降低植物绝缘油介损的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及植物绝缘油技术领域，特别是涉及一种降低降低植物绝缘油介损的处理方法。
【背景技术】
[0002]植物绝缘油是一种无污染、高燃点的液体绝缘介质，其生物降解率高于95%，燃点高于300°C，工频击穿电压高达70kV，其他各项理化、电气性能均可满足电力用油的要求，被普遍认为是矿物绝缘油的良好替代品。以ABB公司和Cooper公司为代表的欧洲和美国研宄人员率先开发了可商用的植物绝缘油产品，并已经广泛应用于配电变压中。在我国，国家电网公司、南方电网公司都提出了绿色电网建设目标，也在积极开展绿色环保型植物绝缘油的推广应用。
[0003]植物绝缘油的主要成分是甘油三酸酯，其分子结构明显不对称，分子中含有羟基和羰基等极性基团，矿物绝缘油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃，其分子结构比较对称；此外植物绝缘油运动粘度大、流动性差，导致相比矿物绝缘油更容易吸附一些胶体等极性杂质。通常植物绝缘油在90°C下介质损耗(介损)高达2.5%，远高于矿物绝缘油的介损值。植物绝缘油抗氧化性能差，吸水能力强，长时间在氧气、水分、紫外光照射下容易发生酸败氧化现象，生成挥发性和非挥发性的脂肪酸、金属皂类等极性物质，在电场作用下容易极化，增大油的电导电流，从而使油的介损值增大。而且植物绝缘油中含有水、空气、碳化有机物、各种矿物质，形成了微生物生长的基本条件。由于微生物都含有丰富的蛋白质其本身就有胶体性质，因此微生物对油的污染实际是一种微生物胶体的污染，而微生物胶体都带有电荷，使油的电导增大，所以电导损耗也增大。
[0004]综合以上诸多因素，植物绝缘油介损相对较高，而绝缘油介质损耗因素是评定绝缘油电气性能的重要指标之一，它对判断变压器油的劣化与污染程度是很敏感的；通过运行中变压器油介质损耗因素的分析，积累历史数据，对判断绝缘油和设备的运行工况、电气性能等具有重要意义，因此亟需开发一种针对植物绝缘油分子特性的降低介质损耗可行方法。
【发明内容】
[0005]基于此，本发明的目的是提供一种降低植物绝缘油介损的处理方法。
[0006]具体的技术方案如下:
[0007]一种降低植物绝缘油介损的处理方法，包括如下步骤:
[0008](I)将植物绝缘油升温至45-65°C，加入活性白土，搅拌混合40_80min，所述活性白土的添加量为所述植物绝缘油重量的2-4% ；
[0009](2)在搅拌的条件下降温至45°C以下，然后将步骤(I)得到混合物进行循环过滤3-6h ；
[0010](3)将步骤(2)得到的植物绝缘油置于脱水罐中，升温循环脱水4_6h，至植物绝缘油中的水分含量彡30mg/kgo
[0011]在其中一个实施例中，步骤(I)中，搅拌的转速为60-70r/min。
[0012]在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述脱水罐中脱水的工艺参数为:压力为10Pa, 1-50C /min 升温至 55_75°C，脱水 4_6h。
[0013]在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述脱水罐中设有精滤器，所述精滤器的孔径范围为1-3 ym。
[0014]在其中一个实施例中，所述植物绝缘油选自菜籽油、大豆油、橄榄油、葵花籽油、花生油、山茶籽油或棉籽油中的一种或几种。
[0015]本发明的有益效果:
[0016]活性白土是以膨润土为原料，经加工处理成的活性较高的吸附剂，对油中极性原子团选择吸附能力强，即能大量吸附胶体等极性杂质而吸油少，此外活性白土化学性质稳定，不与油脂发生化学反应，能以简便的方法与油脂分离；将温度升至45-65?，主要是经过试验发现，在该温度条件下，活性白土吸附能力较强，活性大，活性白土与油粒接触更充分，同时，通过升温，为后续降低水分含量提供条件。
[0017]步骤⑵中，延续步骤⑴中搅拌速度，继续以相同的转速搅拌，使得整个体系保持稳定性和一致性；采用循环精滤方式滤除胶体杂质和活性白土，是为了获得更洁净的植物绝缘油；降温是为了使得体系中需要滤除的物质有沉降冷凝的条件；
[0018]步骤(3)的作用在于脱水，减少甚至是消除植物绝缘油发生酸败氧化因素之一；升温循环脱水，使得脱水效果更明显。
[0019]按1-5°C /min进行升温直到油温达到55_75°C，可避免油体系局部过热现象；结合植物绝缘油介质损耗的影响因素，将白土吸附后的植物绝缘油进行真空脱水和脱气，提高油粒其在真空环境下的分散程度，结合植物绝缘油抗氧化性能弱和极性较强等特点，适当的降低了真空脱水温度和延长了脱水时间，提高油品清洁度的同时保证植物绝缘油电气理化性能。
[0020]采用本发明的处理方法可将植物绝缘油的介损降低至0.3%。
【具体实施方式】
[0021]以下通过实施例对本申请做进一步阐述。
[0022]实施例1
[0023]本实施例的降低植物绝缘油介损的处理方法，包括以下步骤:
[0024](I)将介损较高的菜籽绝缘油(90°C介损值为2.3% )升温至55°C，加入质量为植物油质量3%的活性白土，以65r/min转速搅拌混合60min ；
[0025](2)待油温在自然条件下冷却到40°C后，将步骤(I)中的活性白土混合油抽入到立式叶片过滤机，边维持搅拌边循环过滤，过滤时间为3h。
[0026](3)将过滤得到的清澈植物绝缘油抽入至真空脱水罐中，以3°C /min升温至终温65°C，维持罐内压强在10Pa以下，对植物绝缘油进行真空脱水处理，处理时间为6h，在循环过程中反复经过I μπι滤芯进一步除杂。
[0027]经上述处理后，所制得的植物绝缘油介质损耗因素和体积电阻率均符合GB/T7595-2008变压器油质量标准，介损可达到0.2-0.3%，直流体积电阻率达到6χ101?Ω.m。
[0028]实施例2:
[0029]本实施例的降低植物绝缘油介损的处理方法，包括以下步骤:
[0030](I)将大豆植物绝缘油升温至45°C，加入占油重比例2%的活性白土，维持该温度不变，搅拌混合，以60r/min的转速搅拌混合40min，使活性白土和植物绝缘油的油粒充分接触；
[0031](2)降温，待油温降到35°C，继续以60r/min的转速搅拌，同时将步骤(I)中添加有活性白土吸附后的植物绝缘油抽入立式叶片过滤机进行过滤，循环精滤时间约为5h，滤除胶体杂质和白土，获得洁净的植物绝缘油；
[0032](3)将步骤(2)得到的洁净植物油真空抽入到真空脱水罐中，开启真空泵使罐内压强维持在10Pa以下，按1°C /min进行升温直到油温达到55°C，将植物绝缘油在真空脱水罐内循环脱水4h，经过真空脱水完后，植物绝缘油中水分含量< 30mg/kg ；
[0033]真空脱水罐内置精滤器，精滤器的孔径范围为2 μπι，可在循环脱水过程中进一步除去小粒径杂质颗粒。
[0034]经上述处理后，所制得的植物绝缘油介质损耗因素和体积电阻率均符合GB/T7595-2008变压器油质量标准，介损可达到0.3%，直流体积电阻率达到6χ101?Ω.m。
[0035]实施例3:
[0036]本实施例的降低植物绝缘油介损的处理方法，包括以下步骤:
[0037](I)将橄榄油植物绝缘油升温至65°C，加入占油重比例2%的活性白土，维持该温度不变，搅拌混合，以70r/min的转速搅拌混合80min，使活性白土和植物绝缘油的油粒充分接触；
[0038](2)降温，待油温降到43°C，继续以70r/min的转速搅拌，同时将步骤(I)中添加有活性白土吸附后的植物绝缘油抽入立式叶片过滤机进行过滤，循环精滤时间约为6h，滤除胶体杂质和活性白土，获得洁净的植物绝缘油；
[0039](3)将步骤(2)得到的洁净植物油真空抽入到真空脱水罐中，开启真空泵使罐内压强维持在10Pa以下，按5°C /min进行升温直到油温达到75°C，将植物绝缘油在真空脱水罐内循环脱水5h，经过真空脱水完后，植物绝缘油中水分含量< 30mg/kg ；
[0040]真空脱水罐内置精滤器，精滤器的孔径范围为3 μ m，可在循环脱水过程中进一步除去小粒径杂质颗粒。
[0041]经上述处理后，所制得的植物绝缘油介质损耗因素和体积电阻率均符合GB/T7595-2008变压器油质量标准，介损可达到0.25%，直流体积电阻率达到61101° Ω.m。
[0042]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0043]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种降低植物绝缘油介损的处理方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将植物绝缘油升温至45-65?，加入活性白土，搅拌混合40-80min，所述活性白土的添加量为所述植物绝缘油重量的2-4% ； (2)在搅拌的条件下降温至45°C以下，然后将步骤(I)得到混合物进行循环过滤3-6h ； (3)将步骤(2)得到的植物绝缘油置于脱水罐中，升温循环脱水4-6h，至植物绝缘油中的水分含量彡30mg/kgo2.根据权利要求1所述的降低植物绝缘油介损的处理方法，其特征在于，步骤(I)中，搅拌的转速为60-70r/min。3.根据权利要求1所述的降低植物绝缘油介损的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述脱水罐中脱水的工艺参数为:压力为lOOPa，1-5°C /min升温至55_75°C，脱水4_6h。4.根据权利要求1所述的降低植物绝缘油介损的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述脱水罐中设有精滤器，所述精滤器的孔径范围为1-3 μ m。5.根据权利要求1-4任一项所述的降低植物绝缘油介损的处理方法，其特征在于，所述植物绝缘油选自菜籽油、大豆油、橄榄油、葵花籽油、花生油、山茶籽油或棉籽油中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公开了一种植物绝缘油介损的处理方法，包括如下步骤：(1)将植物绝缘油升温至45-65℃，加入活性白土，搅拌混合40-80min，所述活性白土的添加量为所述植物绝缘油重量的2-4％；(2)在搅拌的条件下降温至45℃以下，然后将步骤(1)得到混合物进行循环过滤3-6h；(3)将步骤(2)得到的植物绝缘油置于脱水罐中，升温循环脱水4-6h，至植物绝缘油中的水分含量≤30mg/kg。通过该处理方法处理后的植物绝缘油的介损可降至0.3％。
【IPC分类】C11B3/10, C11B3/00
【公开号】CN104987950
【申请号】CN201510359423
【发明人】李剑, 陆国俊, 王勇, 黄青丹, 宋浩永, 杨丽君, 廖瑞金
【申请人】广州供电局有限公司, 重庆大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月24日