山茶籽绝缘油的电气及抗氧化性能研究

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第22卷第12期

李 剑等 山茶籽绝缘油的电气及抗氧化性能研究 3

能满足25#变压器油相关标准的性能指标要求。

表3 精炼前后山茶籽油的主要电气性能 Tab.3 Primary electrical properties of camellia-seed oil

before and after refined

参 数

山茶籽油

精炼

精炼前 精炼后 菜籽油 57.0 77.8 73.5

图1所示为精炼山茶籽油、精炼菜籽油和25#变压器油的工频击穿电压随油中相对含水量变化曲线。试验通过渗透式标准湿度发生器在绝缘油中添加一定含量的溶解水，测试结果表明，随着相对含水量的增加，三者的工频击穿电压稳步下降，植物绝缘油击穿电压下降的趋势较25#变压器油缓慢；在相对含水量相同的情况下，山茶籽绝缘油比菜籽绝缘油的击穿电压略高。

β 油

25#变压器油 ≥60

①

工频击穿电压/kV 56

≥35

②

tanδ (90℃)(%) 体积电阻率 (90℃)/（ ·m） 介电常数(90℃)

≤0.7

1.642 0.88 0.62 0.01

①

≤1

③

5×1010 8×1010 7×1010 1014～1015≥6×10102.79 2.81 2.93 2.2

—

注：①指500kV及以上电气设备；②指35kV及以下电气设备；③指330kV及以下电气设备。

图1 击穿电压与相对含水量的关系

Fig.1 Relationship between breakdown voltage and

relative moistness

山茶籽绝缘油精炼的最后步骤为减压蒸馏，气压为2.66×103Pa，温度控制在75℃，通过减压蒸馏可以除去大部分的油中溶解气体，表4是按照GB/T 17623—1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》测定的20℃时精炼山茶籽油的油中溶解气体组分含量，，总含气量约为0.67%，满足GB/T 7595—2000规定的330～500kV电压等级设备投入运行前油中含气量小于1%的要求。

根据GB/T 507—86《绝缘油介电强度测定法》进行试验，精炼前后山茶籽油与对照组菜籽绝缘油的工频击穿电压测量结果见表5。GB 2536—90规定25#变压器油的击穿电压不低于35kV，GB/T 7595—2000规定对设备电压等级不小于500kV的超高压变压器油工频击穿电压不低于60kV。精炼后山茶籽油的工频击穿电压平均值为77.8kV，略高于菜籽绝缘油，远高于标准要求。

表4 精炼山茶籽油中溶解气体组分含量 Tab.4 Componential content of dissolved gas in refined

camellia-seed oil （µL/L）

O2

N2

H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2总含气量

0.5

0.7

6666.1

精炼前后山茶籽油、精炼菜籽油及25#变压器油的介质损耗因数按照GB/T 5654—85测量，结果如图2所示。精炼处理过程去除了山茶籽油中大部分游离脂肪酸、类脂物和色素等极性物质，精炼后的山茶籽油的介质损耗因数下降较大。四种油品的介质损耗因数随温度的上升而增加；相同温度时，精炼山茶籽油和精炼菜籽油的介质损耗因数高于25#变压器油，这是因为植物油的甘三酯分子存在极性基团，而且组成甘三酯分子的三个脂肪酸基团可能不同，甘三酯分子空间结构不对称，从而导致植物油极性强于矿物油，其介质损耗因数也高于矿物油。

图2 四种油的介质损耗因数与温度的关系 Fig.2 Relationship between dissipation factor and

temperature of four types of oils

1630.3 4450.4 6.0 7.1 570.1 1.0

表5 精炼前后山茶籽油的工频击穿电压

Tab.5 Breakdown voltage of camellia seed oil before and

after refined （kV）

试验次数

精炼前

山茶籽油

精炼后

精炼转基因菜籽油

73 80 74 80 80 8069 80 77 70 70 75

77.873.5

1 2 3 4 5 6 平均42 50 62 61 70 57

57.0

图3所示为精炼山茶籽油、精炼菜籽油及25#变压器油的相对介电常数随温度变化曲线，相对介电常数的测量按照GB/T 5654—85进行。由图3可知，菜籽绝缘油的相对介电常数略大于山茶籽绝缘油；菜籽绝缘油、山茶籽绝缘油的相对介电常数分别约是25#变压器油相对介电常数的1.33和1.28

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