电力用油(复习资料)资料
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前言电力用油主要有三部分组成-----------变压器油、润滑油、燃油。
变压器中的变压器油,主要有两部分作用,一是绝缘,二是导热。
高压开关中的变压器油具有灭弧的作用。
(现在油断路器已经不多见,逐步被六氟化硫断路器代替。
)润滑油主要指电厂发电机组用油起润滑作用。
其中又分为透平油和抗燃油。
燃油是指电厂发电机组启动时用于助燃的油。
还有,核电站备用发电机组燃料用油。
主要以柴油为主。
变压器油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油,是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物。
主要由三种烃类组成,主要成分为环烷烃(约占80%),其它的为芳香烃和烷烃。
在我国,变压器油有石蜡基油、环烷基油。
石蜡基油产于大庆,环烷基油产于新疆克拉玛依。
良好的变压器油应该是清洁而透明的液体,不得有沉淀物、机械杂质悬浮物及棉絮状物质。
如果其受污染和氧化,并产生树脂和沉淀物,变压器油油质就会劣化,颜色会逐渐变为浅红色,直至变为深褐色的液体。
当变压器有故障时,也会使油的颜色发生改变一般情况下,变压器油呈浅褐色时就不宜再用了。
另外,变压器油可表现为浑浊乳状、油色发黑、发暗。
变压器油浑浊乳状,表明油中含有水分。
油色发暗,表明变压器油绝缘老化。
油色发黑,甚至有焦臭味,表明变压器内部有故障。
透平油是指汽轮机组油,透平是汽轮机"turbine"一词的英文译音,汽轮机油与其它润滑油的主要差别在于更好的抗氧化安定性和抗乳化性能,主要用于发电厂蒸气轮机、水电站水轮发电机及其它需要深度精致润滑油的润滑场合,透平油就是汽轮发动机用的一种机油,适合高速机械润滑用,主要起到润滑\散热\冷却调速的作用。
透平最主要的部件是旋转元件(转子或称叶轮),被安装在透平轴上,具有沿圆周均匀排列的叶片。
流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成动能,流过转子时流体冲击叶片,推动转子转动,从而驱动透平轴旋转。
电力用油复习题电力用油复习题近年来,随着电力需求的不断增长,电力行业在能源消耗方面面临着巨大的挑战。
油是电力行业中广泛使用的一种能源,而电力用油的合理管理和使用对于提高能源利用效率至关重要。
本文将通过复习题的形式,探讨电力用油的相关知识和技巧。
一、电力用油的基本概念1. 什么是电力用油?电力用油是指电力行业在发电、输电、配电等过程中使用的各种润滑油和绝缘油,包括润滑油、绝缘油、冷却油等。
2. 电力用油的作用是什么?电力用油主要起到润滑、冷却、绝缘等作用。
润滑油可以减少机械设备的摩擦损耗,延长设备寿命;绝缘油可以保护电力设备不受潮气和污染物的影响,确保电力系统的安全运行。
二、电力用油的分类1. 根据用途,电力用油可以分为哪几类?根据用途,电力用油可以分为润滑油、绝缘油和冷却油三类。
2. 润滑油的分类有哪些?润滑油可以分为润滑脂和润滑油两大类。
润滑脂是一种半固态润滑剂,常用于轴承和齿轮等部件的润滑;润滑油则是一种液态润滑剂,适用于各种机械设备的润滑。
三、电力用油的管理和维护1. 电力用油的管理为何重要?电力用油的管理可以确保油品的质量和性能稳定,提高设备的运行效率和可靠性,降低能源消耗和维护成本。
2. 电力用油的维护包括哪些内容?电力用油的维护包括油品的储存、补充、更换和废弃处理等环节。
储存时应注意油品的密封和防潮;补充时应选择合适的油品和适量的加油量;更换时应按照规定的周期和方法进行;废弃处理时应遵守环保要求,采取合适的处理方式。
四、电力用油的节能技巧1. 如何选择适合的电力用油?选择适合的电力用油应考虑设备的工作条件、负荷要求和环境因素等。
合适的电力用油可以提高设备的效率和寿命,减少能源消耗。
2. 如何合理使用电力用油?合理使用电力用油可以通过优化润滑方式、控制油品的使用量和更换周期等手段实现。
例如,采用滴注润滑方式可以减少润滑油的损耗;控制油品的使用量可以避免过度润滑和浪费。
五、电力用油的环保问题1. 电力用油对环境有何影响?电力用油中的污染物和废弃油品可能对环境造成污染,例如,废弃油品的处理不当可能导致土壤和水源的污染。
第4章电厂用油分析4.1电力用油概况4.1.1电力用油的种类1)汽轮机油(透平油)是作为火力发电厂主要生产设备——汽轮机使用的润滑油,是发电厂用油中占较大的一部分。
2)绝缘油是火力发电厂和变电站重要的电气设备——变压器、断路器(油开关)中使用的绝缘介质。
3)机械油除汽轮机外,还有其它转动机械通用的润滑油。
4)抗燃油随着电力工业的迅猛发展,它主要用于大容量汽轮机和燃气轮机的液压控制系统和轴承润滑系统。
也叫抗燃油。
4.1.2汽轮机油的作用及质量标准1)汽轮机油的作用润滑作用:在汽轮机的转动部分,即轴和轴承的金属表面在制造时尽量使其光滑,但其实还有大小不同的凹凸部分。
如果两者直接接触并产生相互摩擦时,啮合部分的机械磨损不但消耗了功率,还产生了很多热量使温度升高造成严重后果。
因此必须在轴和轴承间加入润滑油,使固体磨动的表面上造成一个连续不断的油膜层,以分开两个固体表面。
即用润滑油的内部摩擦代替两个固体间的摩擦,这样大大的减少了摩擦力(一般固体的摩擦系数为0.1~0.4,而液体摩擦系数为0.001~0.01),所以可以防止因固体摩擦使设备发热或磨损的危险发生,同时也提高了汽轮机的效率和安全可靠性。
散热作用:润滑油加在设备中会减少设备的摩擦,也会因摩擦而产生热量,但如不及时将此部分热量带走,随着时间的推移也会造成设备的损坏。
所以汽轮机设备中都有油循环系统,汽轮机油在油循环系统中连续不断的循环,通过冷油器将轴承工作中产生的热量散发出去,使油温始终保持在规定的范围之内。
这样汽轮机油充当了很好的散热介质,保证了设备的安全运行。
用作调速系统的工作介质:汽轮机油可作为压力传导剂,用于汽轮发电机组的调速系统。
它可以使压力传导于油动机和蒸汽管上的油门装置以控制整齐门的开度,使汽轮机在负荷变动时,仍能保持额定的转速,能保证发电质量(频率合格)和安全运行。
密封作用:对于氢冷发电机,汽轮机油还起着密封作用。
它作为密封介质,把发电机两侧的轴承密封好,不让氢气外漏,以保持正常的氢压,保证氢冷的效果。
油专业考试复习题(一)1、简述油品添加剂的种类。
答:抗氧化剂;粘度添加剂;降凝剂;防锈添加剂;抗泡沫添剂;破乳化剂;2、变压器内热解气体传质过程包含几个方面?答:热解气体气泡的运动与交换;热解气体的析出与逸散;热解气体的隐藏与重现;3、变压器油的物理特性包括哪些?答:粘度;密度;凝固点;闪点;界面张力;4、气相色谱分析对检测器有何要求?答:灵敏度高、线性范围宽;工作性能稳定、重现性好;对操作条件变化不敏感,噪声小;死体积小、响应快、响应时间一般小于1s.5、变压器油的功能有哪些?答:绝缘作用、散热冷却作用;灭弧作用;保护铁芯和线圈组件的作用;延缓氧对绝缘材料的侵蚀;6、色谱分析具有哪些优点?答:分离效能高;分析速度快;样品用量少;灵敏度高;适用范围广;7、在色谱分析中,何谓分辨率与分离度?答:分辨率又称分辨度,率等于相邻两组分色谱峰保留值之差与此两峰峰底宽度总和之半的比值;分离度是指相邻的两个色谱峰中,小峰峰高和两峰交点的高度之差与小峰峰高的比值。
8、在色谱分析中,实现热导检测的条件有哪些?答:欲测物质有与载所不同的热导率;敏感元件(钨丝或半导体热敏电阻)的阻值与温度之间存在一定的关系;利用惠斯登电桥测量;9、用毛细管测定油品运动粘度的原理是什么?写出各符号的含义。
答:毛细管法测定油品运动粘度的原理是根据泊塞耳方程。
泊塞耳方程为η=(πR/8VL)Pτη—液体动力粘度,g/cm3;R---毛细管半径四次方,CM;V---在时间τ内液体流出的体积,cm3;L ---毛细管长度,cm;P---液体流动所受压力,n/cm2;τ---液体流出V体积所需时间,s。
10、变压器在电力系统中的作用是什么?答:变压器是一个能量传递装置;通过变压器可以实现低耗远距离输电;实现电压转换,保障用电安全。
11、如何测定未知油样的凝固点?答:首先按预先假设的凝固点进行测定;发现液面有移动现象时,采用比预订值低4℃重新测定;找出凝固点范围后,就采用比移动点低2℃进行测定;重复测定,直至某一点能使液面不移动,而提高2℃又能液面移动为止,确定此点既为凝固点。
目录1.酸值的定义,测定方法及原理、测定其注意事项、意义2.颗粒污染度3.界面张力的影响因素4.介质损耗因素5.判断变压器油内潜伏性故障的大体步骤和应注意的主要问题6.SF6为什么具有灭弧性能?7.开关油在油断路器中,为什么能熄灭电弧?8.SF6断路器的主要优点有哪些?9.影响油品中的含水量因素10.油中水分含量的测定计算11.电力用油的维护措施?(变压器油、汽轮机油、抗燃油)12.影响油品粘度的主要因素13.影响油品闪点的主要因素14.油品的氧化安定性:15.石油产品的炼制工艺程序及目的是什么?16.谈对电力用油某一领域的发展趋势。
(个人看法)17.介质损耗因数的影响因素18.六氟化硫绝缘气体的物理化学性质。
19.19.SF6为什么具有优异的电气性能。
20.废油的再生方法有哪些?一般的原则有哪些?21.如何选择废油的再生方法?作业题1.运行变压器内部有哪些常见的气体故障?其产气特征是什么?正常运行的变压器内为什么会产生气体?2.用气相色谱法分析油中溶解气时进样操作应注意哪些事项?3.在25度,101.3KPa大气压下,C17以上的正构烷烃为固体,而变压器油多为C17以上的烃类组成,为什么是液体?4.划分汽轮机和变压器油牌号的依据是什么?5.生产电力用油选用哪种石油好?为什么要从高沸点馏分中制取电力用油?6.油品中芳香烃含量是不是越多越好?7.电力用油炼制工艺程序和目的是什么?8.对电力用油特性要求主要有哪些?为什么?9.何为油品的添加剂?10.测定运动粘度时应注意哪些事项?11.测定恩氏黏度的注意事项?12.简述变压器油产生故障气体的原因和特点。
13.抗氧化剂的作用机理14.运行变压器油监督指标与新油有何不同15.当需要混油和补油时应遵守哪些原则规定16.用气相色谱法分析油中溶解气时进样操作应注意哪些事项?17.SF6气体绝缘设备具有哪些特点?18.根据油中气体分析结果如何判断充油设备有无故障?分析题:1.BTB法测定运行油的酸值:0.02~0.05mol/L的氢氧化钾乙醇溶液何谓油品的酸值(酸度)?酸值的测定方法?其测定原理是什么?中和1g试油中含有酸性组分所需的氢氧化钾毫克数,称为油品的酸值。
目录1.酸值的定义,测定方法及原理、测定其注意事项、意义2.颗粒污染度3.界面张力的影响因素4.介质损耗因素5.判断变压器油内潜伏性故障的大体步骤和应注意的主要问题6.SF6为什么具有灭弧性能?7.开关油在油断路器中,为什么能熄灭电弧?8.SF6断路器的主要优点有哪些?9.影响油品中的含水量因素10.油中水分含量的测定计算11.电力用油的维护措施?(变压器油、汽轮机油、抗燃油)12.影响油品粘度的主要因素13.影响油品闪点的主要因素14.油品的氧化安定性:15.石油产品的炼制工艺程序及目的是什么?16.谈对电力用油某一领域的发展趋势。
(个人看法)17.介质损耗因数的影响因素18.六氟化硫绝缘气体的物理化学性质。
19.19.SF6为什么具有优异的电气性能。
20.废油的再生方法有哪些?一般的原则有哪些?21.如何选择废油的再生方法?作业题1.运行变压器内部有哪些常见的气体故障?其产气特征是什么?正常运行的变压器内为什么会产生气体?2.用气相色谱法分析油中溶解气时进样操作应注意哪些事项?3.在25度,101.3KPa大气压下,C17以上的正构烷烃为固体,而变压器油多为C17以上的烃类组成,为什么是液体?4.划分汽轮机和变压器油牌号的依据是什么?5.生产电力用油选用哪种石油好?为什么要从高沸点馏分中制取电力用油?6.油品中芳香烃含量是不是越多越好?7.电力用油炼制工艺程序和目的是什么?8.对电力用油特性要求主要有哪些?为什么?9.何为油品的添加剂?10.测定运动粘度时应注意哪些事项?11.测定恩氏黏度的注意事项?12.简述变压器油产生故障气体的原因和特点。
13.抗氧化剂的作用机理14.运行变压器油监督指标与新油有何不同15.当需要混油和补油时应遵守哪些原则规定16.用气相色谱法分析油中溶解气时进样操作应注意哪些事项?17.SF6气体绝缘设备具有哪些特点?18.根据油中气体分析结果如何判断充油设备有无故障?分析题:1.BTB法测定运行油的酸值:0.02~0.05mol/L的氢氧化钾乙醇溶液何谓油品的酸值(酸度)?酸值的测定方法?其测定原理是什么?中和1g试油中含有酸性组分所需的氢氧化钾毫克数,称为油品的酸值。
测定油品的酸值常用方法有两大类:一类是指示剂容量分析法,根据所用的指示剂的不同又分为碱蓝6B法(GB264)、溴麝百里香草酚蓝(BTB)法、荧光素法和对萘酸苯法等。
此类方法都是以颜色发生明显突变为滴定终点。
另一类是电位滴定法,主要是将油样与溶剂混合,采用参比电极、指示电极的电位滴定仪器上,以KOH 的有机标准溶液滴定,它是以电位突跃或以非水碱性缓冲溶液为滴定终点,适用于加入添加剂的润滑油和深色的石油产品。
我国电力系统以前常用碱蓝6B法,现在普遍推广采用溴麝香草酚蓝法。
用容量法测定试油的酸值按下式计算:X=(v1-vo)×56.1×c/m测定酸值的注意事项采用碱蓝6B法(CB264)和溴麝香草酚蓝法(BTB法)测定油品的酸值的应注意一下几点:(1)所用的无水乙醇应不含醛,应成微碱性。
(2)氢氧化钠标准溶液的配置与标定需用无CO2水配制,标定用的基准物质邻苯二甲酸氢钾也用无CO2水稀释(0.6g溶解在50ml无CO2水)。
(3)测定油品酸值时应2次煮沸5min,而且是趋沸滴定,在每次滴定时,从停止回流至滴定完毕所用的时间不得超过3min。
原因是有以下几点:1)为了除去CO2的干扰。
在温室下,空气的CO2易溶于乙醇中(C02在醇中溶解度较在水中大3倍),煮沸是为了消除CO2的干扰,否则测定结果会偏高。
2)有利于油中有机酸抽出。
3)趁热滴定可以避免乳化液对颜色变化的识别。
在温室下,某些油和乙醇-水混合物可能产生乳化现象,乳化液会妨碍滴定终点时对颜色的识别,趁热滴定可避免这种现象。
另外冷却后再滴定,又有CO2溶于其中,同样影响结果。
4)趁热滴定时对指示剂变色范围影响不大,却能提高测定结果的精确度和灵敏度。
(4)酸值滴定至终点附近时,应缓慢加入碱液,在估计差一,两滴要到达终点时,改为半点滴定,以减少滴定误差;(5)加热煮沸乙醇时应注意温度不应过高。
(6)氢氧化钾乙醇溶液保存不宜过长,一般不超过三个月。
当氢氧化钾乙醇溶液变黄或产生沉淀时,应对其清液进行标定方可使用。
酸值的实际使用意义1)根据酸值大小,可鉴别油中所含酸性组分之多少,判断油质好坏的主要指标之一。
2)可概略地判断油对金属的腐蚀情况,威胁设备的安全运行3)油中的酸性组分及其腐蚀产物—有机盐,对绝缘油的电气性能不良影响4)由于氧化而变质,其酸值越大,所以酸值是表示油劣化的重要指标之一。
酸值是评定新油品和判断运行中油质氧化程度的重要化学指标之一。
一般来说,酸值越高,油品中所含的酸性物质就越多,新油中含酸性物质的数量,随原料与精致程度而变化。
国产新油一般几乎不含酸性物质,其酸值常为0.00。
而运行中油因受运行条件的影响,油的酸值随油质的老化程度而增长,因而可从油的酸值判断油质的老化程度和对设备的危害性。
2.某电厂的运行汽轮机油颗粒污染度(NAS1638)超过8级,分析原因及提出处理措施.原因:1)在加入过程中混入的颗粒度;过滤与再生油时杂质也有侵入油中的机会2)在运输,储存时落入的,或因容器清洁不净,容器本身不严密而混入的铁锈,飞入灰尘等;3)油中含有添加剂可发现含有0.25%的颗粒度;4)油品在运行中混入的杂质;固体绝缘材料在使用中不断变质脱落,混入运行油中;新油精制过程中,可能混入白土等5)补油时带人的颗粒;6)系统中进入灰尘;7)系统中锈蚀或磨损颗粒处理措施:查明颗粒度的来源并清除;启动精密过滤装置清洁系统3.界面张力的影响因素(1)表面活性物质的影响。
表面活性物质是指能降低表面张力的物质。
某些物质如脂肪酸(R-COOH),醇(R-OH)等,因其含有-COOH,-OH类型亲水的极性基,另一方面还具有憎水的非极性基R-。
在油水两相极性不同的界面上,其分子的极性基向极性相水移动,而分子的非极性基则向非极性相油移动,在油水两相交界面上定向排列,改变了原来界面上分子排列状况,而促使界面张力明显降低。
当油中存在氧化产物时,油品界面张力也将急剧降低。
(2)与物质本身的性质有关。
因不同的物质其分子间相互作用力不同,分子间作用力越大,则相应的表面张力越大。
通常金属键的物质如银,铜等表面张力最大;其次为离子键物质,如氧化物熔体和熔盐;再次为极性分子的物质如水;非极性分子的液体,如氯。
乙醚等最小。
含有相同碳原子数目时,芳香烃表面张力最大,烷烃最小,环烷烃居中。
在石油产品中,航空汽油的表面张力最小,而润滑油的表面张力最大。
(3)与其接触的另一相物质的性质有关,因为与不同性质的物质接触,界面层分子受到的力场不同,而使表面张力有差异。
如水和乙醚的界面张力小于水和苯的的界面张力并小于水和正己烷的界面张力。
(4)温度的影响。
表面张力随温度不同而不同,温度越高,表面张力越小。
因为温度升高引起物质的膨胀,从而增大了分子间距离,使分子间吸引力减小,导致表面张力减小。
如果把表面张力看作是温度的函数,对许多物质来说,温度与表面张力的关系都是直线关系。
试验得知绝缘油界面张力随温度升高而降低的曲线斜率,变化虽然较缓慢,但当温度变化大时,同一油样在不同温度下测出的结果,往往会超过试验精确度要求的范围。
为此应当取国家通用的在25℃时测出的为准。
但据文献介绍和实测结果,温度每改变10℃,张力相应变化约1mN/m。
为此一般监督试验如无恒温条件。
可在25±5℃范围内进行试验,但是仲裁试验仍以25℃为准。
意义:可鉴别新油质量;可判断进行油质老化程度;判断运行汽轮机油在防锈剂的消耗情况,监督变压器热虹吸器的运行情况。
问答题:4.说明现行国标测定介质损耗因素温度由原来的70℃调整到90℃的原因?介质的电导是随温度变化而改变的,当温度升高时,介质的电导随之增大,泄露电流也会增大,故介质损耗因数也增大。
温度越高,好油与坏油之间的差别越表现得清楚。
如在60℃时各种油样之间几乎没有差别,而100℃时它们的差别就会明显的表露出来,温度越高,介质损耗因数越大,但温度过高时能促进油质老化,也会影响测试结果,故温度也决不能无限制的过高。
所以油介质损耗因数的测量要在80—100℃进行。
故“国标试验方法”中将测试温度由原“部标方法”的70℃改为90℃。
5.简述判断变压器油内潜伏性故障的大体步骤和应注意的主要问题?步骤:①通过对油中溶解气体组分含量的测试结果进行分析,分析产生气体的原因及变化;②判断设备是否有故障;③在确定设备确有故障后,判断故障的类型;④判断故障的发展趋势及严重程度;⑤提出处理措施和建议问题:必须结合电气试验、油质分析、设备运行及检修等进行综合分析为什么具有灭弧性能?6.SF6SF6的灭弧能力比空气、绝缘油等介质优越的原因主要表现SF6的去游离作用强:(1)电负性强,容易发生复合。
在电弧作用下,SF6发生分解,它的分解产物都具有较强的电负性,在电弧中能吸收大量的电子,形成负离子,使带电质点速度大大减慢,而正、负离子间的复合比电子和正离子间的复合要容易的多,有利于灭弧。
(2)电弧时间常数较小。
电弧时间常数越小,表明弧柱温度或热量变化越小,灭弧能力越强。
(3)优良的热化学性能。
SF6气体分解温度比空气的低,所需分解能比空气的高,因此分子在分解时吸收的能量多,对弧柱冷却作用强。
而在相应的分解温度上,SF6气体导热率很高,利于散热和灭弧。
7.开关油在油断路器中,为什么能熄灭电弧?绝缘油之所以能有灭弧作用,是由于电弧的温度很高,油便受热分解,产生出许多气体,其中有大量的氢气,它是一种具有很高绝缘性能的,优良的冷却散热介质,它能及时冷却弧道,降低温度,减少游离作用。
有利于灭弧。
另一方面,这些气体能在高温作用下产生很大的压力,结果将电弧吹向一方,使电弧通过的途径冷却下来,同时也消灭了附近的电离空间,促进电弧不能继续发生。
8.SF6断路器的主要优点有哪些?1)SF6断路器有极好的开断性能,不仅大电流开断性能较好,而且在小电流开端时产生的过电压也较低。
2)结构简单,体积紧凑,占地少。
3)维护检修简单,允许多次开断。
4)安全性能高,纯SF6气体是稳定的化合物,对人体无害,也无人灾之虑。
9.影响油品中的含水量因素(1)与油品的化学组成有关。
油品中含各种烃类的量不同时,其能溶解水的量就不同。
一般烷烃、环烷烃的溶解水的能力比较弱,芳香烃溶解水的能力比较强,即油品中芳香烃含量越高,油的吸水能力越强。
油的炼制程度也是影响其溶水性的因素。
如精制不足,会增加其吸湿性,使油品的含水量增高。
(2)与温度有关。
纯净干燥变压器油极易吸潮,水分在油中的溶解度为温度的函。
油中含水量与温度的变化关系非常明显,即温度身高水量增加,降低时水会因过饱和而分离出来。