1. La fonte di zolfo corrosivo nell'olio isolante del trasformatore
L'olio isolante utilizzato nel sistema di alimentazione del trasformatore viene principalmente raffinato dal petrolio naturale. La composizione chimica del petrolio è relativamente complessa. Non è composto né da un singolo elemento né da un semplice composto, ma da una miscela di composti multipli composta da molti elementi.
I produttori di olio per trasformatori trattengono una piccola quantità di zolfo nell'olio, utilizzando la sua funzione di inibitore naturale dell'ossidazione. In circostanze normali, i composti dello zolfo possono rallentare il tasso di invecchiamento dell'olio e prevenire la formazione di sostanze acide e precipitati. L'olio del trasformatore finito Il contenuto totale di zolfo è generalmente inferiore allo 0,5%. Lo zolfo e il solfuro nell'olio sono divisi in due categorie: "zolfo attivo" e "zolfo inattivo". Lo zolfo attivo comprende principalmente zolfo elementare, idrogeno solforato e mercaptano, che può reagire direttamente con i metalli. , ha un'elevata corrosività e il resto è chiamato zolfo inattivo, che comprende principalmente composti solfurici, solfuri alchilici, solfuri ciclici e acidi solfonici. Livelli più elevati di mercaptani si trovano negli oli trasformatori importati a basso contenuto del tipo senza antiossidanti aggiunti o con tracce aggiunte di antiossidanti.
2. Danno dello zolfo corrosivo nell'olio del trasformatore
1. Il meccanismo di formazione del solfuro cuprous nell'olio del trasformatore Il tasso di corrosione del mercaptano al rame aumenta con l'aumento della temperatura. Quando la temperatura aumenta da 60 °C a 120 °C, il tasso di corrosione del mercaptano al rame può aumentare di circa 16 volte.
La formazione del solfuro cuprous passa generalmente attraverso tre fasi:
(1) La superficie del filo di rame nel trasformatore viene ossidata per formare un film di ossido cuprous.
(2) Il film di ossido cuprous reagisce con i tioli per generare tiolati di rame solubili in olio.
(3) Il mercaptide di rame può essere portato in varie parti del trasformatore dall'olio del trasformatore, ma la maggior parte di esso viene adsorbito e lasciato sulla carta isolante dalla carta isolante. Quando la temperatura è alta, si decompone per formare solfuro cuprous Cu2S e residui organici solubili in olio. La formula di reazione del processo di reazione è la seguente: 2Cu+O2→Cu2O Cu2O+2RSH→2CuSR+H2O 2CuSR→Cu2S+RSH dove RSH rappresenta un tiolo e R rappresenta un gruppo alchilico. Allo stato attuale, i trasformatori superiori a 220 kv sono tutti sigillati con capsule o espansori metallici e sono stati degassati sotto vuoto prima di essere messi in funzione, ma una piccola quantità di ossigeno rimarrà nell'olio del trasformatore. Standard e il rapporto disciolto di ossigeno e azoto nell'olio del trasformatore (circa 3: 7), il contenuto di ossigeno nell'olio è consentito di essere 3000uL / L, quindi teoricamente, la reazione di cui sopra si verificherà in qualsiasi trasformatore immerso in olio.
2. L'influenza del solfuro cuprous sulle prestazioni di isolamento dei trasformatori
Il solfuro cuprous è una sostanza microconduttiva e la sua conduttività è molto più alta di quella della carta isolante e dell'olio del trasformatore. La produzione di solfuro cuprous nel trasformatore viene inizialmente depositata sulla superficie del conduttore di rame della bobina nell'avvolgimento. In questo momento, il deposito di solfuro di rame è meno dannoso e non è sufficiente a causare scarichi parziali e incidenti di cortocircuito tra curve e strati. Tuttavia, quando il trasformatore è in funzione, con il flusso dell'olio del trasformatore, la bobina verrà continuamente perlustrata e più depositi di solfuro cuprous saranno sospesi nell'olio del trasformatore e adsorbiti al cartone isolante. Quando il solfuro cuprous generato raggiunge A una certa quantità, il solfuro cuprous adsorbito sul cartone isolante cambierà la distribuzione del campo elettrico all'interno del trasformatore e ridurrà la resistenza alla tensione della bobina nell'avvolgimento. In determinate condizioni operative, lo scarico parziale si verifica all'interno dell'avvolgimento, il materiale isolante viene scomposto e la scarica ad arco grave, con conseguente incidente di burnout del trasformatore.