电力油务管理中常见的问题和对策探讨

2021-01-21 20:05任春霖
设备管理与维修 2021年7期
关键词:用油杂质水分

任春霖

(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010206)

0 引言

现阶段电力用油主要有汽轮机油、EH 油(磷酸酯抗燃油)、变压器油、风力发电机用齿轮油四大类,在电力用油中主要存在含有较多气体、水分、固态杂质和酸碱度等问题。电力用油在存储、运行过程中,由于受温度、氧气、水分、金属催化等因素的作用,部分油分子逐渐氧化、分解,导致油的性能指标变化,危及电力设备的安全运行。电力设备用油的质量监督和维护管理工作,作为化学监督和电气绝缘监督的日常工作内容,对于保障电力设备的安全运行起到良好的作用。

1 电力油务管理中的常见问题

1.1 运行中油的控制问题机组运行过程中,由于各种原因导致油位下降需要补油时在线补油,经常造成颗粒度不合格、混油质量低等问题。

1.2 新油购买验收问题

由于目前电力用油生产厂家比较多,电力用油类型也比较多,加上某些厂家贴牌生产、以次充好,在新油购买过程中可能采购到质量不合标准的油品,对日后设备运行造成巨大隐患。多种不同气体产生的问题较为复杂,通过气体具体浓度值和生产实践,对油故障展开全面分析判断。

1.3 电力用油中混入空气

影响油质劣化的因素很多,但主要是氧作用的结果,油中的氧主要来源于空气。

(1)汽轮机油。运行汽轮机油中溶解有约5%~10%的空气,油系统中存在的“热点”将导致油发生自动氧化反应生成过氧化物,过氧化物不稳定,可以和其他分子反应生成新过氧化物,最终形成胶质、油泥。

(2)EH 油。在EH 油中含有较多气体,在应用阶段由于压力值较低、气温较高,导致油液当中较多气体通过气泡形式进行释放。其中气泡在实际飘散过程中会对油膜产生较大损害,致使EH 系统(汽轮机液压调速系统)多个部件实际磨损程度不断加重。在EH 系统中,基于油泵入口低压区域转入到出口高压区域,是有效的绝热过程,在此过程中由于气泡被快速压缩,导致短期内温度快速升高,油温也在递增,致使抗燃油酸化、氧化速度加剧,对其应用价值与应用质量危害较大,对电力油务管理活动开展具有较大影响。

(3)变压器油。在将新油注入设备时,即使用高真空脱气法注油,也不能将油中全部的氧清除干净,氧化过程中生成的氧化纤维素会造成变压器绝缘材料脆化,氧化最终阶段是生成油泥。油泥不仅会加速绝缘材料的破坏,而且会严重影响散热,使变压器的工作温度升高,影响变压器安全运行。

1.4 电力用油中含有较多水分与固体杂质

汽轮机油由于吸潮、汽轮机轴封漏汽,汽轮机油因为保存问题和多项因素影响进入较多水分,过多的水分会导致油质乳化。机器在运行中大量水分与油会进入到摩擦间隙中。在各类物理、化学反应过程中,将会导致油的酸值增加,对油膜强度具有较大影响,导致油膜受到游离水损坏。另外油中的水分会引起油系统金属的锈蚀,产生铁锈颗粒会加剧磨损,使油的颗粒度不合格。理论上抗燃油能应用较长时间,但是在具体应用中,在EH 系统中磷酸酯抗燃油中存储较多水分,易发生水解,在水分作用影响中会致使油的颜色逐步变深,黏稠度也会发生变化。水解产生的酸性磷酸酯等产物会导致EH 油在投入应用一段时间之后将会出现酸值超标和质量降低等问题。在变压器中存有大量的水,还会导致油自身绝缘性能降低,在后续应用中会致使变压器发生损坏,出现较多安全问题。

当电力用油中汇入较多较小尺寸固体杂质之后,对油的基本质量会产生较大负面影响。油在流动阶段,由于系统磨损产生的金属颗粒、系统管道锈蚀产生的铁锈以及空气中灰尘的侵入都会使油中存在一定量的颗粒杂质。固体杂质将会对油膜产生破坏作用,还会导致油膜均匀度和强度值发生变化,对油品质量具有较大威胁。

2 电力油务管理问题解决对策探析

2.1 加强电力用油标准化学习

由于电气设备向高电压、大容量和低损耗方向发展,对油质提出更高的要求,特别对于变压器油,一般情况下,每5~10 年对变压器油的标准就需要进行确认或修订更新。在电力用油实际工作中,规范化、标准化用油至关重要,化学人员要认真学习相关电力用油国家标准,严格按照标准开展电力用油的化验、监督工作,这样能避免操作问题产生运行不稳定现象。

2.2 新油检验与测试

新油验收是保证电力用油的质量的关键环节,新油的质量是决定运行油质量和使用寿命的重要因素之一,取样方法决定着新油验收时油样的代表性。新油验收取样按照GB/T 7597—2007《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法》规定的方法进行,并留样备查。检查项目应严格按照合同指定的最新油标准逐项进行,进口油品应严格按照合同规定的相关标准进行验收,不允许不符合标准的新油注入设备内。变压器油正常情况下可以选取气相色谱检测,当前基于在线监测的气相色谱法应用较为广泛,在具体应用过程中,要注重对各项溶解气体数值展开全面分析,对气体运行状态规范化判断。多种不同气体产生的问题较为复杂,通过气体具体浓度值和生产实践,对油故障展开全面分析判断。

在新油验收合格后注入设备前,必须用真空滤油设备进行过滤净化处理,已除去油中的水分、气体和杂质,处理过程中按照《变压器油维护管理导则》规定进行油品的检验监督。新油注入设备进行热循环后,也应严格按照规定进行检验。对于EH油,由于磷酸酯对某些有机材料存在很强的溶解或溶胀能力,在新油验收时注意与其配套使用的非金属材料,一般像丁晴橡胶、普通油漆和聚氯乙烯塑料等适合于矿物油的材料不适合于EH油。新油验收中用于颗粒度测试的容器应使用250 mL 的专用取样瓶,样品不能进行混合,应对单一油样分别进行测试。

2.3 机组运行油的监督控制

一般在电厂中的电力用油,使用环境较好,油质劣化主要是个别指标不合格,不符合运行要求,在运行中采用合适的手段及在线再生处理手段即可恢复油的指标,如汽轮机油劣化主要是水分不合格,化验后及时通知运行人员投运在线滤油机,真空滤油机及离心滤油机均可。除对油质进行定期化验外,应对汽轮机轴封、油箱上的排烟风机和其他与大气相通的门、孔、盖作为污染源进行监督。

磷酸酯抗燃油的劣化主要反映在油的酸值升高、电阻率降低。EH 油最主要的指标是电阻率,监测到EH 油不合格时,通知检修投运采用复合氧化硅铝作为再生介质的滤油机即可。另外需要说明的是,油样必须从油箱底部取样。对于变压器油也要定期取样,并加强对其呼吸器的监督。

运行中进行在线补油时,应尽可能采用同一厂家同一型号油品,并进行混油试验,特殊情况下应增加试验项目,如老化试验等。特别是变压器油,当前我国变压器油牌号依照凝固点能有效分为三种,基于不同设备种类以及应用温度能合理选取,在正常情况下油不能混合应用,出现混合情况要注重对其添加剂应用类型进行控制,确保牌号相同。

2.4 机组检修过程中油的监督控制

若在机组检修阶段,油系统需要检修时,需要将汽轮机系统内部油全部放完,转移到临时油箱,此时要注重对油存储质量进行控制,对储油容器事先彻底清理,在确认不会对油质产生影响的前提下通过滤油机进行倒油,尽量避免油在转移过程中受到污染。在油罐中不要选取有机涂料,做好相溶性试验操作。从各项数据中能得出,由于对油罐质量缺乏有效控制,将会对汽轮机破乳化度产生较大影响,对后续各项设备运行带来负面影响。对于放油后油箱,要注重强化化学层面监控,对油箱、油泵等内部污染物进行取样分析,查明污染物的成分及来源,便于采取相关的处理措施。

2.5 新技术开发与应用

管理人员要注重补充更多检验项目,特别对于变压器油,部分超高压变压器内颗粒杂质污染检验项目实施目标,主要是为了对超高压变压器内部洁净度进行控制。相关实验显示,较多杂质颗粒对于油绝缘性具有较大影响,为了能保障超高压主变压器稳定运行,要注重对油内较多颗粒杂质深入检测。不仅要做好主变压器绝缘诊断,还要做好多方面监督工作,全面掌控其基本运行状态。技术人员要对固定绝缘老化分解产物进行监督监管,检测油中糠醛具体含量,能有效掌握绝缘实际聚合度和老化速率,优化变压器固体绝缘老化程度诊断成效。当前要注重合理应用各项检测技术,在油务化验监管中存有较大局限性,会受到糠醛成分损失和油过滤操作影响。所以,当前电力油务化验监管部门和相关管理人员要对各项技术进行创新研究,有效适应现阶段电力市场检测技术应用要求,为后续电力检测奠定基础。

3 结语

近年来我国电力领域实际发展速度较快,油务监督管理属于技术性较强、覆盖范围较广的操作,是确保设备能稳定运行的重要保障。当前相关管理人员要认识到强化油务管理的重要作用,积极做好监督与管理,提高自身综合素质。还要注重研究更多新技术,对更多领域知识集中把控,推动电力行业快速发展。

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