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第22卷第12期

李 劍等 山茶籽絕緣油的電氣及抗氧化性能研究 3

能滿足25#變壓器油相關(guān)標準的性能指標要求。

表3 精煉前后山茶籽油的主要電氣性能 Tab.3 Primary electrical properties of camellia-seed oil

before and after refined

參 數(shù)

山茶籽油

精煉

精煉前 精煉后 菜籽油 57.0 77.8 73.5

圖1所示為精煉山茶籽油、精煉菜籽油和25#變壓器油的工頻擊穿電壓隨油中相對含水量變化曲線。試驗通過滲透式標準濕度發(fā)生器在絕緣油中添加一定含量的溶解水，測試結(jié)果表明，隨著相對含水量的增加，三者的工頻擊穿電壓穩(wěn)步下降，植物絕緣油擊穿電壓下降的趨勢較25#變壓器油緩慢；在相對含水量相同的情況下，山茶籽絕緣油比菜籽絕緣油的擊穿電壓略高。

β 油

25#變壓器油 ≥60

①

工頻擊穿電壓/kV 56

≥35

②

tanδ (90℃)(%) 體積電阻率 (90℃)/（ ·m） 介電常數(shù)(90℃)

≤0.7

1.642 0.88 0.62 0.01

①

≤1

③

5×1010 8×1010 7×1010 1014～1015≥6×10102.79 2.81 2.93 2.2

—

注：①指500kV及以上電氣設(shè)備；②指35kV及以下電氣設(shè)備；③指330kV及以下電氣設(shè)備。

圖1 擊穿電壓與相對含水量的關(guān)系

Fig.1 Relationship between breakdown voltage and

relative moistness

山茶籽絕緣油精煉的最后步驟為減壓蒸餾，氣壓為2.66×103Pa，溫度控制在75℃，通過減壓蒸餾可以除去大部分的油中溶解氣體，表4是按照GB/T 17623—1998《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》測定的20℃時精煉山茶籽油的油中溶解氣體組分含量，，總含氣量約為0.67%，滿足GB/T 7595—2000規(guī)定的330～500kV電壓等級設(shè)備投入運行前油中含氣量小于1%的要求。

根據(jù)GB/T 507—86《絕緣油介電強度測定法》進行試驗，精煉前后山茶籽油與對照組菜籽絕緣油的工頻擊穿電壓測量結(jié)果見表5。GB 2536—90規(guī)定25#變壓器油的擊穿電壓不低于35kV，GB/T 7595—2000規(guī)定對設(shè)備電壓等級不小于500kV的超高壓變壓器油工頻擊穿電壓不低于60kV。精煉后山茶籽油的工頻擊穿電壓平均值為77.8kV，略高于菜籽絕緣油，遠高于標準要求。

表4 精煉山茶籽油中溶解氣體組分含量 Tab.4 Componential content of dissolved gas in refined

camellia-seed oil （µL/L）

O2

N2

H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2總含氣量

0.5

0.7

6666.1

精煉前后山茶籽油、精煉菜籽油及25#變壓器油的介質(zhì)損耗因數(shù)按照GB/T 5654—85測量，結(jié)果如圖2所示。精煉處理過程去除了山茶籽油中大部分游離脂肪酸、類脂物和色素等極性物質(zhì)，精煉后的山茶籽油的介質(zhì)損耗因數(shù)下降較大。四種油品的介質(zhì)損耗因數(shù)隨溫度的上升而增加；相同溫度時，精煉山茶籽油和精煉菜籽油的介質(zhì)損耗因數(shù)高于25#變壓器油，這是因為植物油的甘三酯分子存在極性基團，而且組成甘三酯分子的三個脂肪酸基團可能不同，甘三酯分子空間結(jié)構(gòu)不對稱，從而導致植物油極性強于礦物油，其介質(zhì)損耗因數(shù)也高于礦物油。

圖2 四種油的介質(zhì)損耗因數(shù)與溫度的關(guān)系 Fig.2 Relationship between dissipation factor and

temperature of four types of oils

1630.3 4450.4 6.0 7.1 570.1 1.0

表5 精煉前后山茶籽油的工頻擊穿電壓

Tab.5 Breakdown voltage of camellia seed oil before and

after refined （kV）

試驗次數(shù)

精煉前

山茶籽油

精煉后

精煉轉(zhuǎn)基因菜籽油

73 80 74 80 80 8069 80 77 70 70 75

77.873.5

1 2 3 4 5 6 平均42 50 62 61 70 57

57.0

圖3所示為精煉山茶籽油、精煉菜籽油及25#變壓器油的相對介電常數(shù)隨溫度變化曲線，相對介電常數(shù)的測量按照GB/T 5654—85進行。由圖3可知，菜籽絕緣油的相對介電常數(shù)略大于山茶籽絕緣油；菜籽絕緣油、山茶籽絕緣油的相對介電常數(shù)分別約是25#變壓器油相對介電常數(shù)的1.33和1.28

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