一種氣體抑制功能的變壓器油的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種具有氣體抑制功能的變壓器油及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前國內外高電壓、大容量電力變壓器大部分采用充油式變壓器，這類變壓器采用以絕緣油和絕緣紙(板)為主的油紙復合絕緣結構，具有很高的耐電強度。在長期運行過程中，變壓器中絕緣油和其他絕緣材料在電和熱作用下，會逐漸老化和分解，產生低分子烴類、CO和CO2等氣體，這些氣體會溶解在絕緣油中。變壓器在正常運行狀態下，外界的電、熱及機械應力不足以使絕緣油及絕緣紙的化學鍵遭到破壞，絕緣材料正常老化僅分解產生極少量氣體。但當設備中發生放電性和過熱性故障時，絕緣材料劣化過程被大大加速，會加快以上氣體的產氣速率。研究證明，這些氣體的組成與含量同故障的性質有密切的聯系，稱之為特征氣體。例如當變壓器內部出現局部過熱時，變壓器油中出現特征氣體為甲烷和乙烯、氫氣等；出現電弧放電時候，變壓器油中出現的特征氣體是氫氣和乙炔。
[0003]現有技術脫除變壓器油中溶解氣體的處理方法是采用機械脫除，包括震蕩脫除，真空脫除等，很少有直接在變壓器油中添加具有抑制氣體生成功能添加劑的方法減少氣體生成。
[0004]CN103113963A公開了一種超高壓變壓器油及其制備方法，所述超高壓變壓器油主要包括環烷基基礎油75-85wt%，十二烷基苯12-22wt%，金屬脫活劑10-200ppm，光穩定劑
0.l-3wt%。該產品綜合性能優異，適合作為超高壓變壓器油使用。
[0005]CN103013633A公開了一種冷卻散熱和防潮性能優異的變壓器油，主要包括加氫基礎油，環烷基稠油，抗氧化劑和金屬鈍化劑。所述變壓器油具有優良的冷卻散熱能力和防潮性能，適合潮濕地區的使用。

【發明內容】

[0006]經過分析變壓器油中的氣體主要是由于變壓器油受到高溫或電弧擊穿，由于溫度的升高而造成變壓器油的分解，從而生成氣體。變壓器油的主要成分是中長碳鏈的烴，其分解機理基本屬于自由基反應機理，即烴受熱生成碳正離子和氫離子，碳正離子發生電位轉移，繼而發生碳鍵斷裂，生成小分子的烴和氣體。因此減少變壓器油中的碳正離子生成是控制氣體生成的有效方法。本發明基于變壓器油的熱解機理，首次提出在變壓器油中添加具有捕捉碳正離子功能的添加劑，從而減少變壓器油中氣體的生成，達到延長變壓器油使用壽命，降低成本的目的。
[0007]本發明人發現，選擇自由基捕捉劑和納米添加劑按照特定的比例配合，可以取得顯著的自由基抑制效果，從而達到減少氣體生成，延長變壓器油壽命的目的。
[0008]自由基捕捉劑又稱自由基捕獲劑，自由基阱等。能夠與化學反應過程中產生的不能夠長時間穩定存在的活性自由基作用，形成可以長時間穩定存在的自由基或穩定分子。在本發明中，自由基捕捉劑通過物理作用與變壓器油分解產生的自由基相互吸附，并在納米粒子的催化作用下，生成穩定的化合物，從而避免了碳正離子進一步分解產生氣體。
[0009]本發明的技術方案如下:
[0010]一種具有氣體抑制功能的變壓器油，包括80_95wt %環烷基基礎油、0.05-2wt %自由基捕捉劑、0.5-2wt%納米添加劑;所述自由基捕捉劑為二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑、噻唑類自由基捕捉劑或次磺酰胺類自由基捕捉劑;所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種。
[0011 ]所述二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑是二芐基二硫代氨基甲酸鈉、二芐基二硫代氨基甲酸鋅、N，V 二芐基-N，V 二甲基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或多種。
[0012]所述噻唑類自由基捕捉劑是促進劑M、進劑DM、促進劑MH、促進劑MZ中的一種或多種。
[0013]所述次磺酰胺類自由基捕捉劑是N，N二異丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺，N，N_二環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一種。
[0014]所述變壓器油還可以包含溶劑如丙酮、甲苯、異丙醇，金屬鈍化劑如苯并三氮唑及其衍生物，抗氧劑如受阻酚類，優選是2，6-二叔丁基對甲苯酚；以及本領域常見的變壓器添加劑如殺菌劑、消泡劑等，所述消泡劑是非離子表面活性劑，優選是甜菜堿型表面活性劑。溶劑的加入量為5-20#%，殺菌劑的加入量是0.01-0.5#%，消泡劑的加入量是0.1_
0.5wt%，金屬鈍化劑的加入量為0.l-2wt%。
[0015]所述納米添加劑的粒度為10-500納米，優選為50-200納米。
[0016]所述自由基捕捉劑和納米添加劑的質量比為1:1-5，優選是1:2_3。
[0017]本發明還公開了一種使用本發明所述的變壓器油抑制變壓器油中氣體生成的方法。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]93wt %環烷基基礎油；0.1wt % 二芐基二硫代氨基甲酸鈉;0.5wt %納米氧化鋁；苯并三氮唑的加入量為0.5wt% ;殺菌劑的加入量是0.3wt% ;消泡劑的加入量是0.lwt% ;甲苯余量。
[0021]實施例2
[0022]8(^1:%環燒基基礎油；lwt%N,N二異丙基-2-苯并噻卩坐次磺酰胺；]^1:%納米氮化鋁；苯并三氮唑的加入量為0.1wt 殺菌劑的加入量是0.5wt% ;消泡劑的加入量是
0.5wt% ；甲苯余量。
[0023]本發明可用其他的不違背本發明的精神或主要特征的具體形式來概括。本發明的所有實施方案都只能認為是對本發明的說明而不是限制，凡是根據本發明的技術內容所作出的任何細微修改或等同替換，都屬于本發明的技術方案之內。
【主權項】
1.一種具有氣體抑制功能的變壓器油，包括80-95wt %環烷基基礎油、0.05-2wt %自由基捕捉劑、0.5-2wt %納米添加劑;所述自由基捕捉劑為二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑、噻唑類自由基捕捉劑或次磺酰胺類自由基捕捉劑;所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種。2.如權利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑是二芐基二硫代氨基甲酸鈉、二芐基二硫代氨基甲酸鋅、N，Y 二芐基-N，Y 二甲基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或多種;所述噻唑類自由基捕捉劑是促進劑M、進劑DM、促進劑MH、促進劑MZ中的一種或多種;所述次磺酰胺類自由基捕捉劑是N，N二異丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺，N，N-二環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一種。3.如權利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述納米添加劑的粒度為10-500納米，優選為50-200納米。4.如權利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述變壓器油還可以包含溶劑如丙酮、甲苯、異丙醇，金屬鈍化劑如苯并三氮唑及其衍生物，抗氧劑如受阻酚類；以及殺菌劑、消泡劑等;所述消泡劑是非離子表面活性劑，優選是甜菜堿型表面活性劑。5.如權利要求4所述的變壓器油，其特征在于所述溶劑的加入量為5-20wt%，殺菌劑的加入量是0.01-0.5wt %，消泡劑的加入量是0.l-0.5wt%，金屬鈍化劑的加入量為0.1-2wt% ο6.如權利要求4所述的變壓器油，其特征在于抗氧劑優選是2，6-二叔丁基對甲苯酚;所述消泡劑優選是甜菜堿型表面活性劑。7.如權利要求1所述的變壓器油，其特征在于所述自由基捕捉劑和納米添加劑的質量比為1:1-5，優選是1:2-3。8.—種抑制變壓器油中氣體生成的方法，其特征在于在變壓器中使用如權利要求1-7任一項所述的變壓器油。
【專利摘要】本發明公開一種具有氣體抑制功能的變壓器油，包括80-95wt％環烷基基礎油、0.05-2wt％自由基捕捉劑、0.5-2wt％納米添加劑；所述基捕捉劑為二硫代氨基甲酸鹽類自由基捕捉劑、噻唑類自由基捕捉劑或次磺酰胺類自由基捕捉劑；所述納米添加劑是納米氧化鋁、納米氮化鋁中的一種。所述變壓器油具有明顯的氣體抑制功能，可以明顯抑制變壓器油中氣體的生成，從而延長變壓器油的使用壽命。
【IPC分類】C10N30/10, C10M141/06, C10M135/18, C10M135/36, C10M169/04, C10M141/08, C10N40/16
【公開號】CN105602690
【申請號】CN201610060580
【發明人】郝福
【申請人】郝福
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月29日