1. Kilden til ætsende svovl i transformatorisoleringsolie
Den isolerende olie, der anvendes i transformatorkraftsystemet, er hovedsageligt raffineret fra naturlig petroleum. Den kemiske sammensætning af olie er relativt kompleks. Det er hverken sammensat af et enkelt element eller en simpel forbindelse, men en blanding af flere forbindelser sammensat af mange elementer.
Transformer oil manufacturers retain a small amount of sulfur in the oil, using its function as a natural oxidation inhibitor. Under normal circumstances, sulfur compounds can slow down the aging rate of the oil and prevent the formation of acidic substances and precipitates. The finished transformer oil The total sulfur content is generally below 0.5 percent . The sulfur and sulfide in the oil are divided into two categories: "active sulfur" and "inactive sulfur". Active sulfur mainly includes elemental sulfur, hydrogen sulfide, and mercaptan, which can directly react with metals. , has high corrosiveness, and the rest are called inactive sulfur, mainly including sulfide compounds, alkyl sulfides, cyclic sulfides and sulfonic acids. Higher levels of mercaptans are found in low-refined imported transformer oils of the type with no added antioxidants or with added trace amounts of antioxidants.
2. Skader af ætsende svovl i transformerolie
1. Dannelsesmekanismen for kobber(II)sulfid i transformerolie. Korrosionshastigheden af mercaptan til kobber stiger med stigningen i temperaturen. Når temperaturen stiger fra 60 grader til 120 grader, kan korrosionshastigheden af mercaptan til kobber stige omkring 16 gange.
Dannelsen af kobber(II)sulfid går generelt gennem tre faser:
(1) Overfladen af kobbertråden i transformeren oxideres for at danne en kobberoxidfilm.
(2) Kobberoxidfilmen reagerer med thioler og danner kobberthiolater, der er opløselige i olie.
(3) Copper mercaptide can be brought to various parts of the transformer by the transformer oil, but most of it is adsorbed and left on the insulating paper by the insulating paper. When the temperature is high, it will decompose to form cuprous sulfide Cu2S and oil-soluble organic residues . The reaction formula of the reaction process is as follows: 2Cu plus O2→Cu2O Cu2O plus 2RSH→2CuSR plus H2O 2CuSR→Cu2S plus RSH where RSH represents a thiol, and R represents an alkyl group. At present, transformers above 220kv are all sealed with capsules or metal expanders, and have been vacuum degassed before being put into operation, but a small amount of oxygen will remain in the transformer oil. Standard and the dissolved ratio of oxygen and nitrogen in the transformer oil (about 3:7), the oxygen content in the oil is allowed to be 3000uL/L, so theoretically, the above reaction will occur in any oil-immersed transformer.
2. Påvirkningen af kobber(II)sulfid på transformatorernes isoleringsevne
Kobbersulfid er et mikro-ledende stof, og dets ledningsevne er meget højere end for isolerende papir og transformerolie. Produktionen af kobber(II)sulfid i transformeren afsættes i første omgang på overfladen af spolens kobberleder i viklingen. På dette tidspunkt er kobbersulfidaflejringen mindre skadelig og er ikke nok til at forårsage delvis udledning og kortslutningsulykker mellem sving og lag. Men når transformatoren kører, med strømmen af transformatorolien, vil spolen løbende blive renset, og flere kobber(II)sulfidaflejringer vil blive suspenderet i transformatorolien og adsorberet til det isolerende pap. Når det genererede kobbersulfid når en vis mængde, vil kobbersulfidet, der er adsorberet på det isolerende pap, ændre den elektriske feltfordeling inde i transformeren og reducere spændingsmodstandsstyrken af spolen i viklingen. Under visse driftsforhold forekommer delvis afladning inde i viklingen, isoleringsmaterialet nedbrydes, og Alvorlig lysbueafladning, hvilket resulterer i transformatorudbrændingsulykke.