[發明專利]一種膠體抑制功能的變壓器油

有效

• 申請號: 201610066047.7
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105505544B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 郝福
• 申請（專利權）人: 濱州市坤厚工貿有限責任公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N40/16
• 代理公司: 濟南光啟專利代理事務所(普通合伙) 37292
• 代理人: 李曉平

本發明公開一種具有膠體抑制功能的變壓器油，包括70?95wt％基礎油、0.05?1wt％自由基捕捉劑、0.5?5wt％抗靜電劑、納米添加劑0.1?1wt％；所述自由基捕捉劑為對苯醌、四甲基苯醌、2?甲基?2?亞硝基甲烷或次磺酸胺類自由基捕捉劑中的一種或多種；所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種；所述抗靜電劑是烷基咪唑啉或醇胺酯復合物。所述變壓器油具有明顯的膠體抑制功能，可以減緩變壓器油中膠體的生成，從而延長變壓器油的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種具有膠體抑制功能的變壓器油及其制備方法。

背景技術

目前國內外高電壓、大容量電力變壓器大部分采用充油式變壓器，這類變壓器采用以絕緣油和絕緣紙(板)為主的油紙復合絕緣結構，具有很高的耐電強度。在長期運行過程中，變壓器中絕緣油和其他絕緣材料在電和熱作用下，會逐漸老化和分解，產生低分子烴類，這些物質與變壓器油中存在的雜質、塵埃、微生物等相互作用，在運行一段時間后會產生膠體雜質析出。膠體粒子直徑很小，其擴散較慢，但是有一定的活動能量，粒子可以自由聚合，由小變大，處于非平衡的不穩定形態，當超出膠體范圍時，由于重力而發生沉積，產生膠狀沉淀。變壓器油中存在膠質后，會引起點到超過介質正常點到的很多倍，從而導致介質損耗因數變大，油品變得劣化，影響變壓器的安全運行。

已經有研究表明，變壓器在運行時出現局部過熱或電弧放電等情況時候，變壓器油中的烴類組分會發生分解，形成自由基，自由基粒子進一步聚合可能引發聚合反應，生成高分子的物質，從而加劇膠體的生成。因此抑制變壓器油中的自由基生成可以有效的緩解變壓器油中膠體物質的生成。但是現有技術中尚未見有相關的研究。

CN103232879 A公開了一種氧化劑氧化精制工藝生產變壓器油的方法，該方法工藝過程為：原料油加熱-加氧化劑-氧化反應-沉降-除渣-加吸附劑-過濾-真空脫水脫氣-成品。該方法主要涉及變壓器油的生產預處理，并不涉及在使用過程中如何避免膠體的生成。

發明內容

變壓器油的主要成分是中長碳鏈的烴，在變壓器內部發生局部過熱或者電弧放電時，烴類組分發生分級，分解機理基本屬于自由基反應機理，即烴受熱生成碳正離子，碳正離子發生電位轉移，繼而發生碳鍵斷裂，生成小分子的不飽和烴和氣體。而這些碳正離子是高度活潑的組分，很容易繼續發生分解或者團聚，當發生團聚時，即很容易形成膠體物質的前體，因此減少變壓器油中的碳正離子生成是控制變壓器油中膠體生成的有效方法。本發明基于變壓器油的熱解機理，首次提出在變壓器油中添加具有捕捉碳正離子功能的添加劑，從而減少變壓器油中膠體的生成，達到延長變壓器油使用壽命，降低成本的目的。

本發明人發現，選擇特定的自由基捕捉劑、抗靜電劑和納米添加劑按照特定的比例配合，可以取得顯著的自由基抑制效果，從而達到減少膠體生成，延長變壓器油壽命的目的。

自由基捕捉劑又稱自由基捕獲劑，自由基阱等。能夠與化學反應過程中產生的不能夠長時間穩定存在的活性自由基作用，形成可以長時間穩定存在的自由基或穩定分子。在本發明中，自由基捕捉劑通過物理作用與變壓器油分解產生的自由基相互吸附，并在抗靜電劑的作用下，生成穩定的物質，避免了碳正離子進一步聚合產生膠體。

本發明的技術方案如下：

一種具有膠體抑制功能的變壓器油，包括70-95wt％基礎油、0.05-1wt％自由基捕捉劑、0.5-5wt％抗靜電劑、納米添加劑0.1-1wt％；所述自由基捕捉劑為對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷或次磺酸胺類自由基捕捉劑中的一種或多種；所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種；所述抗靜電劑是烷基咪唑啉或醇胺酯復合物，優選是2-十一烷基咪唑啉，C_16-18不飽和脂肪酸與乙醇胺的化合物中的一種。

所述自由基捕捉劑、抗靜電劑、納米添加劑的質量比為1：1-10：2-5，優選是1：2-5：4-5。