1. De bron van corrosieve zwavel in isolatieolie voor transformatoren:
De isolerende olie die in het transformatorsysteem wordt gebruikt, wordt voornamelijk geraffineerd uit natuurlijke aardolie. De chemische samenstelling van aardolie is relatief complex. Het is niet samengesteld uit een enkel element of een eenvoudige verbinding, maar een mengsel van meerdere verbindingen bestaande uit vele elementen.
Transformer oil manufacturers retain a small amount of sulfur in the oil, using its function as a natural oxidation inhibitor. Under normal circumstances, sulfur compounds can slow down the aging rate of the oil and prevent the formation of acidic substances and precipitates. The finished transformer oil The total sulfur content is generally below 0.5 percent . The sulfur and sulfide in the oil are divided into two categories: "active sulfur" and "inactive sulfur". Active sulfur mainly includes elemental sulfur, hydrogen sulfide, and mercaptan, which can directly react with metals. , has high corrosiveness, and the rest are called inactive sulfur, mainly including sulfide compounds, alkyl sulfides, cyclic sulfides and sulfonic acids. Higher levels of mercaptans are found in low-refined imported transformer oils of the type with no added antioxidants or with added trace amounts of antioxidants.
2. Schade van corrosieve zwavel in transformatorolie
1. Het vormingsmechanisme van kopersulfide in transformatorolie De corrosiesnelheid van mercaptan tot koper neemt toe met de temperatuurstijging. Wanneer de temperatuur stijgt van 60 graden tot 120 graden, kan de corrosiesnelheid van mercaptan tot koper ongeveer 16 keer toenemen.
De vorming van kopersulfide doorloopt in het algemeen drie fasen:
(1) Het oppervlak van de koperdraad in de transformator is geoxideerd om een cupro-oxidefilm te vormen.
(2) De koperoxidefilm reageert met thiolen om koperthiolaten te genereren die oplosbaar zijn in olie.
(3) Copper mercaptide can be brought to various parts of the transformer by the transformer oil, but most of it is adsorbed and left on the insulating paper by the insulating paper. When the temperature is high, it will decompose to form cuprous sulfide Cu2S and oil-soluble organic residues . The reaction formula of the reaction process is as follows: 2Cu plus O2→Cu2O Cu2O plus 2RSH→2CuSR plus H2O 2CuSR→Cu2S plus RSH where RSH represents a thiol, and R represents an alkyl group. At present, transformers above 220kv are all sealed with capsules or metal expanders, and have been vacuum degassed before being put into operation, but a small amount of oxygen will remain in the transformer oil. Standard and the dissolved ratio of oxygen and nitrogen in the transformer oil (about 3:7), the oxygen content in the oil is allowed to be 3000uL/L, so theoretically, the above reaction will occur in any oil-immersed transformer.
2. De invloed van kopersulfide op de isolatieprestaties van transformatoren
Kopersulfide is een micro-geleidende stof en de geleidbaarheid ervan is veel hoger dan die van isolatiepapier en transformatorolie. De productie van kopersulfide in de transformator wordt aanvankelijk afgezet op het oppervlak van de koperen geleider van de spoel in de wikkeling. Op dit moment is de kopersulfideafzetting minder schadelijk en niet voldoende om gedeeltelijke ontlading en kortsluiting-ongevallen tussen windingen en lagen te veroorzaken. Wanneer de transformator echter draait, met de stroom van de transformatorolie, zal de spoel continu worden geschuurd en zullen meer cupro-sulfideafzettingen in de transformatorolie worden gesuspendeerd en aan het isolerende karton worden geadsorbeerd. Wanneer het gegenereerde kopersulfide een bepaalde hoeveelheid bereikt, zal het kopersulfide dat op het isolerende karton is geadsorbeerd, de elektrische veldverdeling in de transformator veranderen en de spanning verminderen die bestand is tegen de sterkte van de spoel in de wikkeling. Onder bepaalde bedrijfsomstandigheden treedt gedeeltelijke ontlading op in de wikkeling, wordt het isolatiemateriaal afgebroken en ernstige boogontlading, wat resulteert in een burn-out van de transformator.