priority to CN201180063059.XA priority patent/CN103299380B/zh
Publication of WO2012137350A1 publication Critical patent/WO2012137350A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/005Impregnating or encapsulating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/20Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/12Oil cooling

Definitions

  • the present invention relates to a method for suppressing copper sulfide generation in electrical insulating oil used in oil-filled electrical equipment such as oil-filled transformers.
  • coil copper is used as the current-carrying medium. Insulating paper is wound around the coil, and electrical insulation is ensured so that the coil is not electrically shorted between adjacent turns.
  • electrical insulation oil such as mineral oil is used for oil-filled transformers.
  • Mineral oil and the like contain a trace amount of sulfur component, and this sulfur component reacts with coil copper placed in the electrical insulating oil to produce conductive copper sulfide, which can be generated on the surface of the coil insulating paper.
  • copper sulfide when copper sulfide is generated, the insulation performance of the coil insulating paper is deteriorated, and the coil may be short-circuited between turns to cause dielectric breakdown (for example, Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 the main causative substance of copper sulfide formation is dibenzyl disulfide which is a sulfur component contained in mineral oil (for example, Non-Patent Document 2). It is also known that the complex formed by the reaction of dibenzyl disulfide with coil copper diffuses in the electrical insulating oil and is adsorbed on the insulating paper, and then decomposes to form copper sulfide (for example, Non-Patent Document 3).
  • a method for suppressing copper sulfide generation by suppressing the reaction between dibenzyl disulfide and coiled copper is known, and a method of adding an inhibitor to electrical insulating oil is widely used.
  • the inhibitor include 1,2,3-benzotriazole (hereinafter abbreviated as “BTA”), Irgamet® 39 [N, N-bis (2-ethylhexyl)-(4 or 5) -methyl 1H-benzotriazole-1-methylamine: manufactured by BASF Japan Ltd.] is known (for example, Non-Patent Document 4).
  • Non-Patent Document 4 When an inhibitor of copper sulfide formation is added to the electrical insulating oil, the inhibitor reacts with the coil copper to form a film on the coil copper surface. This formed film blocks and suppresses the reaction between dibenzyl disulfide and coiled copper, so that copper sulfide production can be suppressed (for example, Non-Patent Document 4).
  • Irgamet 39 has a lipophilic long-chain alkyl group, so it has a higher solubility in electrical insulating oil than BTA, and it can be used as an electrical insulating oil without using a dedicated dissolving device that is required for BTA addition work. It can be dissolved (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Therefore, when Irgamet 39 is added to the existing transformer, the field work is simplified, and there is an effect that the power failure time at the field can be shortened. Therefore, the application needs of Irgamet39 are increasing.
  • the present invention can prevent the generation of hydrogen gas after the addition of the copper sulfide production inhibitor to the electrical insulating oil, and can suppress the copper sulfide production that can be carried out by the simplest possible method. It aims to provide a method.
  • the present invention is a method for suppressing copper sulfide generation in electrical insulating oil in oil-filled electrical equipment, If the oil-filled electrical device is an open-type oil-filled electrical device, add a benzotriazole compound that does not have a long-chain alkyl group, When the oil-filled electrical device is a sealed oil-filled electrical device, a benzotriazole compound having a long-chain alkyl group is added.
  • the benzotriazole compound having a long chain alkyl group is preferably N, N-bis (2-ethylhexyl)-(4 or 5) -methyl-1H-benzotriazole-1-methylamine.
  • the oil-filled electrical device is preferably a large transformer.
  • the present invention is a method for suppressing copper sulfide generation in electrical insulating oil in oil-filled electrical equipment, In advance, measure the oxygen concentration in the electrical insulating oil in the oil-filled electrical equipment, If the measured oxygen concentration is lower than 5000 ppm, add a benzotriazole compound having a long chain alkyl group, When the measured value of the oxygen concentration is 5000 ppm or more, the present invention also relates to a method for suppressing copper sulfide formation, which comprises adding a benzotriazole compound having no long chain alkyl group.
  • the generation of hydrogen gas after the addition of the inhibitor to the electrical insulating oil can be prevented by selecting the type of the copper sulfide generation inhibitor according to the type of the oil-filled electrical device. And the suppression method of copper sulfide production
  • This embodiment is a method for suppressing copper sulfide generation in electrical insulating oil in oil-filled electrical equipment, and the copper sulfide production inhibitor is controlled depending on whether the oil-filled electrical equipment is an open type or a sealed type. It relates to a method of selecting the type and adding the inhibitor to the electrical insulating oil.
  • An oil-filled electrical device is an electrical device containing oil such as electrical insulating oil, and includes, for example, a transformer encapsulated with electrical insulating oil.
  • An open oil-filled electrical device is an oil-filled electrical device that is not sealed, and a sealed oil-filled electrical device is a sealed oil-filled electrical device.
  • the oil-filled electrical device is preferably a transformer, and more preferably a large transformer. In particular, when hydrogen gas is generated in a large transformer, it is costly to disassemble and inspect, and there is a possibility that the power supply may be stopped during that time, so there is a high need to prevent the generation of hydrogen gas.
  • the benzotriazole compound is a compound having a benzotriazole skeleton, and in the present invention, a benzotriazole compound having no long-chain alkyl group and a benzotriazole compound having a long-chain alkyl group are the types of oil-filled electrical devices. It is properly used by.
  • the long-chain alkyl is preferably an alkyl group having 1 or more carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • benzotriazole compound having no long-chain alkyl group examples include 1,2,3-benzotriazole (BTA), which is a commercially available C.I. V. I. (Registered trademark) can be used.
  • BTA 1,2,3-benzotriazole
  • benzotriazole compound having a long-chain alkyl group examples include N, N-bis (2-ethylhexyl)-(4 or 5) -methyl-1H-benzotriazole-1-methylamine, which is a commercial product. Irgamet 39 manufactured by BSAF Corporation can be used.
  • This embodiment is a method for suppressing copper sulfide generation in electrical insulating oil in oil-filled electrical equipment, and measures the oxygen concentration in electrical insulating oil in oil-filled electrical equipment, and the measured value of oxygen concentration is predetermined. It is related with the method of selecting the kind of copper sulfide production
  • the oxygen concentration in the electrical insulating oil in the oil-filled electrical device is actually measured and Irgamet 39 is used, the oxygen concentration is 5000 ppm, which is the oxygen concentration at which the influence on the generation of oxygen hydrogen gas suddenly increases. If the oxygen concentration is lower than this reference value, a benzotriazole compound having a long-chain alkyl group is preferentially added, and if the oxygen concentration is higher than this reference value, a long-chain alkyl group is present. Do not add benzotriazole compounds. According to this form, it is possible to suppress copper sulfide generation by a simple method while more reliably preventing hydrogen generation.
  • Test Example 1 In order to investigate the influence of the contact state between the electrical insulating oil and oxygen, the amount of hydrogen gas generated after adding a copper sulfide formation inhibitor to the electrical insulating oil was investigated using electrical insulating oils with different oxygen-containing concentrations. . Specifically, put a polished copper wire, an inhibitor of copper sulfide formation, and an electrical insulating oil with different oxygen content in a sealed test vessel, and conduct a heating test in a hot air circulation type drying furnace, heating test The hydrogen gas concentration in the subsequent sealed test container was measured.
  • paraffin-based mineral oil (new oil) used for oil-filled transformers was degassed in advance, and prepared with sufficiently low concentration of flammable gas such as hydrogen gas.
  • the oxygen concentration (initial value) in this electrical insulating oil was 1000 ppm or less.
  • the electrical insulation oil whose oxygen content concentration (initial value) is 5000 ppm, 10000 ppm, 15000 ppm, and 20000 ppm was also prepared.
  • each oxygen-containing electric insulating oil is monitored for the oxygen concentration in the electric insulating oil while bubbling a certain amount of air, and the oxygen concentration is the above-mentioned oxygen concentration (5000 ppm, 10,000 ppm, 15000 ppm, 20000 ppm). When bubbling was reached, it was prepared by stopping bubbling.
  • a bellows type stainless steel container capable of blocking the inflow of outside air and absorbing the expansion of the electric insulating oil by heating was used. Copper wire was coexisted to simulate coil copper in the transformer. Irgamet 39 (manufactured by BSAF Co., Ltd.) or BTA (C.V.I. (registered trademark): produced by Kyrest Co., Ltd.) was used as an inhibitor of copper sulfide formation.
  • the heating temperature was 120 ° C. and the heating time was 24 hours.
  • the hydrogen concentration in the electrical insulating oil after the heating test was measured by a gas chromatograph.
  • FIG. 1 shows the relationship between the oxygen concentration (initial value) in the electrical insulating oil and the hydrogen concentration in the electrical insulating oil after the heating test.
  • Irgamet 39 When Irgamet 39 is added, a large amount of hydrogen gas is generated in the electrical insulating oil having an oxygen concentration of 5000 to 20000 ppm in the electrical insulating oil, but hydrogen gas is generated in the electrical insulating oil having an oxygen concentration of 1000 ppm or less in the electrical insulating oil. There are few occurrences. That is, when Irgamet 39 was added to the electrical insulating oil, it became clear that the oxygen concentration in the electrical insulating oil greatly affected the amount of hydrogen gas generated. On the other hand, it can be seen that when BTA is added, the amount of hydrogen gas generated is small regardless of the oxygen concentration in the electrical insulating oil.
  • Transformer types can be broadly divided into open-type transformers and sealed-type transformers, and a small tank called a conservator for the purpose of preventing oxidative deterioration of electrical insulating oil is provided in the upper part of the main tank. .
  • the sealed conservator is provided with a rubber bag for suppressing contact between air and electrical insulating oil, it is possible to suppress dissolution of oxygen in the electrical insulating oil.
  • the open-type conservator is not attached with a rubber bag like the closed-type conservator, and performs a breathing action through a hygroscopic respirator containing a hygroscopic material such as silica gel. For this reason, oxygen is easy to dissolve in the electric insulating oil as compared with the hermetic transformer.
  • the electrical insulating oil to which BTA is added has a small amount of hydrogen gas regardless of the oxygen concentration. Therefore, the reliability of the oil-filled electrical equipment can be maintained by adding BTA to the oil-filled electrical equipment.
  • BTA has a low solubility in electrical insulating oil, a dedicated melting device is required, and there is a concern that the outage time may be prolonged due to the occurrence of local construction.
  • a benzotriazole compound having a long chain alkyl group such as Irgamet 39
  • a benzotriazole compound having a long chain alkyl group such as Irgamet 39
  • a benzotriazole compound having a long chain alkyl group (Irgamet 39 or the like) is preferentially added, and when the oxygen concentration is higher than this reference value, a long chain alkyl group
  • a benzotriazole compound such as BTA
  • the present invention is used for an oil-filled transformer has been described as an example.
  • the present invention can also be used for other oil-filled electrical equipment in which electrical insulating oil is used as an insulating medium.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

 本発明は、油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、前記油入電気機器が開放型油入電気機器である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物を添加し、前記油入電気機器が密閉型油入電気機器である場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物を添加することを特徴とする、硫化銅生成の抑制方法である。

Description

硫化銅生成の抑制方法
 本発明は、油入変圧器などの油入電気機器に使用される電気絶縁油における硫化銅生成の抑制方法に関する。
 油入変圧器などの油入電気機器では、通電媒体としてコイル銅を使用している。このコイルには絶縁紙が巻きつけられており、電気的な絶縁を確保して、隣り合うターン間でコイルが電気的に短絡しないような構造となっている。
 一方、油入変圧器には、鉱油などの電気絶縁油が用いられている。鉱油などには微量の硫黄成分が含まれており、この硫黄成分が電気絶縁油中に配置されたコイル銅と反応して導電性の硫化銅が生成され、コイル絶縁紙表面に生成することが知られている。硫化銅が生成することで、コイル絶縁紙の絶縁性能が低下し、ターン間でコイルが短絡して絶縁破壊に至る場合があることが知られている(例えば、非特許文献1)。
 そして、硫化銅生成の主な原因物質は、鉱油に含まれる硫黄成分のジベンジル・ジスルフィドであることが知られている(例えば、非特許文献2)。その生成メカニズムとして、ジベンジル・ジスルフィドがコイル銅と反応して生成した錯体が電気絶縁油中を拡散して絶縁紙に吸着した後、分解して硫化銅として生成することも知られている(例えば、非特許文献3)。
 上記の生成メカニズムに基づき、ジベンジル・ジスルフィドとコイル銅との反応を抑制することで、硫化銅生成を抑制する方法が知られており、電気絶縁油に抑制剤を添加する方法が広く用いられている。抑制剤としては、1,2,3-ベンゾトリアゾール(以下、「BTA」と略す。)や、Irgamet(登録商標)39〔N,N-ビス(2-エチルヘキシル)-(4又は5)-メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-メチルアミン:BASFジャパン株式会社製〕などのベンゾトリアゾール化合物が知られている(例えば、非特許文献4)。
 硫化銅生成の抑制剤を電気絶縁油中に添加すると、抑制剤がコイル銅と反応してコイル銅表面に膜を形成する。この形成された膜により、ジベンジル・ジスルフィドとコイル銅との反応が遮断・抑制されるので、硫化銅生成を抑制することができる(例えば、非特許文献4)。
 Irgamet39は、親油性の長鎖アルキル基を有しているため、BTAに比べて電気絶縁油への溶解度が高く、BTAの添加工事では必要となる専用の溶解装置を用いずに電気絶縁油に溶解させることができる(例えば、特許文献1、特許文献2)。従って、既設の変圧器にIrgamet39を添加する場合、現地作業が簡便になり、現地での停電時間を短縮できる効果がある。故に、Irgamet39の適用ニーズが高まっている。
 しかし、Irgamet39を変圧器に添加した場合、水素ガスが多量に発生するという問題点があった(例えば、非特許文献4、非特許文献5)。また、水素ガスは変圧器の内部異常診断における放電の指標となるガス成分であるため、Irgamet39の添加により水素ガスが発生すると、変圧器の内部異常が適正に診断できなくなるという問題点があった。
特開2010-28022号公報 特開2002-15919号公報
CIGRE WG A2-32, "Copper sulphide in transformer insulation," Final Report Brochure 378, 2009 F. Scatiggio, V. Tumiatti, R. Maina, M. Tumiatti M. Pompilli and R. Bartnikas, "Corrosive Sulfur in Insulating Oils: Its Detection and Correlated Power Apparatus Failures", IEEE Trans. Power Del., Vol. 23, pp. 508-509, 2008 S. Toyama, J. Tanimura, N. Yamada, E. Nagao and T. Amimoto, "Highly Sensitive Detection Method of Dibenzyl Disulfide and the Elucidation of the Mechanism of Copper Sulfide Generation in Insulating Oil", IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 16, No. 2, pp. 509-515, 2009. T. Amimoto, E. Nagao, J. Tanimura, S. Toyama and N. Yamada, "Duration and Mechanism for Suppressive Effect of Triazole-based Passivators on Copper-sulfide Deposition on Insulating Paper", IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 16, No. 1, pp. 257-264, 2009. Andre Vita, Paulo R. T. Patrocinio, Sergio A. Godinho, Edilson G. Peres, Joao Baudalf, "The effect of passivator additive used in transformers and reactors’ mineral oil to neutralize the sulphur corrosion, and its influence on low thermal defects", paper A2-215, CIGRE Main Session, 2008, Paris.
 本発明は、油入電気機器において、硫化銅生成の抑制剤を電気絶縁油へ添加した後の水素ガスの発生を防止でき、かつ、できるだけ簡便な方法で実施することのできる硫化銅生成の抑制方法を提供することを目的とする。
 本発明は、油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、
 前記油入電気機器が開放型油入電気機器である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物を添加し、
 前記油入電気機器が密閉型油入電気機器である場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物を添加することを特徴とする、硫化銅生成の抑制方法である。
 前記長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物は、N,N-ビス(2-エチルヘキシル)-(4又は5)-メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-メチルアミンであることが好ましい。
 前記油入電気機器は大型変圧器であることが好ましい。
 また、本発明は、油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、
 あらかじめ、前記油入電気機器内の前記電気絶縁油中の酸素濃度を測定し、
 酸素濃度の測定値が5000ppmより低い場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物を添加し、
 酸素濃度の測定値が5000ppm以上である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物を添加することを特徴とする、硫化銅生成の抑制方法にも関する。
 本発明によれば、油入電気機器のタイプに応じて硫化銅生成の抑制剤の種類を選定することにより、電気絶縁油へ抑制剤を添加した後の水素ガスの発生を防止することができ、かつ、できるだけ簡便な方法で実施することのできる硫化銅生成の抑制方法が提供される。
試験例1における加熱試験の結果を示すグラフである。
 (実施形態1)
 本実施形態は、油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、油入電気機器が開放型または密閉型のいずれであるかにより、硫化銅生成の抑制剤の種類を選択して、該抑制剤を電気絶縁油に添加する方法に関するものである。
 油入電気機器とは、電気絶縁油等の油を含む電気機器であり、例えば、電気絶縁油が封入されら変圧器が挙げられる。開放型油入電気機器とは、密閉されていない油入電気機器であり、密閉型油入電気機器とは、密閉された油入電気機器である。油入電気機器は、好適には変圧器であり、より好適には大型変圧器である。特に、大型変圧器において水素ガスが発生した場合、解体・点検等にコストがかかり、その間に電力供給が停止してしまう可能性があるため、水素ガスの発生を防止する必要性が高い。
 ベンゾトリアゾール化合物とは、ベンゾトリアゾール骨格を有する化合物であり、本発明においては、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物と、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物とが、油入電気機器の種類により使い分けられる。ここで、長鎖アルキルとは、炭素数1以上のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~8のアルキル基であることがより好ましい。
 長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物としては、例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール(BTA)が挙げられ、市販品であるキレスト株式会社製のC.V.I.(登録商標)などを利用できる。
 長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物としては、例えば、N,N-ビス(2-エチルヘキシル)-(4又は5)-メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-メチルアミンが挙げられ、市販品であるBSAF株式会社製のIrgamet39などを利用できる。
 (実施形態2)
 本実施形態は、油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、油入電気機器内の電気絶縁油中の酸素濃度を測定し、酸素濃度の測定値が所定の基準値未満であるか、基準値以上であるかによって、硫化銅生成の抑制剤の種類を選択して、該抑制剤を電気絶縁油に添加する方法に関するものである。
 具体的には、実際に油入電気機器内の電気絶縁油中の酸素濃度を測定し、Irgamet39を使用した場合に、急激に酸素の水素ガスが発生への影響が大きくなる酸素濃度である5000ppmを基準値として、酸素濃度がこの基準値より低い場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物を優先的に添加し、酸素濃度がこの基準値以上である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物を添加する。本字氏形態によれば、より確実に水素発生を防止しつつ、簡便な方法で硫化銅生成を抑制することが可能となる。
 (試験例1)
 電気絶縁油と酸素との接触状態の影響を調査するため、酸素含有濃度が異なる電気絶縁油を用いて、硫化銅生成の抑制剤を電気絶縁油に添加した後の水素ガス発生量を調査した。具体的には、密閉試験容器内に、研磨した銅線、硫化銅生成の抑制剤、および、酸素含有濃度が異なる電気絶縁油を入れて、熱風循環式乾燥炉で加熱試験を行い、加熱試験後の密閉試験容器の水素ガス濃度を測定した。
 電気絶縁油としては、油入変圧器に用いるパラフィン系の鉱油(新油)を用い、あらかじめ脱気処理を行い、水素ガスなどの可燃性ガス濃度を十分に低く抑えたものを準備した。この電気絶縁油中の酸素濃度(初期値)は1000ppm以下であった。また、酸素含有濃度(初期値)が5000ppm、10000ppm、15000ppm、20000ppmの電気絶縁油も用意した。各酸素含有濃度の電気絶縁油は、脱気処理後、一定量の空気をバブリングしながら電気絶縁油中の酸素濃度をモニターし、酸素濃度が上記各酸素濃度(5000ppm、10000ppm、15000ppm、20000ppm)に達したところでバブリングを中止することで調製した。
 密閉試験容器としては、外気の流入を遮断でき、加熱による電気絶縁油の膨張を吸収できるベローズタイプのステンレス製容器を用いた。銅線は、変圧器におけるコイル銅を模擬するために共存させた。硫化銅生成の抑制剤としては、Irgamet39(BSAF株式会社製)またはBTA(C.V.I.(登録商標):キレスト株式会社製)を用いた。
 加熱試験において、加熱温度は120℃、加熱時間は24時間とした。加熱試験後の電気絶縁油中の水素濃度は、ガスクロマトグラフにより測定した。
 図1に、電気絶縁油中の酸素濃度(初期値)と加熱試験後の電気絶縁油中の水素濃度との関係を示す。Irgamet39を添加した場合、電気絶縁油中の酸素濃度が5000~20000ppmの電気絶縁油では多量の水素ガスが発生しているが、電気絶縁油中の酸素濃度が1000ppm以下の電気絶縁油では水素ガスの発生は少ない。すなわち、Irgamet39を電気絶縁油に添加した場合、電気絶縁油中の酸素濃度が水素ガスの発生量に大きく影響することが明らかとなった。一方、BTA添加を添加した場合、電気絶縁油中の酸素濃度に依らず、水素ガス発生量は少ないことが分かる。
 また、図1に示されるように、Irgamet39を使用した場合に、1000ppmと5000ppmの間で、急激に酸素の水素ガスが発生への影響が大きくなっていることが分かる。
 変圧器の型式は大きく分けて開放形変圧器、密閉形変圧器に区分けでき、それぞれに電気絶縁油の酸化劣化防止を目的としたコンサベータと呼ばれる小タンクが本体タンク内上部に設けられている。密閉式コンサベータには、空気と電気絶縁油の接触を抑制するためのゴム袋が備え付けられているため、電気絶縁油への酸素溶解が抑制できる。一方、開放式コンサベータには、密閉式コンサベータのようなゴム袋が取り付けられておらず、シリカゲルなどの吸湿材入りの吸湿呼吸器を通じた呼吸作用が行われている。このため、密閉形変圧器と比べて酸素が電気絶縁油中に溶解しやすい。
 上述のとおり、BTAを添加した電気絶縁油では、酸素濃度に依らず水素ガス量は少ないため、BTAを油入電気機器に添加することで、油入電気機器の信頼性は維持できる。ただし、BTAは電気絶縁油への溶解度が低いため、専用の溶解装置が必要になり、また、現地工事が発生することで停電時間が長引くことが懸念される。したがって、一般に電気絶縁油中の酸素濃度が低い密閉型油入電気機器については、簡便な方法で添加できる長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物(Irgamet39など)を優先的に添加し、電気絶縁油中の酸素濃度が高い可能性がある開放型油入電気機器については、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物(BTAなど)を添加することで、確実に水素発生を防止することが望ましい。
 なお、密閉式油入電気機器であっても、微量の酸素が電気絶縁油中に浸透する可能性があり、逆に、開放型油入電気機器であっても、周囲の雰囲気や運転条件等によっては、電気絶縁油中にほとんど酸素が溶解していない可能性もある。このため、実際に油入電気機器内の電気絶縁油中の酸素濃度を測定し、Irgamet39を使用した場合に、急激に酸素の水素ガスが発生への影響が大きくなる酸素濃度である5000ppmを基準値として、酸素濃度がこの基準値より低い場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物(Irgamet39など)を優先的に添加し、酸素濃度がこの基準値以上である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物(BTAなど)を添加することで、より確実に水素発生を防止しつつ、簡便な方法で硫化銅生成を抑制することが可能となる。
 上記説明では、本発明の用途として油入変圧器に使用する場合を例に説明したが、本発明は、絶縁媒体として電気絶縁油が使用されている他の油入電気機器にも利用できる。
 今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (4)

  1.  油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、
     前記油入電気機器が開放型油入電気機器である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物を添加し、
     前記油入電気機器が密閉型油入電気機器である場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物を添加することを特徴とする、硫化銅生成の抑制方法。
  2.  前記長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物は、N,N-ビス(2-エチルヘキシル)-(4又は5)-メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-メチルアミンである、請求項1に記載の硫化銅生成の抑制方法。
  3.  前記油入電気機器は大型変圧器である、請求項1または2に記載の硫化銅生成の抑制方法。
  4.  油入電気機器内の電気絶縁油中における硫化銅生成の抑制方法であって、
     あらかじめ、前記油入電気機器内の前記電気絶縁油中の酸素濃度を測定し、
     酸素濃度の測定値が5000ppmより低い場合は、長鎖アルキル基を有するベンゾトリアゾール化合物を添加し、
     酸素濃度の測定値が5000ppm以上である場合は、長鎖アルキル基を有しないベンゾトリアゾール化合物を添加することを特徴とする、硫化銅生成の抑制方法。
PCT/JP2011/058928 2011-04-08 2011-04-08 硫化銅生成の抑制方法 WO2012137350A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/058928 WO2012137350A1 (ja) 2011-04-08 2011-04-08 硫化銅生成の抑制方法
US13/881,080 US8728565B2 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Method for inhibiting generation of copper sulfide
JP2011533893A JP4852186B1 (ja) 2011-04-08 2011-04-08 硫化銅生成の抑制方法
CN201180063059.XA CN103299380B (zh) 2011-04-08 2011-04-08 抑制硫化铜生成的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/058928 WO2012137350A1 (ja) 2011-04-08 2011-04-08 硫化銅生成の抑制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012137350A1 true WO2012137350A1 (ja) 2012-10-11

Family

ID=45540508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/058928 WO2012137350A1 (ja) 2011-04-08 2011-04-08 硫化銅生成の抑制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8728565B2 (ja)
JP (1) JP4852186B1 (ja)
CN (1) CN103299380B (ja)
WO (1) WO2012137350A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013080315A1 (ja) * 2011-11-30 2013-06-06 三菱電機株式会社 油入電気機器における硫化銅生成の抑制方法
WO2014080451A1 (ja) * 2012-11-20 2014-05-30 三菱電機株式会社 油入電気機器の診断方法およびメンテナンス方法
WO2016030984A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 三菱電機株式会社 油入電気機器の診断方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001311083A (ja) * 2000-04-27 2001-11-09 Mitsubishi Electric Corp 絶縁油中の硫黄化合物の除去装置及び除去方法
JP2008544057A (ja) * 2005-06-23 2008-12-04 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 酸化安定性油配合物
JP2010027634A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Mitsubishi Electric Corp 油入電気機器および硫化銅の析出防止方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676635A (ja) * 1992-08-31 1994-03-18 Mitsubishi Electric Corp 油入電気機器
JPH0679936A (ja) * 1992-09-01 1994-03-22 Ricoh Co Ltd 記録装置
JP2001027634A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Hitachi Ltd 水質監視システム
JP2002015919A (ja) 2000-06-29 2002-01-18 Mitsubishi Electric Corp 電気機器の絶縁油特性改善装置
WO2009054155A1 (ja) * 2007-10-26 2009-04-30 Mitsubishi Electric Corporation 油入電気機器の診断方法
JP2010028022A (ja) 2008-07-24 2010-02-04 Mitsubishi Electric Corp 添加剤溶解装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001311083A (ja) * 2000-04-27 2001-11-09 Mitsubishi Electric Corp 絶縁油中の硫黄化合物の除去装置及び除去方法
JP2008544057A (ja) * 2005-06-23 2008-12-04 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 酸化安定性油配合物
JP2010027634A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Mitsubishi Electric Corp 油入電気機器および硫化銅の析出防止方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8728565B2 (en) 2014-05-20
US20130216698A1 (en) 2013-08-22
JPWO2012137350A1 (ja) 2014-07-28
JP4852186B1 (ja) 2012-01-11
CN103299380A (zh) 2013-09-11
CN103299380B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Scatiggio et al. Effects of metal deactivator concentration upon the gassing characteristics of transformer oils
Kato et al. Suppressive effect and its duration of triazole-based passivators on copper sulfide deposition on kraft paper in transformer
Kato et al. Effect of DBDS concentration and heating duration on copper sulfide formation in oil-immersed transformer insulation
Samikannu et al. Reclamation of natural esters using nanocarriers as the biodegradable choice for the transformer insulation
JP4852186B1 (ja) 硫化銅生成の抑制方法
JP4494815B2 (ja) 油入電気機器の流動帯電診断方法および流動帯電抑制方法
Yang et al. Inhibition method for the degradation of oil–paper insulation and corrosive sulphur in a transformer using adsorption treatment
Okabe et al. Suppression of increase in electrostatic charging tendency of insulating oil by aging used for power transformer insulation
Schaut et al. Effects of Irgamet 30 as additive in transformer oil
Smith et al. Corrosive sulfur in transformer oil
Cong et al. Protective performance of different passivators on oil-paper insulation containing multiple corrosive sulphides
JP4854822B1 (ja) 電気絶縁油の検査方法、電気絶縁油の処理方法、および、油入電気機器のメンテナンス方法
Quan et al. Summary of research on corrosive sulfur in oil-paper insulation system
JP5329008B1 (ja) 油入電気機器の診断方法およびメンテナンス方法
WO2011152177A1 (ja) 油入電気機器の診断方法および診断装置
Samarasinghe et al. A review on influencing factors of sulphur corrosion and metal passivation in power transformers
JP5186061B1 (ja) 油入電気機器における硫化銅生成の抑制方法
Loiselle et al. Influence of Ageing by-products on the Stability of some Transformer Fluids
JP5079936B1 (ja) 油入電気機器の診断方法
Gao et al. Investigation on the effects of Irgamet 39 on stray gassing generation in the insulating oil
JP5442646B2 (ja) 油入電気機器の診断方法
JPWO2011080812A1 (ja) 油入電気機器における硫化銅生成量の推定方法、異常発生の診断方法、絶縁油中のジベンジルジスルフィド初期濃度の推定方法、および、異常発生の可能性の診断方法
JP2011246674A (ja) 電気絶縁油および油入電気機器
JP5516818B2 (ja) 油入電気機器における硫化銅生成量の推定方法、異常発生の診断方法、絶縁油中のジベンジルジスルフィド初期濃度の推定方法、および、異常発生の可能性の診断方法
Akshatha et al. Estimation of sulphur compounds in transformer oil

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011533893

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11862950

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13881080

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11862950

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1