活性白土净化变压器油机理的探讨.pdf

第39卷第7期
Vol39 No. 7
2002年7月
ZRAASTORNER
活性白土净化变压器油机理的探讨
王晋华,刘翠响2
(1.天津电力局供修厂,河北天津300170;2.河北工业大学,河北天津300130)
(1)蒙脱石晶层间常含的Ca2、Mg3'、Nat、K*等交
1999年9月在定期检测北闻口2号主变压器换性阳离子,在酸化过程中,阳离子被所取代,H
时,发现变压器油介质损耗因数严重超标,主体绝缘就填充于蒙脱石层间,使原主要为钙蒙脱石部分变
电阻下降。检测油闪点、水分含量、机械杂质(目测)、为氢蒙脱石,其活性大大增强。钠蒙脱石的物化性能
酸偵(KOH/g)、水溶酸(PH偵)和气相色谱分析油中优于钙家脱石,但比表画积和吸附性能均逊于活性
气体,所有项日均符合运行要求。经研究决定,采取自土。
了几种处理方法用以改善缺陷状况。在这几种方法
(2)酸化可能使蒙脱石晶层中的某些铝、镁等离
中,只有用活性白土对变压器油进行净化处理(白土子及氢氧基团部分被溶出,增大了比表面积,活性增
用量4%)的效果为最佳。其处理方法是取被污染的强
变压器油0.6kg置于电炉上,将其加热至110℃,加
(3)可溶性杂质如方解石等矿物亦被溶出,蒙脱
入0.024kg干燥活性白土,人工搅拌10min,冷却沉石形成具有微孔状结构,增加了空穴,活性增强
淀12h以上待过滤。
蒙脱石晶层内异价阳离子的置换作用,使晶层
过滤后的变压器油与过滤前相比,颜色明显变带负电荷,具有阳离子交换及对极性分子的吸附能
浅,透明度提高,而活性自土却变成黑色。再检测过力。同样经酸化的活性自土具有吸附色素和有机分
滤后的变压器油介质损耗及绝缘电阻,其结果完全子的能力。
符合国家规定的指标要求。
试验用的活性白土,由于吸附了绝缘油中的杂
表1为北闻口2号主变压器油经白土浄化前后质,白土变黑,从而使绝缘油变得清亮透明,不仅色
的数据对比,从中明显看出活性白土在净化绝缘油泽美观,而且更增强了使用安全性。可以说变压器油
方面所显示的独特功效。
中的杂质均带正电荷,它才能被活性自土败附,取代
表1白土处理北阐口2号变压器油前、后的数据对比
原有的阳离子,并占据它们的位置,填充于晶层之
检测室温/℃
间。将吸附了杂质变黑的活性白士放在马福炉中加
绝缘电阻处理前3000800
热至600~700C时,白土恢复了白色的本来面目,说
处理后5000500050005000
明其杂质为有机质。
介质损耗?数处理前1.2
6.2
12.3
文献[1]中对粘土矿物进行了深入研究,有机离
tano/0
处理后
<0.1<0.1
<0.1
子在蒙脱石层间排列是取向的、分层的,根据有机离
试验用活性白土经X一射线衍射及差热分析测子的大小和形状,可能使蒙脱石的层间间距增大,这
定,主要矿物组成为钙物组成为钙基蒙脱石。
可以通过X射线衍射测定出来。
在一般情况下,虽然某些蒙脱石原土可直接用
文献[2]中提到,在绝缘液体中,特別是含有大
于油脱色,但为增强脱色能力,大多数是用化学法处量轻的阳离子物质时危害尤为明显。这些杂质颗粒
理富含蒙脱石的膨润土,使其成为活性自土,又称漂大多极其微小,形成了具有极性的油溶胶体物质的
白土。这种活性白土不仅对绝缘油、润滑油、食用油粒级,使得变压器油的电气性能劣化。这些杂质用肉
等具有脱色能力,还有去毒、除杂、脱味等能力
眼难以分辦,一般用过滤材料过滤油无济于事,而用
2活性自土及其吸附机理
活性白土吸附极为有效。用活性白土对北闸口2
活性白土的生产一般是在严格的生产工ど条件主变油败附后,介损(90℃)出12.3%下降至0.1%
下,用酸处理主要含蒙脱石的膨润土。在处理过程中(按标准Dl/T596-1996规定,300kV以下≤4%),
蒙脱石方戮化如下
绝缘电阻也为原来的10倍(5000MQ/500M)。
3结束语
用活性白土对变压器油进行脱色、除杂,对极性
虽然蒙脱石具有很好的化学稳定性,但由于产物质的吸附处理是一种简单易行、经济有效的方法
地不同,其物理性能及化学成分各异,这就直接影响活性自土废渣经焚烧或采用化学处理,还可综合利
了蒙脱石原矿质量及工业利用价值。另外,活性自土用
的生产厂家根据不同质量的蒙脱石采用不同的生产
工艺,就会生产出各种品牌、不同用途的活性白士。参考文献:
因此,用户在使用活性白土时应根据用途有所选[1]格里姆RE.粘土矿物学LM.许冀泉译.北京:地质
择
出版社,1960
颗粒活性白土是活性白土造粒而成的,具有较2』陈超宗?绝缘油及共运行LM1.北京:机械业出版社
大比表面积和颗粒强度,是一种较为理想的浄化
1975
剂,可以将其用于处理运行中大型变压器油中的各
[3]宋新明,郑益民.大型变压器整体绝缘下降缺陷原因分
析与处理[J].变压器,199936(8):43-46
种极性杂质
万方数据