降器油性能的影响

降凝剂对油性能的影响前言变压器油是一种运行周期长、对电力设备安全至关重要的绝缘和冷却介质，其倾点或凝固点指标则是用户根据气候条件选择变压器油牌号的主要依据。目前变压器油市场竞争激烈，少数小型的油品调合厂为了经济利益在变压器油中添加了降凝剂，以降低基础油倾点来满足变压器油指标要求。由于变压器油长时间在电场、高温、溶解氧、水分和金属催化剂（铜、铁铝）的环境下使用，有些甚至30年或终身不换，因此，降凝剂的自身性质是否会发生变化，是否会对变压器本身造成不良影响，目前国内外尚无共识。ASTMD3487及IEC60296变压器油标准均明确要求制造商必须告知用户所用添加剂的种类和用量。笔者通过试验对目前常用降凝剂是否会产生不良后果以及是否可行进行了探讨。2.原料油性质目前常用的降凝剂有酯类、烷基萘类和聚烯烃类。本次试验采用环烷基（1号和2号基础油）和石蜡基（3号基础油）测试项目1号2号3号GB2536-90试验方法25号45号GB/265运动粘度-30℃1554凝凝≤1800-----10℃169.9凝凝-----≤200倾点℃-48-6-9≤-22----GB/T3535凝点℃-44-10--------≤-45GB/T510击穿电压/＞60＞60＞60≥35GB/T507介质损耗0.00010.00070.0007≤0.005GB/T5654界面张力544445≥40≥38GB/T6541由表1可看出，三种变压器油基础油的倾点和凝点不能满足GB2536-90中45号和25号变压器油的指标要求。3试验部分评价降凝剂的降凝效果主要考察其对变压器油的低温流动性能、电气绝缘性能（由于油品的击穿电压不受降凝剂影响，所以此项不考察）和抗氧化性能的影响。本试验主要考察了目前广泛应用于润滑油降凝的酯类、烷基类和聚烯烃类降凝剂在变压器油中的作用效果。3.1.1聚酯类降凝剂A在变压器油中的降凝效果将聚酯类降凝剂A以下不同比例加入到三种变压器油基础油中，其试验结果如表2测试项目1号变基+A/％2号变基+A/％3号变基+A/％试验方法00.050.100.150.500.50.8凝/℃-44-52-52-------------GB/T510倾/℃-------6-26-41-9-18-21GB/T3535界面力mN.m-1543938443738453535GB/T6541介质损因90℃0.00010.00030.00070.00070.00120.00310.00070.0020.0024GB/T5654-10℃运动粘度169.9173.5174.0凝242.7214.5凝179.4186.0GB/T265由表2的数据可以看出，聚酯类降凝剂A可明显改善三种基础油的凝固点或倾点，但会影响界面张力和介质损耗因数并使之变差。对2号变压器油基础的低温流动性改善不理想，即-10℃运动粘度大于200mm/s，不能满足GB2536-1990对变压器油的质量要求。3.1.2聚酯类降凝剂B在变压器油中的降凝效果。将聚酯类降凝剂B以一同比例加入到两种变压器油中，其试验结果如表3所示。试验项目1号变基础油+B％2号变基础油+B％试验方法00.010.030.100.050.15凝点-44-48-58-60---GB/T510倾点菜-----6-28-41GB/T3535界面张力/mN.m-154423328443228GB/T6541介质损耗因数90℃0.00010.00020.00020.00430.00070.00070.0007GB/T5654-10运动粘度/mm2.S-1169.9170.4171.6154.6-347.3244.8GB/T265由表3可看得出，聚酯类降凝剂B可明显改善两种基础油的凝点或倾点，但会影响界面张力并使之变差。对2号变压器油基础油的低温流动性改善不理想，即-10℃运动粘度大于200MM平方/S，不能满足GB2536-90对变压器油的质量要求。3.1.3聚烯类降凝剂C在变压器油中的降凝效果将聚烯烃类降凝剂C以不同比例加入到三种变压器油中基础油的凝点或倾点，在低加入量的情况下，对介质损耗因数影响较小。但对2号变压器油基础油的低温流动改善不理想，即10℃运动粘度大于200mm平方/s，不能满足GB2536-90对变压器油的质量要求。3.1.4烷基萘降凝剂D在变压器油中的降凝效果将烷基萘降凝剂D以不同的比例加入到两种变压器油基础油中其试验结果如表5所示。由表5可看出，烷基萘降凝剂D在低加入量时对1号变压器油的凝固点改善效果不显著，在高加入量时对2号变压器油的倾点改善效果较为显著，但烷基萘降凝剂D会使变压器油基础油的颜色变深，影响变压器油外观质量，同时对变压器基础油的介质损耗影响较大，不能满足要求。表4测试项目1号变基+C/％00.050.12号变基+C/％00.20.53号变基+C/％00.20.5凝点/℃-44-52-58------倾点/℃----6-31-41-9-15-18界面张力/mN.545453444443424241介质损耗因数（900.00010.00040.00070.00070.0010.00140.00070.00160.002粘度-10169..9171.3174.2-227.4208.1凝180.6189.2-30155417261753---凝凝凝表5测试项目1号变基+D％00.010.052号变基+D％00.20.5试验方法凝点-44-46-48---倾点----6-27-界面张力545151444439介质损耗因数0.00010.00170.01490.00070.1207＞0.1-10运动粘度169.9169.9172.8---色度＜0.50.51.0＜0.51.01.5综上所述分析可看出，三种类型降凝剂对三种变压器油均具有一定的降凝效果，但聚酯类降凝剂由于水解，会使变压器油界面张力和介质损耗因数变差，烷基萘降凝剂则会使变压器油外观质量和介质损耗因数变差，因此不能应用于变压器不能应用于变压器油中。聚烯烃类降凝剂在大剂量条件下，对变压器油基础油介质损耗因数有影响。3.2降凝剂对变压器油抗氧化性能影响降凝剂能否实际应用到变压器油中，主要取决于运行一段时间后，降凝剂在变压器油中是否会发生降解及影响变压器的抗氧化作用。由于酯类降凝剂和烷基萘降凝剂影响变压器油界面张力、颜色、介质损耗因数等表现性能，因此只考察了聚烯烃类添加剂对变压器油抗氧化性能的影响。本试验采用氧化条件较为苛刻的IEC61125C中的氧化方法，对以上三种加有成熟抗氧化复合添加剂配方的变压器油，添加聚烯烃类降凝剂前后的抗氧化性能进行考察，其结果如表6所示。油品名称氧前倾点氧后倾点沉淀/％总酸值Mg/koh介质损因（90）1号变基+抗氧剂-42-390.010.060.00741号变基+0.05C+抗氧剂-48-420.030.220.01292号变基+抗氧剂-6-30.130.350.13822号变基+0.2％C+抗氧剂-31-150.130.410.23153号变基+抗氧剂-9-100.080.310.02943号变基+0.5％C+抗氧剂-21-180.090.470.1956由表6可看出，经过500H氧化后，三种变压器油的倾点均有不同程度的回升，且使变压器油的抗氧气性能变差。4结论（1）酯类降凝剂会影响油的界面张力的介质损耗因数，使油品质量变差，不能用于变压器油中。（2）烷基萘降凝剂会影响变压器基础油的颜色和介质因数，使油品质量变差，不能用于变压器油中。（3）聚烯烃降凝剂虽然对变压器油的界面张力和介质因数等表观性能影响较小，但使变压器油抗氧化性能变差，不能用于变压器油中。（4）关于降凝剂在电场作用下对变压器油质量影响情况本试验未作研究。由此可见，降凝剂不能应用在变压器油中，要想提高变压器油的低温性能，采用低凝原油或改进生产工艺是关键。