一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油，主要由以下原料制备获得：加氢基础油、环烷基稠油、抗氧化剂和金属钝化剂，其中加氢基础油和环烷基稠油的重量份比为72~82:18~28，抗氧化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的0.3%-0.5%，金属钝化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的0.1%-0.2%。还公开了上述变压器油的制备方法，该种变压器油由于具有优良冷却散热和防潮性能，非常适用于作为我国南方地区的变压器油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器油，具体涉及一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油。
技术介绍
冷却散热作用是变压器油的主要功能之一。变压器在带电运行过程中，线圈有电流通过，因电阻引起功率损耗，这部分损耗称为“铜耗”；磁场通过铁芯时，由于铁芯磁通发生作用，引起功率损耗，这部分损耗称为“铁芯损耗”，这两部分损耗均以发热的形式表现出来。如果不将线圈内的这些热量散发出去，会使线圈和铁芯内积蓄的热量越积越多，而使铁芯内部温度过高会损坏线圈外部包覆的固体绝缘甚至烧毁线圈。使用变压器油，就是让线圈内部产生的这部分热量，先被油吸收，然后通过油的自然或强制循环而散发出去，保证电气设备的长期安全运行。 变压器油的冷却散热性能要求变压器油在正常工作温度下具有较低的运动黏度，这种要求在南方地区尤为突出。在夏天，南方地区的室外温度最高超过40°C，而变压器长期暴露在室外，高温的工作环境将降低变压器油的冷却散热性能，如果变压器油没有适宜的运动粘度加速循环，将使其愈积愈多的热量无法有效散发出去，最终导致变压器无法正常运行。多湿是我国南方地区另一个显著的气候特征。多湿的外界环境容易使变压器油在运输、贮存或运行过程中引入水分，而水分对变压器油的电气性能、理化性能及用油设备的寿命都有极大的危害。它会降低油品击穿电压，使介质损耗因数升高，促使绝缘纤维老化。水分也会助长有机酸的腐蚀能力，加速了对金属部件的腐蚀，而金属腐蚀产物又会促使油质迅速老化。总之，油中含水量愈多，则油本身老化、设备绝缘老化以及金属部件的腐蚀速度就愈快，它将影响设备的安全运行，缩短设备的使用寿命。目前，变压器油生产商的产品面向全国乃至国外的客户，由于客户地理分布广泛，运行环境千差万别，生产商为了兼顾各方面的需求，只能在产品指标中寻求平衡，但求指标全面合格，不能做到指标全面优异。而南方地区高温多湿的特殊运行环境决定了其对变压器油的某些指标有特别的要求。因此，研制一种专门适用于我国南方地区的变压器油就显得极为重要。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油，该种变压器油由于冷却散热和防潮性能优良，非常适用于作为我国南方地区的变压器油。本专利技术的第二个目的在于提供上述冷却散热和防潮性能优良的变压器油的制备方法，该制备方法对环境污染低，运行安全，成本低。本专利技术的上述第一个目的是通过如下技术手段来实现的一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油，主要由以下原料制备获得加氢基础油、环烷基稠油、抗氧化剂和金属钝化剂，其中加氢基础油和环烷基稠油的重量份比为7212:1f 28，抗氧化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的0. 3%-0. 5%，金属钝化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的0. 1%-0. 2%。本专利技术所述加氢基础油的馏程为253°C 433°C，该加氢基础油中链烷烃组分含量为50%飞0%，芳烃组分含量小于1%。通过控制馏程，可使所述加氢基础油具有最佳的运动粘度，通过控制适宜的链烷烃组分和芳烃组分，可使所述加氢基础油具有最佳的电气性能和防潮性能。本专利技术所述加氢基础油是通过将馏程为253°C 433°C的中间基原油采用加氢催化剂加氢精制获得。本专利技术所述加氢催化剂的活性组 分为钨-镍、钴-镍、钥-镍、钨-钥-镍或钴-钥-镍，载体为氧化硅和氧化铝，其中活性组分为钨-镍时，钨占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的8 30% ;其中活性组分为钴 镍时，钴占催化剂总质量的f 8%，镍占催化剂总质量的8 30% ;其中活性组分为钥-镍时，钥占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的8 30% ;其中活性组分为钨-钥-镍时，钨占催化剂总质量的f 8%，钥占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的8 30% ;其中活性组分为钴-钥-镍时，钴占催化剂总质量的广8%，钥占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的8-30%，氧化硅的含量占催化剂总质量的10 20%，其余的为氧化铝。本专利技术所述环烷基稠油的馏程为246°C 408°C，该环烷基稠油的环烷烃组分含量为55%飞0%，芳烃组分含量小于5%。通过控制馏程，可使所述加氢基础油具有最佳的运动粘度，通过控制适宜的环烷烃组分和芳烃组分，可使所述加氢基础油具有最佳的电气性能和防潮性能。本专利技术所述的抗氧剂至少包含2，6- 二叔丁基对甲酚和烷基化苯基- a -萘胺，其中烷基化苯基-a-萘胺的质量占抗氧化剂的总质量的30% 40%。通过复配酚型和胺型抗氧剂，目的是使本专利技术一种具有优良冷却散热和防潮性能的变压器油具有最佳的抗氧化效果。本专利技术所述的抗氧剂还含有2，6- 二叔丁基苯酚和特丁基对苯二酚中的一种或两种。本专利技术所述的金属钝化剂为苯并三氮唑或苯三唑衍生物的一种。采用这样的金属钝化剂可有效抑制油品中铜等金属离子的催化作用，延长变压器油的使用寿命。本专利技术的上述第一个目的是通过如下技术手段来实现的本专利技术上述冷却散热和防潮性能优良的变压器油的制备方法，含以下步骤将加氢基础油和环烷基稠油在6(T65°C下调和2 3小时形成基础油，加入抗氧化剂和金属钝化剂，在6(T65°C下继续调和2^3小时，即可得到冷却散热和防潮性能优良的变压器油。本专利技术通过上述制备方法得到冷却散热和防潮性能优良的变压器油的闪点为153 160°C，运动粘度为8. (T8. 3 mm2 s'工频击穿电压为72 85kV，介质损失角正切值为0. 2% 0. 5%。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点 (1)本专利技术制备获得的冷却散热和防潮性能优良的变压器油具有较低的运动粘度，其冷却散热性能比普通的变压器油优越； (2)本专利技术制备获得的冷却散热和防潮性能优良的变压器油中芳烃含量小于1%，防潮性能比普通的变压器油优越； (3)本专利技术没有采用常规的糠醛-硫酸-氢氧化钠精制工艺来制备加氢基础油，减少了对环境的污染和对设备的腐蚀；采用加氢工艺制备加氢基础油，可以去除中间基原油中化学稳定性不好的含氮化合物、多环芳烃和胶质等，具有更高的安全运行性； (4)本专利技术制备获得的冷却散热和防潮性能优良的变压器油，其具有良好的电气和理化性能，酸值低于0. 01 mg KOH/g，凝点低于_30°C，工频击穿电压超过70kV，90°C介质损失角正切值低于0.005，体积电阻率高于7X IO11 Q !!!，介电常数为2. 08，性能常数能达到或高于作为电气设备内绝缘液体的标准；其它性能指标也完全符合矿物变压器油的质量标准GB 2536-90。附图说明图1是实施例1-3和对比样的变压器油的吸湿速率变化图。 具体实施例方式本专利技术的一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油，可通过如下方法制备 I)将懼程为253°C -433°C的中间基稠油懼分，米用鹤~镇、钴_镇、钥_镇、鹤_钥-镇或钴-钥-镍中的任意一种催化剂进行加氢精制得到组分A，使其链烷烃组分含量为50%-60%,芳烃组分含量小于1%。按鹤-镍、钴-镍、钥-镍、鹤-钥-镍或钴-钥-镍催化剂总质量100%计各组分含量为镍8-30%，和/或钨1-8%，和/或钥1-8%，和/或钴1-8%，和/或氧化娃1-20%和余量氧化招。2)将组分A和一种馏程为246°C -408°C的环烷基稠油馏分在60_65°C下调和2小时形成基础油，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油，其特征是主要由以下原料制备获得：加氢基础油、环烷基稠油、抗氧化剂和金属钝化剂，其中加氢基础油和环烷基稠油的重量份比为72~82:18~28，抗氧化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的0.3%?0.5%，金属钝化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的0.1%?0.2%。

【技术特征摘要】
1.一种冷却散热和防潮性能优良的变压器油，其特征是主要由以下原料制备获得加氢基础油、环烷基稠油、抗氧化剂和金属钝化剂，其中加氢基础油和环烷基稠油的重量份比为72 82:18 28，抗氧化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的O. 3%-0. 5%，金属钝化剂的用量占加氢基础油和环烷基稠油总重量的O. 1%-0. 2%。2.根据权利要求1所述的冷却散热和防潮性能优良的变压器油，其特征是所述加氢基础油的馏程为253°C 433°C，该加氢基础油中链烷烃组分含量为50%飞0%，芳烃组分含量小于1%。3.根据权利要求2所述的冷却散热和防潮性能优良的变压器油，其特征是所述加氢基础油是通过将馏程为253°C 433°C的中间基原油采用加氢催化剂加氢精制获得。4.根据权利要求3所述的冷却散热和防潮性能优良的变压器油，其特征是所述加氢催化剂的活性组分为钨-镍、钴-镍、钥-镍、钨-钥-镍或钴-钥-镍，载体为氧化硅和氧化铝，其中活性组分为钨-镍时，钨占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的30% ；其中活性组分为钴 镍时，钴占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的30% ;其中活性组分为钥-镍时，钥占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的8 30% ;其中活性组分为钨-钥-镍时，钨占催化剂总质量的广8%，钥占催化剂总质量的广8%，镍占催化剂总质量的8 30% ;其中活性组分为钴-钥-镍时，钴占催化剂总质量的广8%，钥占催化剂总质量的广8%，镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱艺华，黄溢彬，苏伟，钟振声，陈天生，张丽，卢国华，付强，林永平，邱嘉艳，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：