電力油務(wù)管理中常見的問題和對(duì)策探討

任春霖

（內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010206）

0 引言

現(xiàn)階段電力用油主要有汽輪機(jī)油、EH 油（磷酸酯抗燃油）、變壓器油、風(fēng)力發(fā)電機(jī)用齒輪油四大類，在電力用油中主要存在含有較多氣體、水分、固態(tài)雜質(zhì)和酸堿度等問題。電力用油在存儲(chǔ)、運(yùn)行過程中，由于受溫度、氧氣、水分、金屬催化等因素的作用，部分油分子逐漸氧化、分解，導(dǎo)致油的性能指標(biāo)變化，危及電力設(shè)備的安全運(yùn)行。電力設(shè)備用油的質(zhì)量監(jiān)督和維護(hù)管理工作，作為化學(xué)監(jiān)督和電氣絕緣監(jiān)督的日常工作內(nèi)容，對(duì)于保障電力設(shè)備的安全運(yùn)行起到良好的作用。

1 電力油務(wù)管理中的常見問題

1.1 運(yùn)行中油的控制問題機(jī)組運(yùn)行過程中，由于各種原因?qū)е掠臀幌陆敌枰a(bǔ)油時(shí)在線補(bǔ)油，經(jīng)常造成顆粒度不合格、混油質(zhì)量低等問題。

1.2 新油購買驗(yàn)收問題

由于目前電力用油生產(chǎn)廠家比較多，電力用油類型也比較多，加上某些廠家貼牌生產(chǎn)、以次充好，在新油購買過程中可能采購到質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)的油品，對(duì)日后設(shè)備運(yùn)行造成巨大隱患。多種不同氣體產(chǎn)生的問題較為復(fù)雜，通過氣體具體濃度值和生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)油故障展開全面分析判斷。

1.3 電力用油中混入空氣

影響油質(zhì)劣化的因素很多，但主要是氧作用的結(jié)果，油中的氧主要來源于空氣。

（1）汽輪機(jī)油。運(yùn)行汽輪機(jī)油中溶解有約5%～10%的空氣，油系統(tǒng)中存在的“熱點(diǎn)”將導(dǎo)致油發(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)生成過氧化物，過氧化物不穩(wěn)定，可以和其他分子反應(yīng)生成新過氧化物，最終形成膠質(zhì)、油泥。

（2）EH 油。在EH 油中含有較多氣體，在應(yīng)用階段由于壓力值較低、氣溫較高，導(dǎo)致油液當(dāng)中較多氣體通過氣泡形式進(jìn)行釋放。其中氣泡在實(shí)際飄散過程中會(huì)對(duì)油膜產(chǎn)生較大損害，致使EH 系統(tǒng)（汽輪機(jī)液壓調(diào)速系統(tǒng)）多個(gè)部件實(shí)際磨損程度不斷加重。在EH 系統(tǒng)中，基于油泵入口低壓區(qū)域轉(zhuǎn)入到出口高壓區(qū)域，是有效的絕熱過程，在此過程中由于氣泡被快速壓縮，導(dǎo)致短期內(nèi)溫度快速升高，油溫也在遞增，致使抗燃油酸化、氧化速度加劇，對(duì)其應(yīng)用價(jià)值與應(yīng)用質(zhì)量危害較大，對(duì)電力油務(wù)管理活動(dòng)開展具有較大影響。

（3）變壓器油。在將新油注入設(shè)備時(shí)，即使用高真空脫氣法注油，也不能將油中全部的氧清除干凈，氧化過程中生成的氧化纖維素會(huì)造成變壓器絕緣材料脆化，氧化最終階段是生成油泥。油泥不僅會(huì)加速絕緣材料的破壞，而且會(huì)嚴(yán)重影響散熱，使變壓器的工作溫度升高，影響變壓器安全運(yùn)行。

1.4 電力用油中含有較多水分與固體雜質(zhì)

汽輪機(jī)油由于吸潮、汽輪機(jī)軸封漏汽，汽輪機(jī)油因?yàn)楸４鎲栴}和多項(xiàng)因素影響進(jìn)入較多水分，過多的水分會(huì)導(dǎo)致油質(zhì)乳化。機(jī)器在運(yùn)行中大量水分與油會(huì)進(jìn)入到摩擦間隙中。在各類物理、化學(xué)反應(yīng)過程中，將會(huì)導(dǎo)致油的酸值增加，對(duì)油膜強(qiáng)度具有較大影響，導(dǎo)致油膜受到游離水損壞。另外油中的水分會(huì)引起油系統(tǒng)金屬的銹蝕，產(chǎn)生鐵銹顆粒會(huì)加劇磨損，使油的顆粒度不合格。理論上抗燃油能應(yīng)用較長時(shí)間，但是在具體應(yīng)用中，在EH 系統(tǒng)中磷酸酯抗燃油中存儲(chǔ)較多水分，易發(fā)生水解，在水分作用影響中會(huì)致使油的顏色逐步變深，黏稠度也會(huì)發(fā)生變化。水解產(chǎn)生的酸性磷酸酯等產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致EH 油在投入應(yīng)用一段時(shí)間之后將會(huì)出現(xiàn)酸值超標(biāo)和質(zhì)量降低等問題。在變壓器中存有大量的水，還會(huì)導(dǎo)致油自身絕緣性能降低，在后續(xù)應(yīng)用中會(huì)致使變壓器發(fā)生損壞，出現(xiàn)較多安全問題。

當(dāng)電力用油中匯入較多較小尺寸固體雜質(zhì)之后，對(duì)油的基本質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大負(fù)面影響。油在流動(dòng)階段，由于系統(tǒng)磨損產(chǎn)生的金屬顆粒、系統(tǒng)管道銹蝕產(chǎn)生的鐵銹以及空氣中灰塵的侵入都會(huì)使油中存在一定量的顆粒雜質(zhì)。固體雜質(zhì)將會(huì)對(duì)油膜產(chǎn)生破壞作用，還會(huì)導(dǎo)致油膜均勻度和強(qiáng)度值發(fā)生變化，對(duì)油品質(zhì)量具有較大威脅。

2 電力油務(wù)管理問題解決對(duì)策探析

2.1 加強(qiáng)電力用油標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)

由于電氣設(shè)備向高電壓、大容量和低損耗方向發(fā)展，對(duì)油質(zhì)提出更高的要求，特別對(duì)于變壓器油，一般情況下，每5～10 年對(duì)變壓器油的標(biāo)準(zhǔn)就需要進(jìn)行確認(rèn)或修訂更新。在電力用油實(shí)際工作中，規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化用油至關(guān)重要，化學(xué)人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)電力用油國家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)開展電力用油的化驗(yàn)、監(jiān)督工作，這樣能避免操作問題產(chǎn)生運(yùn)行不穩(wěn)定現(xiàn)象。

2.2 新油檢驗(yàn)與測試

新油驗(yàn)收是保證電力用油的質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，新油的質(zhì)量是決定運(yùn)行油質(zhì)量和使用壽命的重要因素之一，取樣方法決定著新油驗(yàn)收時(shí)油樣的代表性。新油驗(yàn)收取樣按照GB/T 7597—2007《電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法》規(guī)定的方法進(jìn)行，并留樣備查。檢查項(xiàng)目應(yīng)嚴(yán)格按照合同指定的最新油標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)進(jìn)行，進(jìn)口油品應(yīng)嚴(yán)格按照合同規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，不允許不符合標(biāo)準(zhǔn)的新油注入設(shè)備內(nèi)。變壓器油正常情況下可以選取氣相色譜檢測，當(dāng)前基于在線監(jiān)測的氣相色譜法應(yīng)用較為廣泛，在具體應(yīng)用過程中，要注重對(duì)各項(xiàng)溶解氣體數(shù)值展開全面分析，對(duì)氣體運(yùn)行狀態(tài)規(guī)范化判斷。多種不同氣體產(chǎn)生的問題較為復(fù)雜，通過氣體具體濃度值和生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)油故障展開全面分析判斷。

在新油驗(yàn)收合格后注入設(shè)備前，必須用真空濾油設(shè)備進(jìn)行過濾凈化處理，已除去油中的水分、氣體和雜質(zhì)，處理過程中按照《變壓器油維護(hù)管理導(dǎo)則》規(guī)定進(jìn)行油品的檢驗(yàn)監(jiān)督。新油注入設(shè)備進(jìn)行熱循環(huán)后，也應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于EH油，由于磷酸酯對(duì)某些有機(jī)材料存在很強(qiáng)的溶解或溶脹能力，在新油驗(yàn)收時(shí)注意與其配套使用的非金屬材料，一般像丁晴橡膠、普通油漆和聚氯乙烯塑料等適合于礦物油的材料不適合于EH油。新油驗(yàn)收中用于顆粒度測試的容器應(yīng)使用250 mL 的專用取樣瓶，樣品不能進(jìn)行混合，應(yīng)對(duì)單一油樣分別進(jìn)行測試。

2.3 機(jī)組運(yùn)行油的監(jiān)督控制

一般在電廠中的電力用油，使用環(huán)境較好，油質(zhì)劣化主要是個(gè)別指標(biāo)不合格，不符合運(yùn)行要求，在運(yùn)行中采用合適的手段及在線再生處理手段即可恢復(fù)油的指標(biāo)，如汽輪機(jī)油劣化主要是水分不合格，化驗(yàn)后及時(shí)通知運(yùn)行人員投運(yùn)在線濾油機(jī)，真空濾油機(jī)及離心濾油機(jī)均可。除對(duì)油質(zhì)進(jìn)行定期化驗(yàn)外，應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)軸封、油箱上的排煙風(fēng)機(jī)和其他與大氣相通的門、孔、蓋作為污染源進(jìn)行監(jiān)督。

磷酸酯抗燃油的劣化主要反映在油的酸值升高、電阻率降低。EH 油最主要的指標(biāo)是電阻率，監(jiān)測到EH 油不合格時(shí)，通知檢修投運(yùn)采用復(fù)合氧化硅鋁作為再生介質(zhì)的濾油機(jī)即可。另外需要說明的是，油樣必須從油箱底部取樣。對(duì)于變壓器油也要定期取樣，并加強(qiáng)對(duì)其呼吸器的監(jiān)督。

運(yùn)行中進(jìn)行在線補(bǔ)油時(shí)，應(yīng)盡可能采用同一廠家同一型號(hào)油品，并進(jìn)行混油試驗(yàn)，特殊情況下應(yīng)增加試驗(yàn)項(xiàng)目，如老化試驗(yàn)等。特別是變壓器油，當(dāng)前我國變壓器油牌號(hào)依照凝固點(diǎn)能有效分為三種，基于不同設(shè)備種類以及應(yīng)用溫度能合理選取，在正常情況下油不能混合應(yīng)用，出現(xiàn)混合情況要注重對(duì)其添加劑應(yīng)用類型進(jìn)行控制，確保牌號(hào)相同。

2.4 機(jī)組檢修過程中油的監(jiān)督控制

若在機(jī)組檢修階段，油系統(tǒng)需要檢修時(shí)，需要將汽輪機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部油全部放完，轉(zhuǎn)移到臨時(shí)油箱，此時(shí)要注重對(duì)油存儲(chǔ)質(zhì)量進(jìn)行控制，對(duì)儲(chǔ)油容器事先徹底清理，在確認(rèn)不會(huì)對(duì)油質(zhì)產(chǎn)生影響的前提下通過濾油機(jī)進(jìn)行倒油，盡量避免油在轉(zhuǎn)移過程中受到污染。在油罐中不要選取有機(jī)涂料，做好相溶性試驗(yàn)操作。從各項(xiàng)數(shù)據(jù)中能得出，由于對(duì)油罐質(zhì)量缺乏有效控制，將會(huì)對(duì)汽輪機(jī)破乳化度產(chǎn)生較大影響，對(duì)后續(xù)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行帶來負(fù)面影響。對(duì)于放油后油箱，要注重強(qiáng)化化學(xué)層面監(jiān)控，對(duì)油箱、油泵等內(nèi)部污染物進(jìn)行取樣分析，查明污染物的成分及來源，便于采取相關(guān)的處理措施。

2.5 新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

管理人員要注重補(bǔ)充更多檢驗(yàn)項(xiàng)目，特別對(duì)于變壓器油，部分超高壓變壓器內(nèi)顆粒雜質(zhì)污染檢驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)，主要是為了對(duì)超高壓變壓器內(nèi)部潔凈度進(jìn)行控制。相關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示，較多雜質(zhì)顆粒對(duì)于油絕緣性具有較大影響，為了能保障超高壓主變壓器穩(wěn)定運(yùn)行，要注重對(duì)油內(nèi)較多顆粒雜質(zhì)深入檢測。不僅要做好主變壓器絕緣診斷，還要做好多方面監(jiān)督工作，全面掌控其基本運(yùn)行狀態(tài)。技術(shù)人員要對(duì)固定絕緣老化分解產(chǎn)物進(jìn)行監(jiān)督監(jiān)管，檢測油中糠醛具體含量，能有效掌握絕緣實(shí)際聚合度和老化速率，優(yōu)化變壓器固體絕緣老化程度診斷成效。當(dāng)前要注重合理應(yīng)用各項(xiàng)檢測技術(shù)，在油務(wù)化驗(yàn)監(jiān)管中存有較大局限性，會(huì)受到糠醛成分損失和油過濾操作影響。所以，當(dāng)前電力油務(wù)化驗(yàn)監(jiān)管部門和相關(guān)管理人員要對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新研究，有效適應(yīng)現(xiàn)階段電力市場檢測技術(shù)應(yīng)用要求，為后續(xù)電力檢測奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

近年來我國電力領(lǐng)域?qū)嶋H發(fā)展速度較快，油務(wù)監(jiān)督管理屬于技術(shù)性較強(qiáng)、覆蓋范圍較廣的操作，是確保設(shè)備能穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。當(dāng)前相關(guān)管理人員要認(rèn)識(shí)到強(qiáng)化油務(wù)管理的重要作用，積極做好監(jiān)督與管理，提高自身綜合素質(zhì)。還要注重研究更多新技術(shù)，對(duì)更多領(lǐng)域知識(shí)集中把控，推動(dòng)電力行業(yè)快速發(fā)展。