1、DL/T10942008DL/T10942008 电力变压器用绝缘油选用指南电力变压器用绝缘油选用指南的分析的分析1“指南”的重要意义指南”的重要意义 DL/T10942008DL/T10942008 电力变压器用绝缘油选用指南已于电力变压器用绝缘油选用指南已于20082008 年年 1111 月月 1 1 日由国家发改委正式颁布实施。这是我日由国家发改委正式颁布实施。这是我国在变压器用油品选用方面首次制订的标准。国在变压器用油品选用方面首次制订的标准。随着我国电网建设进入全面推进西电东送、南北互供和随着我国电网建设进入全面推进西电东送、南北互供和全国联网阶段，大容量、长距离的电力输送、高压直
2、流全国联网阶段，大容量、长距离的电力输送、高压直流输电和更高电压等级的交流输电设备不断投运和在建，输电和更高电压等级的交流输电设备不断投运和在建，“指南”的制订与颁布实施是为满足设备对变压器油要“指南”的制订与颁布实施是为满足设备对变压器油要求的提高和替代进口产品以及变压器油产品出口的需要求的提高和替代进口产品以及变压器油产品出口的需要。这个标准的颁布实施对指导今后我国变压器油品的正确这个标准的颁布实施对指导今后我国变压器油品的正确选用和油务管理、质量监督和控制以及实现超（特）高压选用和油务管理、质量监督和控制以及实现超（特）高压交流和直流换流变压器油国产化等方面都具有十分重要的交流和直流换流
3、变压器油国产化等方面都具有十分重要的意义。意义。2 主要作用和特点“指南”的主要作用和特点“指南”的实用性实用性“指南”是结合国内长期使用变压器油的经验，贯彻安指南”是结合国内长期使用变压器油的经验，贯彻安全、使用寿命和经济性兼顾的原则进行编写。其内容主要全、使用寿命和经济性兼顾的原则进行编写。其内容主要包括适用范围、规范性引用文件、述语和定义、变压器用包括适用范围、规范性引用文件、述语和定义、变压器用油选用原则和技术指标、包装运输和贮存要求以及一个资油选用原则和技术指标、包装运输和贮存要求以及一个资料性附录料性附录 A A 和二个规范性附录和二个规范性附录 B B、C C（技术指标）。（技术
4、指标）。在资料性附录在资料性附录 A A 中对油在变压器中的基本功能增加了油的中对油在变压器中的基本功能增加了油的信息载体作用，指出油是变压器的”血液”，通过不同方信息载体作用，指出油是变压器的”血液”，通过不同方法检验能反映变压器内部正常和不正常的运行状态，如存法检验能反映变压器内部正常和不正常的运行状态，如存在的潜伏性故障、绝缘老化和密封部件上缺陷等。在的潜伏性故障、绝缘老化和密封部件上缺陷等。变压器油的性质分类上介绍了变压器油的性质分类上介绍了 IEC 602962003IEC 602962003 标准的分标准的分类方法和各个性质指标的意义，与通常按检测方法的分类类方法和各个性质指标的意
5、义，与通常按检测方法的分类方法（物理、化学和电气三大性能）不同，方法（物理、化学和电气三大性能）不同，IEC 60296IEC 6029620032003 标准的分类方法是按功能特性、精制与稳定性、运行标准的分类方法是按功能特性、精制与稳定性、运行性能、健康、安全和环境因素等四个方面进行分类的。这性能、健康、安全和环境因素等四个方面进行分类的。这种分类方法实际上是把各项性质指标与影响或受影响的方种分类方法实际上是把各项性质指标与影响或受影响的方面直接关联起来，这有利于人们从某一性质指标及其变化面直接关联起来，这有利于人们从某一性质指标及其变化寻找和掌握问题原因及其危害，引导人们如何正确进行监寻
6、找和掌握问题原因及其危害，引导人们如何正确进行监测、分析和判断测、分析和判断，从而采取有效的处理措施。从而采取有效的处理措施。“指南”内容丰富全面，实际上是一本变压器油选用手指南”内容丰富全面，实际上是一本变压器油选用手册，充分体现了“指南”的实用性、可操作性。册，充分体现了“指南”的实用性、可操作性。2 主要作用和特点“指南”的指主要作用和特点“指南”的指导性导性 “指南”对变压器油品质等级划分、如何选用和如何进行指南”对变压器油品质等级划分、如何选用和如何进行监测、分析判断具有重要的指导作用。监测、分析判断具有重要的指导作用。在如何选用变压器油中，对不同类型的设备用油作出不同在如何选用变压
7、器油中，对不同类型的设备用油作出不同的规定和要求。的规定和要求。（1 1）首先在变压器油选用原则中的“通用要求”对供油）首先在变压器油选用原则中的“通用要求”对供油方油源、基础油的质量控制和管理、炼制工艺、经过运行方油源、基础油的质量控制和管理、炼制工艺、经过运行的氧化安定性和质量稳定性、标准规定的各项指标的检测的氧化安定性和质量稳定性、标准规定的各项指标的检测报告、所加添加剂的种类和含量并当油源、生产工艺、添报告、所加添加剂的种类和含量并当油源、生产工艺、添加剂配方改变时等作出了规定和要求，目的是保证油源油加剂配方改变时等作出了规定和要求，目的是保证油源油质的稳定性和连续性。质的稳定性和连续
8、性。(“(“通用要求”是一般变压器油和通用要求”是一般变压器油和500kV500kV 及以上变压器用油必须遵循的选用原则及以上变压器用油必须遵循的选用原则)（2 2）在变压器用油的技术指标上）在变压器用油的技术指标上(a)(a)对一般变压器油技对一般变压器油技术指标规定是采用术指标规定是采用 GB25361990GB25361990 标准。标准。(b)(b)而对而对 500kV500kV 及及以上变压器用油则采用以上变压器用油则采用 IEC 602962003IEC 602962003 标准，并强调特标准，并强调特高压变压器、换流变压器、升压变压器、并联和平波电抗高压变压器、换流变压器、升压变
9、压器、并联和平波电抗器及运行温度较高的变压器用油，应满足高氧化安定性和器及运行温度较高的变压器用油，应满足高氧化安定性和低硫含量的要求（附录低硫含量的要求（附录 C C，表，表 C.2C.2）。）。（3 3）此外对按照）此外对按照 IECIEC 标准各性能指标验收合格的新油经标准各性能指标验收合格的新油经脱气和过滤后的击穿电压、介质损耗因数、含水量、含气脱气和过滤后的击穿电压、介质损耗因数、含水量、含气量和油中颗粒度作出了要求，其中含气量和油中颗粒度是量和油中颗粒度作出了要求，其中含气量和油中颗粒度是补充试验项目，对补充试验项目，对 750kV750kV 及特高压变压器、电抗器，油品及特高压变
10、压器、电抗器，油品供应单位应提供脉冲击穿电压、析气性、带电度供应单位应提供脉冲击穿电压、析气性、带电度(或称带或称带电倾向电倾向)、碳型结构及苯胺点分析结构和界面张力等项目测试方碳型结构及苯胺点分析结构和界面张力等项目测试方法和结果，其中脉冲击穿电压、带电度和苯胺点是补充试法和结果，其中脉冲击穿电压、带电度和苯胺点是补充试验项目。验项目。IEC 602962003IEC 602962003 标准在性能指标上很多与一般变压器用标准在性能指标上很多与一般变压器用油不同且要求更为严格苛刻，主要是考虑到超（特）高压油不同且要求更为严格苛刻，主要是考虑到超（特）高压设备所处的重要位置和防止可能出现的质量
11、问题，是从提设备所处的重要位置和防止可能出现的质量问题，是从提高运行可靠性方面出发而制定的。高运行可靠性方面出发而制定的。2 主要作用和特点“指南”的国主要作用和特点“指南”的国际性际性随着油品加工工艺的不断改进，我国变压器油质量不断提随着油品加工工艺的不断改进，我国变压器油质量不断提高。目前我国变压器油生产从油田采油到炼制再到油品供高。目前我国变压器油生产从油田采油到炼制再到油品供货公司已建立了一套完整、全过程的质量控制程序，保证货公司已建立了一套完整、全过程的质量控制程序，保证了变压器油质量具有长期的稳定性。了变压器油质量具有长期的稳定性。目前我国变压器油品种除一般变压器油外，已具备生产高
12、目前我国变压器油品种除一般变压器油外，已具备生产高级别变压器油的能力和技术水平，近年来又开发了级别变压器油的能力和技术水平，近年来又开发了 4545 号不号不加抑制剂变压器油和加抑制剂变压器油和 5050 号高压直流换流变压器油等多个品号高压直流换流变压器油等多个品种，且产品质量不断提高，完全能够达到种，且产品质量不断提高，完全能够达到 IEC 60296IEC 6029620032003 标准要求。标准要求。“指南”对指南”对 500kV500kV 及以上变压器用油性能指标原版采用及以上变压器用油性能指标原版采用了当今世界电工行业最为广泛的了当今世界电工行业最为广泛的 IEC 6029620
13、03IEC 602962003 标准，标准，与国际标准完全接轨，有利于替代进口设备用油产品以及与国际标准完全接轨，有利于替代进口设备用油产品以及变压器油产品出口，体现了“指南”的通用性和国际性。变压器油产品出口，体现了“指南”的通用性和国际性。2 主要作用和特点主要作用和特点推广应用环烷基推广应用环烷基变压器油变压器油 指南”对指南”对 500kV500kV 及以上变压器用油要求优先选择环烷基油。及以上变压器用油要求优先选择环烷基油。其主要依据：其主要依据：（1 1）环烷基变压器油具有较好的电气绝缘性能、优异的）环烷基变压器油具有较好的电气绝缘性能、优异的热安定性和氧化安定性、较低的粘度因而具
14、有较好的热传热安定性和氧化安定性、较低的粘度因而具有较好的热传递性能、低温启动性能和过滤性能以及低温性能优良等特递性能、低温启动性能和过滤性能以及低温性能优良等特点，是超（特）高压交流和直流换流变压器理想用油。世点，是超（特）高压交流和直流换流变压器理想用油。世界各国包括界各国包括 NynasNynas 公司、公司、ShellShell 公司在超高压领域几乎都公司在超高压领域几乎都使用环烷基油。使用环烷基油。（2 2）根据我国环烷基变压器油最新研发品种性能指标分）根据我国环烷基变压器油最新研发品种性能指标分析和各电网析和各电网 330kV330kV、500kV500kV 大量运行变压器用油调查
15、报告大量运行变压器用油调查报告、ABBABB 和和 SIEMENS SIEMENS 等公司的检测评定结果以及国家电网公等公司的检测评定结果以及国家电网公司工程建设部组织的专家研讨会纪要等材料，认为中国石司工程建设部组织的专家研讨会纪要等材料，认为中国石油润滑油公司研发、生产的环烷基变压器油质量稳定、可油润滑油公司研发、生产的环烷基变压器油质量稳定、可靠并已经多年成功用于靠并已经多年成功用于 500kV500kV 大容量变压器，完全可以满大容量变压器，完全可以满足我国超高压交、直流工程变压器用油要求，并可以替代足我国超高压交、直流工程变压器用油要求，并可以替代同类的进口变压器油。同类的进口变压器
16、油。（3 3）有关资料显示我国新疆克拉玛依油田是世界上）有关资料显示我国新疆克拉玛依油田是世界上 5 5 块环块环烷基原油产地之一，克拉玛依油田低凝点环烷基原油地质储烷基原油产地之一，克拉玛依油田低凝点环烷基原油地质储量丰富，现已探明浅层稠油含油面积量丰富，现已探明浅层稠油含油面积 202202 平方公里、储量平方公里、储量 2 2亿多吨，可以稳定开采亿多吨，可以稳定开采 3030 年以上。因此优先选择环烷基油年以上。因此优先选择环烷基油对提高超高压输电设备运行可靠性是非常有利的。对提高超高压输电设备运行可靠性是非常有利的。2 主要作用和特点主要作用和特点不再以电压等级进不再以电压等级进行变压
17、器 油品质级别分类 行变压器 油品质级别分类 运行中变压器油主要品质功能应该是氧化安定性和流动性运行中变压器油主要品质功能应该是氧化安定性和流动性，国际变压器油最新标准都是以油基结构和抗氧化等指标，国际变压器油最新标准都是以油基结构和抗氧化等指标来分级的。来分级的。变压器油的品质主要取决于油基的结构组分及精炼程度。变压器油的品质主要取决于油基的结构组分及精炼程度。如：如：IEC 602962003IEC 602962003 标准分类是以与粘度大小标准分类是以与粘度大小(与油基结与油基结构有关构有关)密切相关的最低冷态投运温度和与氧化安定性相关密切相关的最低冷态投运温度和与氧化安定性相关的抗氧化
18、剂含量作为区分绝缘油类别的重要标志，并以氧化的抗氧化剂含量作为区分绝缘油类别的重要标志，并以氧化安定性指标要求不同将变压器油划分为通用变压器油和特殊安定性指标要求不同将变压器油划分为通用变压器油和特殊（高温下运行的）变压器油。（高温下运行的）变压器油。产品品种最低冷态投运温度变压器油（通用或特殊）变压器油标识：变压器油标识：如：T 40 变压器油（特殊）变压器油（特殊技术要求）最低冷态投运温度为40 含抗氧化剂产品品种最低冷态投运温度变压器油（通用或特殊）变压器油标识：变压器油标识：如：I 30 变压器油（通用）变压器油（通用技术要求）最低冷态投运温度为30 含微量抗氧化剂产品品种最低冷态投运
19、温度变压器油（通用或特殊）变压器油标识：变压器油标识：如：U 0 变压器油（通用）变压器油（通用技术要求）最低冷态投运温度为 0 不含抗氧化剂 我国在上世纪我国在上世纪 9090 年代初为配合国产年代初为配合国产 500kV500kV 变压器的生产变压器的生产，在研发或应用过程中把，在研发或应用过程中把 500kV 500kV 超高压变压器用油称为超高压变压器用油称为“超高压变压器油”。“超高压变压器油”。“超高压变压器油”的质量标准是超高压变压器油”的质量标准是 SH 0040-1991SH 0040-1991 超高超高压变压器油行业标准，它是参照压变压器油行业标准，它是参照 ASTM D3
20、487-82ASTM D3487-82 制定的。制定的。它进而把变压器油的级别分类转化为“按电压等级区分级它进而把变压器油的级别分类转化为“按电压等级区分级别”的概念，它误导人们看重某一项非主要的性能指标别”的概念，它误导人们看重某一项非主要的性能指标（如析气性）而忽略了最基础的优秀结构组分和以抗氧化（如析气性）而忽略了最基础的优秀结构组分和以抗氧化指标为基本性能的各项指标的综合评价，这是不科学的，指标为基本性能的各项指标的综合评价，这是不科学的，与国际通用的标准也不一致。与国际通用的标准也不一致。目前目前 SH 0040-1991SH 0040-1991 超高压变压器油标准已不再采用。超高压
21、变压器油标准已不再采用。但鉴于我国长期形成了以电压等级选择变压器油的概念，但鉴于我国长期形成了以电压等级选择变压器油的概念，“指南”在变压器油选用原则和技术指标中，规定了“指南”在变压器油选用原则和技术指标中，规定了 500500kVkV 及以上变压器用油与其他较低电压等级一般变压器用及以上变压器用油与其他较低电压等级一般变压器用油不同的选油原则，从而给标准使用者以作提示。油不同的选油原则，从而给标准使用者以作提示。3 IEC 60296-2003 与与 SH 0040-1991 标准的主要差异标准的主要差异 IEC 60296-2003IEC 60296-2003 与与 SH 0040-19
22、91SH 0040-1991 标准的主要差异见表标准的主要差异见表 1 1(略略)在项目数量上两个标准均为在项目数量上两个标准均为 1818 个，但具体性能指标和要个，但具体性能指标和要求以及一些试验方法有所不同。求以及一些试验方法有所不同。各项主要性能指标的差异说明如下各项主要性能指标的差异说明如下:1 1）粘度）粘度 SH 0040-1991SH 0040-1991 标准主要考虑高温下粘度对运行设备产生标准主要考虑高温下粘度对运行设备产生的影响而对低温下的粘度未作要求，而的影响而对低温下的粘度未作要求，而 IECIEC 标准考虑到设标准考虑到设备冷起动的安全提出了最低冷态投运温度（备冷起动
23、的安全提出了最低冷态投运温度（LCSETLCSET）并作）并作为区分绝缘油类别的重要标志之一，规定了不同为区分绝缘油类别的重要标志之一，规定了不同 LCSETLCSET 下下变压器油的最大粘度。变压器油的最大粘度。IECIEC 标准把变压器油的标准标准把变压器油的标准 LCSETLCSET 规定为规定为 3030（称为（称为标准标准 LCSET LCSET），其最大粘度为），其最大粘度为 1800mm2/s1800mm2/s。(对应对应 LCSELCSET T 为为 4040 时，最大粘度为时，最大粘度为 2500mm2/s)2500mm2/s)IECIEC 标准补充指出变压器油的标准标准补充
24、指出变压器油的标准 LCSETLCSET 可根据每个国家可根据每个国家的气候条件进行修改，油的倾点至少应比的气候条件进行修改，油的倾点至少应比 LCSETLCSET 低低 10K10K。表表 2 2 是最低冷态投运温度（是最低冷态投运温度（LCSETLCSET）下变压器油的最大粘）下变压器油的最大粘度、最高倾点与原标准牌号的对应关系。度、最高倾点与原标准牌号的对应关系。表表 2 2 最低冷态投运温度（最低冷态投运温度（LCSETLCSET）下变压器油的最大粘度、）下变压器油的最大粘度、最高倾点与原标准牌号的对应关系最高倾点与原标准牌号的对应关系最低冷态投运温度最低冷态投运温度（LCSETLCS
25、ET）/最大粘度最大粘度/（mm2/smm2/s）最高倾点最高倾点/原标准牌号原标准牌号 01800 10#10 101800 20#25 201800 30 301800 40#45 402500 502 2）倾点（和凝点）倾点（和凝点）SH 0040-1991SH 0040-1991 标准规定了标准规定了#25#25 油的倾点指标和油的倾点指标和#45#45 油的油的凝点指标，而凝点指标，而 IECIEC 标准则只规定了油的倾点不高于标准则只规定了油的倾点不高于 4040 一个指标，说明“指南”在超高压设备用油选择上要一个指标，说明“指南”在超高压设备用油选择上要求使用求使用#45#45
26、变压器油，并且在性能指标上与国际标准完全变压器油，并且在性能指标上与国际标准完全接轨。接轨。3 3）水含量）水含量 IECIEC 标准根据交货方式的不同，分别规定了批量供应标准根据交货方式的不同，分别规定了批量供应（船舱、散装）和桶装或集装箱的水含量限值，分别为不（船舱、散装）和桶装或集装箱的水含量限值，分别为不大于大于 30mg/kg30mg/kg 和不大于和不大于 40mg/kg40mg/kg，比，比 SH 0040-1991SH 0040-1991 标准标准规定的不大于规定的不大于 50mg/kg50mg/kg（出厂）要求更为严格。（出厂）要求更为严格。但有专家指出鉴于我国地域辽阔，影响
27、油品水含量的气候但有专家指出鉴于我国地域辽阔，影响油品水含量的气候条件差异较大，试验表明当环境温度大于条件差异较大，试验表明当环境温度大于 50%50%时，水含量时，水含量的变化幅度较大，所以建议当环境温度不大于的变化幅度较大，所以建议当环境温度不大于 50%50%时，执时，执行行 IECIEC 标准；环境温度大于标准；环境温度大于 50%50%时，水含量指标限值由供时，水含量指标限值由供需双方协商确定。需双方协商确定。4 4）击穿电压）击穿电压 IECIEC 标准规定：未处理油为不小于标准规定：未处理油为不小于 30kV30kV，但对于经实验，但对于经实验室处理后油较室处理后油较 SH 00
28、40-1991SH 0040-1991 标准严格，由不小于标准严格，由不小于 40kV40kV 提提高至不小于高至不小于 70kV70kV。加注说明处理后油指。加注说明处理后油指 6060 下通过真空下通过真空（压力低于（压力低于 2.5kPa2.5kPa）过滤流过一个孔隙度为）过滤流过一个孔隙度为 4 4 的烧结玻璃的烧结玻璃过滤器的油。过滤器的油。5 5）介质损耗因数（）介质损耗因数（DDFDDF）IECIEC 标准规定：通用性新油的标准规定：通用性新油的 DDFDDF（9090）为不大于）为不大于 0.0.005005，与一般变压器油要求的，与一般变压器油要求的 GB25361990GB
29、25361990 标准相同，标准相同，比比 SH 0040-1991SH 0040-1991 标准规定的不大于标准规定的不大于 0.0020.002 的要求较为宽的要求较为宽松，但松，但 IECIEC 标准强调了经氧化试验后（按标准强调了经氧化试验后（按 IEC61125CIEC61125C 法）法）油要求（为不大于油要求（为不大于 0.5000.500）；特别对高温下运行的变压器）；特别对高温下运行的变压器油要求（为不大于油要求（为不大于 0.0500.050），而），而 SH 0040-1991SH 0040-1991 标准则无标准则无此要求，说明此要求，说明 IECIEC 标准更加注重油
30、氧化安定性这项性能指标准更加注重油氧化安定性这项性能指标。标。6 6）总硫含量）总硫含量 标准对油的硫含量无此指标要求。标准对油的硫含量无此指标要求。IECIEC 标准对通用性油标准对通用性油硫含量也无通用要求，但对高温下运行的变压器油则有严硫含量也无通用要求，但对高温下运行的变压器油则有严格要求，为不大于格要求，为不大于 0.15%0.15%。主要是考虑高温下油中腐蚀性。主要是考虑高温下油中腐蚀性硫对设备造成危害的原因。硫对设备造成危害的原因。7 7）腐蚀性硫）腐蚀性硫两个标准对腐蚀性硫指标要求均为非腐蚀性，而主要差别两个标准对腐蚀性硫指标要求均为非腐蚀性，而主要差别是对腐蚀性硫测定方法的不
31、同。是对腐蚀性硫测定方法的不同。SH 0040-1991SH 0040-1991 标准采用标准采用的是等同于的是等同于 ASTM D1275-96(AASTM D1275-96(A 法法)的的 SH/T 0304SH/T 0304 的试验方的试验方法（试验条件：铜片法，法（试验条件：铜片法，140140，19h19h）,而而 IECIEC 标准则标准则采用采用 DIN 51353DIN 51353 的试验方法（试验条件：银片法，的试验方法（试验条件：银片法，100100，18h18h）。）。近年来，随着对腐蚀性硫的认识不断深入，针对上述标准近年来，随着对腐蚀性硫的认识不断深入，针对上述标准在执
32、行过程中出现的一些问题，在执行过程中出现的一些问题，20062006 年年 1 1 月，月，ASTMASTM 对原对原标准进行了重新修订，在保留原标准进行了重新修订，在保留原 A A 方法的基础上，补充制方法的基础上，补充制定了比定了比 A A 法更为苛刻的法更为苛刻的 B B 法（试验条件：铜片法，法（试验条件：铜片法，150150，48h48h），其最新版本为），其最新版本为 ASTM D1275-06ASTM D1275-06，用以加强对腐，用以加强对腐蚀性硫的检定。蚀性硫的检定。8 8）抗氧化剂）抗氧化剂 SH 0040-1991SH 0040-1991 标准未对抗氧化剂含量不同作出说
33、明，而标准未对抗氧化剂含量不同作出说明，而 I IEC 60296-2003EC 60296-2003 标准却作出了添加含量说明，并作为区分标准却作出了添加含量说明，并作为区分绝缘油类别的重要标志之一。绝缘油类别的重要标志之一。“指南”推荐选用指南”推荐选用 2 2，6-6-二叔丁基对甲酚（二叔丁基对甲酚（T501T501）抗）抗氧化剂，含量为（氧化剂，含量为（0.30.050.30.05）%，主要是因为我国在油，主要是因为我国在油品中添加品中添加 T501T501 已积累大量运行经验。已积累大量运行经验。9 9）2-2-糠醛含量糠醛含量 2-2-糠醛含量反映新油的精制程度和运行变压器中纤维性糠醛含量反映新油的精制程度和运行变压器中纤维性固体绝缘的老化程度。固体绝缘的老化程度。IECIEC 标准限制了新油中标准限制了新油中 2-2-糠醛含糠醛含量不大于量不大于 0.1mg/kg0.1mg/
