1. La fuente de azufre corrosivo en el aceite aislante del transformador
El aceite aislante utilizado en el sistema de potencia del transformador se refina principalmente a partir de petróleo natural. La composición química del petróleo es relativamente compleja. No está compuesto por un solo elemento ni por un compuesto simple, sino por una mezcla de múltiples compuestos compuestos por muchos elementos.
Los fabricantes de aceite de transformador retienen una pequeña cantidad de azufre en el aceite, utilizando su función como un inhibidor de la oxidación natural. En circunstancias normales, los compuestos de azufre pueden ralentizar la tasa de envejecimiento del aceite y prevenir la formación de sustancias ácidas y precipitados. El aceite del transformador terminado El contenido total de azufre es generalmente inferior al 0,5%. El azufre y el sulfuro en el aceite se dividen en dos categorías: "azufre activo" y "azufre inactivo". El azufre activo incluye principalmente azufre elemental, sulfuro de hidrógeno y mercaptano, que pueden reaccionar directamente con los metales. , tiene una alta corrosividad, y el resto se llaman azufre inactivo, incluyendo principalmente compuestos de sulfuro, sulfuros de alquilo, sulfuros cíclicos y ácidos sulfónicos. Los niveles más altos de mercaptanos se encuentran en aceites de transformador importados poco refinados del tipo sin antioxidantes agregados o con trazas adicionales de antioxidantes.
2. Daño del azufre corrosivo en el aceite del transformador
1. El mecanismo de formación de sulfuro cuproso en el aceite del transformador La tasa de corrosión del mercaptano al cobre aumenta con el aumento de la temperatura. Cuando la temperatura aumenta de 60 ° C a 120 ° C, la tasa de corrosión de mercaptano a cobre puede aumentar aproximadamente 16 veces.
La formación de sulfuro cuproso generalmente pasa por tres etapas:
(1) La superficie del cable de cobre en el transformador se oxida para formar una película de óxido cuproso.
(2) La película de óxido cuproso reacciona con tioles para generar tiolatos de cobre que son solubles en aceite.
(3) La mercaptida de cobre puede ser llevada a varias partes del transformador por el aceite del transformador, pero la mayor parte es adsorbida y dejada en el papel aislante por el papel aislante. Cuando la temperatura es alta, se descompone para formar sulfuro cuproso Cu2S y residuos orgánicos solubles en aceite. La fórmula de reacción del proceso de reacción es la siguiente: 2Cu+O2→Cu2O Cu2O+2RSH→2CuSR+H2O 2CuSR→Cu2S+RSH donde RSH representa un tiol, y R representa un grupo alquilo. En la actualidad, los transformadores por encima de 220kv están sellados con cápsulas o expansores de metal, y han sido desgasificados al vacío antes de ser puestos en funcionamiento, pero una pequeña cantidad de oxígeno permanecerá en el aceite del transformador. Estándar y la proporción disuelta de oxígeno y nitrógeno en el aceite del transformador (aproximadamente 3: 7), el contenido de oxígeno en el aceite se permite que sea de 3000uL / L, por lo que teóricamente, la reacción anterior ocurrirá en cualquier transformador sumergido en aceite.
2. La influencia del sulfuro cuproso en el rendimiento de aislamiento de los transformadores
El sulfuro cuproso es una sustancia microconductora, y su conductividad es mucho mayor que la del papel aislante y el aceite del transformador. La producción de sulfuro cuproso en el transformador se deposita inicialmente en la superficie del conductor de cobre de la bobina en el bobinado. En este momento, el depósito de sulfuro de cobre es menos dañino y no es suficiente para causar accidentes de descarga parcial y cortocircuito entre giros y capas. Sin embargo, cuando el transformador está funcionando, con el flujo del aceite del transformador, la bobina se limpiará continuamente y se suspenderán más depósitos de sulfuro cuproso en el aceite del transformador y se adsorberán al cartón aislante. Cuando el sulfuro cuproso generado alcanza una cierta cantidad, el sulfuro cuproso adsorbido en el cartón aislante cambiará la distribución del campo eléctrico dentro del transformador y reducirá la resistencia al voltaje de la bobina en el devanado. Bajo ciertas condiciones de operación, la descarga parcial ocurre dentro del devanado, el material aislante se descompone y la descarga grave del arco, lo que resulta en un accidente de agotamiento del transformador.