電力變壓器用絕緣油選用指南 - 水分（水含量）、密度和酸值的測定
dl/t 1094-2008 電力變壓器用絕緣油選用指南
范圍
本標準規定了變壓器用油的選用原則。
本標準適用于油浸式變壓器、電抗器、互感器等設備，其中包括500kv及以上超高壓和特高壓交流和換流變壓器、并聯和平波電抗器、互感器用的新(未被使用過的)變壓器油的選用。
術語和定義
dl/t419 確立的以及下列術語和定義適用于本標準。
未使用過的礦物絕緣油(新變壓器油) unused mineral insulation oil
由原油經過分餾和精制而成的油品，油供應商通過標準規定的貯存和運輸方式送到交貨地點的油(gb/t7595 中稱為新變壓器油)，既未接觸過電氣設備也未與貯存和運輸無關的容器接觸過。
碳型結構(結構族組成) carbon type composition
所謂碳型結構，就是將組成復雜的基礎油簡單看成是由芳香環、環烷壞和烷基側鏈三種結構組成的單一分子，分別用%ca、%cn、%cp表示上述三種碳原子分布的百分數。通常評定生產變壓器油用的基礎油除常規的理化性質外簡單的方法是碳型結構(結構族組成)。目前，一般采用 iec 60590 或 sh/t 0725 和 dl/t 929 測定。
鏈烷碳原子百分組成%cp percent of paraffinic carbons
烷基側鏈上的碳原子占整個分子總碳數的百分數。變壓器油碳型結構中%cp值高說明油品組成中鏈烷烴含量高。鏈烷烴是變壓量是油中的主要結構組分之一，但其中的直鏈烷烴即正構烷烴(石蠟) ，低溫時會析出，對水及氧化產物的溶解性、熱穩定性較差，易形成油泥。
環烷碳原子百分組成%cnpencent of naphthenic carbons
環烷環上的碳原子占整個分于總碳數的百分數。變壓器油碳型結構中%cn值高說明油品組成中環烷烴含量高。環烷烴也是變壓器油中的主要結構組分之一，可能含有5、6、7個碳原子環(多數為6個碳原子環)，環烷烴具有優良的低溫性能和較好的對水和氧化產物的溶解性。
芳香碳原子百分組成%ca percent of aromatic carbons
芳香環上的碳原子占整個分子總碳數的百分數。變壓器油碳型結構中%ca值高說明油品組成中芳香烴含量高。芳香烴是變壓器油中的重要結構組分，至少有一個由6個碳原子組成的單、雙鍵交替結構的苯環，其結構和理化性能*不同于鏈烷烴和環烷烴，單環芳香烴電氣性能較好，吸氣性和氧化穩定性也較好，而多環芳香烴在由中也自然存在，利少弊多。
環烷基、石蠟基和中間基油 naphthenic，paraffinic and intermediate oil
一般采用碳型結構來區分變壓器油的基屬，通常的區分是: cp<50%為環烷基油， cp=50%~56%為中間基(混合基)油，cp>56%為石蠟基油。
低冷態級運溫度 lowest coldstart eoergizing temperature (lcset)
變壓器油的粘度不大于1800mm2/s(對應-40°c時，粘度應不大于2500mm2/s)所對應的溫度。iec 60296-2003 將其作為區分絕緣油類別的重要標志之一。
變壓器用油選用原則和技術指標
通用要求
供油方應有穩定的油源，對基礎油嚴格的質量控制和管理及成熟的煉制工藝。所供油品應經過運行考核，證明具有良好的氧化安定性和質量穩定性。
供油方提供符合標準規定的各項指標要求的檢測報告，同時說明所加添加劑的種類和含量。
選擇變壓器油傾點應低于低月環境平均溫度。
變壓器油生產商供應的變壓器油其油源、生產工藝和添加劑配方改變時應及時通知變壓器油使用者。
一般變壓器用油
應符合 gb 2536 標準要求(見附錄b) 。
500kv及以上變壓器用油性能指標
除通用要求外，還應符合 iec 60296-2003(見附錄c的c.1)，兩者不一致時以 iec 60296 為準(試驗方法除按附錄b外其余按 iec 60296-2003 進行)，不再來用 sh 0040-1991《超高壓變壓器油》。
油基和添加劑
a) 優先選擇環烷基油。
b) 抗氧化劑，可選用2,6-二叔丁基對甲酚(t501)，含量為(0.3±0.05)%。
c) 油中除抗氧化劑外，不*加其他任何添加劑，除非有*的并經過大量試驗和運行驗證的添加劑。
驗收合格的新油經脫氣和過濾凈化處理后，還應滿足下列各項的指標要求:
擊穿電壓，kv ≥70
介質損耗因數(ddf，90°c) ≤0.002
含水量，mg/l ≤10
含氣量(v/v)，% ≤1.0
油中顆粒數(≥5μm)，個/100ml油 報告
特高壓變壓器、換流變壓器、升壓變壓器、并聯和平波電抗器及運行溫度較高的變壓器用油，應滿足高氧化安定性和低硫含量的要求(見附錄c的c.2)。
對750kv及特高壓變壓器、電抗器，油品供應單位應提供以下測試項目(包括測試方法和結果)的試驗報告:
a) 脈沖擊穿電壓；
b) 析氣性；
c) 帶電度(帶電傾向，ect)；
d) 碳型結構及苯胺點分析結果；
e) 界面張力。
附錄a (資料性附錄)
油在變壓器中的基本功能和電壓器油的性質
性質指標及其意義
含水量
存在于油品中的水分含量。
水在油中的溶解度隨溫度的升高而增大(采用真空熱油循環干燥變壓器的原理)，油中溶解水的能力還隨芳香烴含量的增加而增加，這也是芳香烴含量過高的油的水分含量很難被處理到規定值的原因。
油中游離水的存在或在有溶解水的同時遇到有纖維雜質時，將會降低油的電氣強度。將油中含水量控制在較低值，一方面是防止溫度降低時油中游離水的形成，另外也有利于控制纖維絕緣中的含水量，還可降低油紙絕緣的老化速率。
密度
在規定溫度下，單位體積內所含物質的質量數，以g/cm3或g/ml表示。由于油的密度受溫度影響較大，標準規定的密度是指20°c時的值。
油品的密度與煉制中切割餾分的溫度及其化學組分有關。要求油的密度盡量小一些，是使油中水分和生成的沉淀物能盡快下沉到油箱的底部。標準規定油的密度不大于0.895g/ml，是為了即使在極低溫度下因游離水凝結成冰也不致漂浮在油層表面而影響絕緣。
油密度發生變化，可能是輕餾分的蒸發或受到重質油的污染使密度增大，或混入了輕質油使密度降低，在油的處理過程中需要注意。
酸值
在規定條件下，1g試油中的酸性組分所消耗的氫氧化鉀毫克數。
新油的酸值可以達到十分低的程度，除非受到污染。油經氧化試驗后的酸值是評定該油氧化安定性的重要指標之一。它是反映油早期劣化階段的主要指標，因此也是運行性能指標。
附錄b (規范性附錄)
gb 2536-1990 對變壓器油的技術指標規定
gb 2536-1990 對變壓器油的技術指標規定見表b.1。
附錄c (規范性附錄)
iec 60296-2003 標準所含的通用規范表相對高溫下運行的變壓器用油 經氧化試驗后的指標要求
c.1 iec 60296-2003 變壓器和開關用未使用過的礦物絕緣油的通用規范
iec 60296-2003 對高溫下運行的變壓器用油經氧化試驗后的指標要求
對于在高溫下運行的變壓器或為延長使用壽命而設計的變壓器，對油經氧化試驗后(按 iec 61125 c法)有嚴格的指標要求，見表c.2。這些油大部分是添加抗氧化劑的油。
試驗方法
水分，mg/kg sh/t0207
nb/sh/t 0207-2010 絕緣液中水含量的測定 卡爾·費休電量滴定法
水含量 iec 60814
iec 60814 standard | insulating liquids - oil-impregnated paper and pressboard - determination of water by automatic coulometric karl fischer titration (絕緣液體.含油紙和紙板.用卡爾·費休自動電量滴定法測定水的含量)
密度，20°c iso 3675 / lso 12185
iso 12185 crude petroleum and petroleum products - determination of density - oscillating u-tube method (原油和石油產品.密度測定.振蕩u形管法)
酸值 iec 62021-1
iec 62021-1 insulating liquids - determination of acidity - part 1: automatic potentiometric titration (絕緣液體.酸度的測定.第1部分:自動電位滴定法)
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術語和定義
dl/t419 確立的以及下列術語和定義適用于本標準。
未使用過的礦物絕緣油(新變壓器油) unused mineral insulation oil
由原油經過分餾和精制而成的油品，油供應商通過標準規定的貯存和運輸方式送到交貨地點的油(gb/t7595 中稱為新變壓器油)，既未接觸過電氣設備也未與貯存和運輸無關的容器接觸過。
碳型結構(結構族組成) carbon type composition
所謂碳型結構，就是將組成復雜的基礎油簡單看成是由芳香環、環烷壞和烷基側鏈三種結構組成的單一分子，分別用%ca、%cn、%cp表示上述三種碳原子分布的百分數。通常評定生產變壓器油用的基礎油除常規的理化性質外簡單的方法是碳型結構(結構族組成)。目前，一般采用 iec 60590 或 sh/t 0725 和 dl/t 929 測定。
鏈烷碳原子百分組成%cp percent of paraffinic carbons
烷基側鏈上的碳原子占整個分子總碳數的百分數。變壓器油碳型結構中%cp值高說明油品組成中鏈烷烴含量高。鏈烷烴是變壓量是油中的主要結構組分之一，但其中的直鏈烷烴即正構烷烴(石蠟) ，低溫時會析出，對水及氧化產物的溶解性、熱穩定性較差，易形成油泥。
環烷碳原子百分組成%cnpencent of naphthenic carbons
環烷環上的碳原子占整個分于總碳數的百分數。變壓器油碳型結構中%cn值高說明油品組成中環烷烴含量高。環烷烴也是變壓器油中的主要結構組分之一，可能含有5、6、7個碳原子環(多數為6個碳原子環)，環烷烴具有優良的低溫性能和較好的對水和氧化產物的溶解性。
芳香碳原子百分組成%ca percent of aromatic carbons
芳香環上的碳原子占整個分子總碳數的百分數。變壓器油碳型結構中%ca值高說明油品組成中芳香烴含量高。芳香烴是變壓器油中的重要結構組分，至少有一個由6個碳原子組成的單、雙鍵交替結構的苯環，其結構和理化性能*不同于鏈烷烴和環烷烴，單環芳香烴電氣性能較好，吸氣性和氧化穩定性也較好，而多環芳香烴在由中也自然存在，利少弊多。
環烷基、石蠟基和中間基油 naphthenic，paraffinic and intermediate oil
一般采用碳型結構來區分變壓器油的基屬，通常的區分是: cp<50%為環烷基油， cp=50%~56%為中間基(混合基)油，cp>56%為石蠟基油。
低冷態級運溫度 lowest coldstart eoergizing temperature (lcset)
變壓器油的粘度不大于1800mm2/s(對應-40°c時，粘度應不大于2500mm2/s)所對應的溫度。iec 60296-2003 將其作為區分絕緣油類別的重要標志之一。
變壓器用油選用原則和技術指標
通用要求
供油方應有穩定的油源，對基礎油嚴格的質量控制和管理及成熟的煉制工藝。所供油品應經過運行考核，證明具有良好的氧化安定性和質量穩定性。
供油方提供符合標準規定的各項指標要求的檢測報告，同時說明所加添加劑的種類和含量。
選擇變壓器油傾點應低于低月環境平均溫度。
變壓器油生產商供應的變壓器油其油源、生產工藝和添加劑配方改變時應及時通知變壓器油使用者。
一般變壓器用油
應符合 gb 2536 標準要求(見附錄b) 。
500kv及以上變壓器用油性能指標
除通用要求外，還應符合 iec 60296-2003(見附錄c的c.1)，兩者不一致時以 iec 60296 為準(試驗方法除按附錄b外其余按 iec 60296-2003 進行)，不再來用 sh 0040-1991《超高壓變壓器油》。
油基和添加劑
a) 優先選擇環烷基油。
b) 抗氧化劑，可選用2,6-二叔丁基對甲酚(t501)，含量為(0.3±0.05)%。
c) 油中除抗氧化劑外，不*加其他任何添加劑，除非有*的并經過大量試驗和運行驗證的添加劑。
驗收合格的新油經脫氣和過濾凈化處理后，還應滿足下列各項的指標要求:
擊穿電壓，kv ≥70
介質損耗因數(ddf，90°c) ≤0.002
含水量，mg/l ≤10
含氣量(v/v)，% ≤1.0
油中顆粒數(≥5μm)，個/100ml油 報告
特高壓變壓器、換流變壓器、升壓變壓器、并聯和平波電抗器及運行溫度較高的變壓器用油，應滿足高氧化安定性和低硫含量的要求(見附錄c的c.2)。
對750kv及特高壓變壓器、電抗器，油品供應單位應提供以下測試項目(包括測試方法和結果)的試驗報告:
a) 脈沖擊穿電壓；
b) 析氣性；
c) 帶電度(帶電傾向，ect)；
d) 碳型結構及苯胺點分析結果；
e) 界面張力。
附錄a (資料性附錄)
油在變壓器中的基本功能和電壓器油的性質
性質指標及其意義
含水量
存在于油品中的水分含量。
水在油中的溶解度隨溫度的升高而增大(采用真空熱油循環干燥變壓器的原理)，油中溶解水的能力還隨芳香烴含量的增加而增加，這也是芳香烴含量過高的油的水分含量很難被處理到規定值的原因。
油中游離水的存在或在有溶解水的同時遇到有纖維雜質時，將會降低油的電氣強度。將油中含水量控制在較低值，一方面是防止溫度降低時油中游離水的形成，另外也有利于控制纖維絕緣中的含水量，還可降低油紙絕緣的老化速率。
密度
在規定溫度下，單位體積內所含物質的質量數，以g/cm3或g/ml表示。由于油的密度受溫度影響較大，標準規定的密度是指20°c時的值。
油品的密度與煉制中切割餾分的溫度及其化學組分有關。要求油的密度盡量小一些，是使油中水分和生成的沉淀物能盡快下沉到油箱的底部。標準規定油的密度不大于0.895g/ml，是為了即使在極低溫度下因游離水凝結成冰也不致漂浮在油層表面而影響絕緣。
油密度發生變化，可能是輕餾分的蒸發或受到重質油的污染使密度增大，或混入了輕質油使密度降低，在油的處理過程中需要注意。
酸值
在規定條件下，1g試油中的酸性組分所消耗的氫氧化鉀毫克數。
新油的酸值可以達到十分低的程度，除非受到污染。油經氧化試驗后的酸值是評定該油氧化安定性的重要指標之一。它是反映油早期劣化階段的主要指標，因此也是運行性能指標。
附錄b (規范性附錄)
gb 2536-1990 對變壓器油的技術指標規定
gb 2536-1990 對變壓器油的技術指標規定見表b.1。
附錄c (規范性附錄)
iec 60296-2003 標準所含的通用規范表相對高溫下運行的變壓器用油 經氧化試驗后的指標要求
c.1 iec 60296-2003 變壓器和開關用未使用過的礦物絕緣油的通用規范
iec 60296-2003 對高溫下運行的變壓器用油經氧化試驗后的指標要求
對于在高溫下運行的變壓器或為延長使用壽命而設計的變壓器，對油經氧化試驗后(按 iec 61125 c法)有嚴格的指標要求，見表c.2。這些油大部分是添加抗氧化劑的油。
試驗方法
水分，mg/kg sh/t0207
nb/sh/t 0207-2010 絕緣液中水含量的測定 卡爾·費休電量滴定法
水含量 iec 60814
iec 60814 standard | insulating liquids - oil-impregnated paper and pressboard - determination of water by automatic coulometric karl fischer titration (絕緣液體.含油紙和紙板.用卡爾·費休自動電量滴定法測定水的含量)
密度，20°c iso 3675 / lso 12185
iso 12185 crude petroleum and petroleum products - determination of density - oscillating u-tube method (原油和石油產品.密度測定.振蕩u形管法)
酸值 iec 62021-1
iec 62021-1 insulating liquids - determination of acidity - part 1: automatic potentiometric titration (絕緣液體.酸度的測定.第1部分:自動電位滴定法)
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