充油电气设备的诊断方法及维护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对由于在充油电气设备内的铜线圈所设置的绝缘纸表面产生硫化铜而导致充油电气设备发生异常的危险度进行诊断的方法、以及充油电气设备的维护方法。
【背景技术】
[0002]在变压器等充油电气设备中，具有绝缘纸卷绕于作为通电介质的铜线圈，在相邻匝之间铜线圈不会发生短路的结构。
[0003]然后，用于变压器的矿物油(绝缘油)中包含有硫磺成分，该硫磺成分与油中的铜线圈发生反应，从而生成导电性的硫化铜。若该硫化铜生成于线圈的绝缘纸表面，则由于硫化铜是导电性物质，因此以析出硫化铜的部位为起点形成导电路径。已知结果会产生相邻线圈匝之间发生短路从而导致绝缘破坏等问题。
[0004]此外，已知油中的一种硫磺化合物、即二苄基二硫醚(DBDS)是生成硫化铜的诱因物质。并且，已知通过二苄基二硫醚与铜线圈发生反应从而生成络合物的过程、络合物在油中扩散并吸附于绝缘纸的过程、以及所吸附的络合物分解从而变为硫化铜的过程，会在线圈绝缘纸上生成硫化铜(例如，专利文献1:日本专利特开2011-165851号公报)。
[0005]图3中示出在无氧气氛下的充油电气设备内部生成硫化铜的生成机理。如图3所示，硫化铜的生成反应分为两个阶段。第I阶段中，因铜与DBDS的化学反应而生成铜一 DBDS络合物(中间物质)。该络合物在绝缘油中进行扩散的同时，其一部分吸附于绝缘纸。在第2阶段中，上述络合物因热能而被分解，由此在绝缘纸析出硫化铜。
[0006]并且，基于上述生成机理，通过抑制二苄基二硫醚与铜线圈的反应，从而能够抑制硫化铜的生成。例如，若在绝缘油中添加作为硫化铜生成抑制剂的1，2，3-苯并三唑(BTA)或Irgamet39，则抑制剂与铜线圈发生反应，从而在铜线圈表面形成膜。已知利用该形成的膜，二苄基二硫醚与铜线圈的反应被阻断或受到抑制，由此能够抑制硫化铜的生成(例如，非专利文献 I (T.Amimoto, E.Nagao, J.Tanimura, S.Toyama and N.Yamada, "Durat1nand Mechanism for Suppressive Effect of Triazole—based Passivators onCopper-suIfide Deposit1n on Insulating Paper〃，IEEE Transact1ns on Dielectricsand Electrical Insulat1n, Vol.16, N0.1, pp.257-264，2009.))。
[0007]另一方面，由于变压器等充油电气设备所使用的绝缘油通常量比较多，使用年数较长，因此置换不太容易。因此，在使用了包含硫磺成分的绝缘油的各个充油电气设备中，要求对因硫化铜的析出而引起的绝缘破坏等异常的发生进行预测，并在适当的时候实施所需措施。
[0008]以往，对于这种充油电气设备中发生异常的风险，基于绝缘油中的二苄基二硫醚的分析、绝缘油的硫化腐蚀性试验(IEC 62535等)来进行评价。
[0009]然而，充油电气设备内生成硫化铜的部位不仅仅是线圈绝缘纸上，在铜线圈、PB (press board:压板)等也会生成硫化铜，且各自发生绝缘破坏等异常的风险不同。因此，可以认为，仅仅通过测定二苄基二硫醚等诱因物质，即使预测到生成硫化铜的可能性，也无法无差别地评价充油电气设备中发生异常的风险。
[0010]此外，根据最近的研宄成果，已知溶解于绝缘油中的氧或氧化劣化防止剂(2，6-二叔丁基对甲酚等)是加速硫化铜生成的主要原因(例如，非专利文献2(S.Toyama，K.Mizuno, F.Kato, E.Nagao, T.Amimoto, and N.Hosokawa, "Influence of Inhibitor andOil Components on Copper Sulfide Deposit1n on Kraft Paper in Oi 1-1mmersedInsulat1n", IEEE Transact1ns on Dielectrics and Electrical Insulat1n, Vol? 18，N0.6，pp.1877-1885，2011.)、非专利文献 3 (H.Kawarai, Y.Fujita, J.Tanimura, S.Toyama, N.Yamada, E.Nagao, N.Hosokawa and T.Amimoto, 〃RoIe of Dissolved Copper andOxygen on Copper Sulfide Generat1n in Insulating 0il〃，IEEE Transact1ns onDielectrics and Electrical Insulat1n, Vol.16，N0.5，pp.1430-1435，2009.))。
[0011]并且，可以认为，在将上述Irgamet39、l，2，3_苯并三唑(BTA)等硫化铜生成抑制剂添加到绝缘油中的情况下，也需要考虑到该抑制剂也会成为抑制硫化铜生成的主要原因。
[0012]基于上述理由，若仅进行现有的绝缘油中的二苄基二硫醚的分析和硫化腐蚀性试验，存在无法准确地评价充油电气设备中发生异常的危险度的可能性。
现有技术文献专利文献
[0013]专利文献1:日本专利特开2011 - 165851号公报非专利文献
[0014]非专利文献1:T.Amimoto, E.Nagao, J.Tanimura, S.Toyama andN.Yamada, "Durat1n and Mechanism for Suppressive Effect of Triazole-basedPassivators on Copper-sulfide Deposit1n on Insulating Paper〃，IEEE Transact1nson Dielectrics and Electrical Insulat1n, Vol.16, N0.1, pp.257-264，2009.非专利文献2:S.Toyama, K.Mi zuno,F.KatojE.Nagao, T.Amimoto, andN.Hosokawa，"Influence of Inhibitor and Oil Components on Copper SulfideDeposit1n on Kraft Paper in Oil-1mmersed Insulat1n' IEEE Transact1ns onDielectrics and Electrical Insulat1n, Vol.18, N0.6, pp.1877-1885, 2011.非专利文献 3:H.Kawaraij Y.Fujita, J.Tanimura, S.Toyama, N.Yamada, E.Nagao, N.Hosokawa and T.Amimoto，〃Role of Dissolved Copper and Oxygen on Copper SulfideGenerat1n in Insulating 0il〃，IEEE Transact1ns on Dielectrics and ElectricalInsulat1n, Vol.16，N0.5，pp.1430-1435，2009.
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0015]本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种充油电气设备的诊断方法，能够高精度地对因充油电气设备内的绝缘纸上生成硫化铜而导致发生异常的危险度进行诊断，并提供一种基于该诊断结果的更为恰当的充油电气设备的维护方法。
解决技术问题所采用的技术手段
[0016]本发明是充油电气设备的诊断方法，对因充油电气设备内的绝缘纸上生成硫化铜而导致的发生异常的危险度进行诊断，
(I)实施步骤1，该步骤I进行所述充油电气设备内的绝缘油的硫化腐蚀性评价，(2A-1)在所述步骤I中评价为所述绝缘油为非腐蚀性的情况下，实施步骤2A-1，该步骤2A-1分析所述绝缘油中是否存在二苄基二硫醚和氧化劣化防止剂，
(2A-2)并且，在所述步骤2A-1中在所述绝缘油中实质上检测到所述二苄基二硫醚和氧化劣化防止剂这两者的情况下，实施步骤2A-2，该步骤2A-2分析所述绝缘油中是否存在硫化铜生成抑制剂，
(2B)在所述步骤I中评价为所述绝缘油为腐蚀性的情况下，实施步骤2B，该步骤2B确认所述绝缘油的气氛中是否存在氧，
(3)在所述步骤I中评价为所述绝缘油为腐蚀性的情况下、以及在所述步骤2A-1中，在所述绝缘油中实质上没有检测到所述二苄基二硫醚和氧化劣化防止剂中的至少任一个的情况下，
进一步实施步骤3，该步骤3分析所述绝缘油中是否存在由二节基二硫醚生成硫化铜时的副产物，
(4)基于所述步骤1、步骤2A-1、步骤2A-2以及步骤3中所实施的所有步骤的结果，实施对所述发生异常的危险度进行诊断的步骤4。
[0017]所述氧化劣化防止剂优选为2，6- 二叔丁基对甲酚。