一種絕緣油中二芐基二硫的脫除方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于絕緣油處理技術領域，尤其涉及一種絕緣油中二芐基二硫的脫除方法。
【背景技術】
[0002]油紙絕緣和銅線圈是變壓器的重要組成部分。近年來，國內外相繼出現多起因為變壓器油中腐蝕性硫產生的變壓器損壞事故，已經引起了各國學者的廣泛關注。DobleEngineering統計2000-2006年因為腐蝕性硫損壞的變壓器超過25臺。在國內廣東電網、華東電網等都發現因為腐蝕性硫導致的變壓器故障。國際大電網(CIGRE)委員會于2005年和2009年相繼成立A2-32和A2-40工作組，專門研究變壓器腐蝕性硫問題。變壓器銅繞組的腐蝕通常是由于變壓器油中的腐蝕性硫產生，腐蝕性硫與變壓器油中銅反應生成能溶于油的配合物，然后迀移到繞組絕緣紙上分解產生硫化亞銅，這樣會增加絕緣紙的導電性和介損，從而在線匝間絕緣紙上產生不穩定的過熱區域，最終導致導線繞組之間絕緣擊穿。對絕緣油中硫化物種類的研究發現，影響最大的腐蝕性硫化物為二芐基二硫。鑒于二芐基二硫造成的重大不良影響，國際電工委員會于2012年制定了二芐基二硫檢測標準IEC62697-1。目前，主要采用添加金屬鈍化劑的方式，通過銅線圈表面成膜隔離絕緣油中的二芐基二硫解決其對線圈的腐蝕問題。這種方法單次處理快速、有效，但鈍化劑在運行過程中會不斷消耗，需要不斷對在用絕緣油進行鈍化劑含量監測和腐蝕性硫定性試驗，不足時補充。為從根本上解決絕緣油中二芐基二硫造成的腐蝕問題，十分有必要對油中二芐基二硫進行脫除，以保障電氣設備安全穩定運行。公開號為CN 102186959A “從變壓器油除去腐蝕性含硫化合物的方法”介紹，西門子公司通過向變壓器用油中加入含氧化鋁-硅酸鋁的稀土混合物，并加熱至300°C，然后加入可溶金屬鹽的水溶液進行冷卻，再加熱至200°C保持至少兩個小時。這樣的高溫處理過程不僅會造成絕緣油的老化分解，而且復雜的處理設備和處理工藝在變電站現場難以開展處理工作。公開號為CN 101142305A “從絕緣油中除去活性硫的方法”中采用銅和氧化銅對硫化物進行反應，產生的產物主要為硫醇銅，然后用漂白土或氧化鋁進行去除。這種方法主要針對硫醇的脫除，其中銅和氧化銅使用效率很低，且一旦滲漏至變壓器中，將嚴重影響變壓器絕緣性能，不適合直接在變壓器上進行處理。漂白土或氧化鋁吸附性能不高，且此方法未考慮絕緣油中各種雜質對其吸附能力的影響，現場使用效果將受到嚴重影響。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種能夠在全程低溫下對絕緣油中的二芐基二硫進行有效脫除，且脫除效率高、能夠在同時保障變壓器安全的情況下進行現場直接處理絕緣油中二芐基二硫的方法。該脫除方法能夠有效防止現有技術中由于高溫處理導致的油質老化。
[0004]本發明的技術方案是，提供一種絕緣油中二芐基二硫的脫除方法，包括如下步驟:
[0005]對含二芐基二硫的絕緣油進行真空濾油處理，直至油中水分含量低于20mg/kg ;相對每噸絕緣油，再進一步進行以下處理:
[0006]經過裝有3?5kg娃膠的吸附柱，在溫度50?60°C下，進一步去除水分；通過5?1k活性氧化鋁吸附柱，在溫度50?60°C下，去除絕緣油中老化產生的極性物質；再通過15?20kgNi/Zn0轉化柱，在反應溫度80?100°C下，將二芐基二硫還原為硫醇；將還原后的絕緣油經過10?30kg含銅離子或銀離子的硅鋁復合氧化物柱；
[0007]含銅離子或銀離子的硅鋁復合氧化物為含有氧化銅或氧化銀、氧化鋁與二氧化硅的混合物。
[0008]混合物中，氧化銅或氧化銀、氧化鋁與二氧化硅的摩爾比優選為0.1?0.2:0.2?0.5:0.5 ?I ο
[0009]優選將還原后的絕緣油經過20?30kg含銅離子或銀離子的硅鋁復合氧化物柱。
[0010]所述處理過程中絕緣油的流量為30?50L/min。
[0011]這樣能夠進一步保證有足夠的時間能充分進行反應。
[0012]進一步將經過上述處理的絕緣油降溫至50?60°C后流入變壓器本體。
[0013]本發明的有益效果:
[0014]本發明針對現有技術中脫除二芐基二硫等硫化物時，由于高溫處理導致老化分解，且復雜的處理設備和處理工藝導致在變電站現場難以開展處理工作，脫除效率低，脫除過程中脫除物的滲漏嚴重影響變壓器絕緣性能，不能在變壓器上進行處理的現狀，提供一種能夠在低溫下對絕緣油中的二芐基二硫進行有效脫除，且脫除效率高、能夠在同時保障變壓器安全的情況下進行現場直接處理的絕緣油中二芐基二硫的脫除方法。該脫除方法能夠有效防止現有技術中由于高溫處理導致的油質老化，并且簡化處理工藝，十分便于在變電站現場開展絕緣油中二芐基二硫脫除處理工作。本發明的這些優點，使得絕緣油中腐蝕性硫化物二芐基二硫的脫除方法在實際推廣使用中具有更廣的應用范圍，從而擁有潛在的經濟效益預期。在具體的脫除過程中，本發明中的真空濾油、硅膠吸附、活性氧化鋁吸附、還原、過含銅離子或銀離子的硅鋁復合氧化物柱處理的各個步驟緊密銜接，且通過處理過程中的各個參數的嚴格控制，實現了在低溫下獲得良好的二芐基二硫脫除效果，安全系數高，具有非常重大的現實意義，能夠在絕緣油的脫硫化物領域進行廣泛的應用。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]某臺IlOkV變壓器，其絕緣油中二芐基二硫濃度為45mg/kg，油重20噸，對此臺變壓器按以下流程進行處理:
[0017](I)對絕緣油進行真空濾油處理24h，經檢測油中水分含量為15mg/kg ；
[0018](2)將真空濾油后的絕緣油經過裝有65kg硅膠的吸附柱，進一步去除水分，溫度55 0C ；
[0019](3)將經過硅膠吸附后的絕緣油通過10kg活性氧化鋁吸附柱，去除絕緣油中老化產生的極性物質，溫度60°C ;
[0020](4)使用裝有300kg的Ni/ZnO轉化柱將二芐基二硫還原為硫醇，反應溫度100°C ；
[0021](5)將反應后的絕緣油經過220kg含有銅離子的硅鋁復合氧化物柱子；
[0022](6)經處理的絕緣油通過循環水冷卻系統降溫至50°C后進入變壓器本體，處理過程中絕緣油流速為50L/min，循環時間為96h。
[0023]處理后油中二芐基二硫濃度經檢測為3mg/kg，二芐基二硫脫除率為93.3%。
[0024]實施例2
[0025]某臺IlOkV變壓器，其絕緣油中二芐基二硫濃度為35mg/kg，油重15噸，對此臺變壓器按以下流程進行油質處理:
[0026](I)對絕緣油進行真空濾油處理24h，經檢測油中水分含量為13mg/kg ；
[0027](2)將真空濾油后的絕緣油經過裝有65kg硅膠的吸附柱，進一步去除水分，溫度55 0C ；
[0028](3)將經過硅膠吸附后的絕緣油通過80kg活性氧化鋁吸附柱，去除絕緣油中老化產生的極性物質，溫度60°C ;
[0029](4)使用裝有250kg的Ni/ZnO轉化柱將二芐基二硫還原為硫醇，反應溫度100°C ；
[0030](5)將反應后的絕緣油經過250kg含有銀離子的硅鋁復合氧化物柱子；
[0031](6)經處理的絕緣油通過循環水冷卻系統降溫至50°C后進入變壓器本體，處理過程中絕緣油流速為50L/min，循環時間為84h。
[0032]處理后油中二芐基二硫濃度經檢測為3.5mg/kg，二芐基二硫脫除率為90%。
[0033]對比例I
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