一种高稳定型抗击穿变压器油及其制备方法与流程

本发明涉及变压器油的，尤其是涉及一种高稳定型抗击穿变压器油及其制备方法。

背景技术：

1、电力变压器是电力系统中最重要和最昂贵的设备之一，提高变压器的稳定运行水平是保障供电可靠性的重要手段。变压器油绝缘强度的下降是引起变压器事故的主要原因。因此，提高变压器油绝缘强度对于保障变压器的安全运行具有重要意义。

2、变压器油电气性能的好坏将与变压器的安全运行状态息息相关。按照电力系统的常规检测要求，目前一般测试变压器油的击穿性能和介电特性。变压器油的击穿性能主要包括工频击穿和雷电冲击击穿，主要为变压器运行过程中其内部的绝缘材料需要承受正常运行的工频电压和来自雷电等因素导致的雷电冲击电压。介电特性主要是指变压器油的极化性质和介质损耗。

3、针对上述相关技术，发明人发现，现有的变压器油由于需要改善其抗击穿性能，需要添加纳米颗粒的技术方案进行改性处理，由于单一添加的纳米颗粒无法有效分散，从而导致了变压器油稳定持久性不佳。

技术实现思路

1、为了改善现有变压器油的抗击穿持久性能不佳的缺陷，本申请提供一种高稳定型抗击穿变压器油及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种高稳定型抗击穿变压器油，采用如下的技术方案：

3、一种高稳定型抗击穿变压器油，包括以下重量份物质：

4、基础油45-60份；

5、金属减活剂1.0-3.5份；

6、抗氧化剂1.0-3.0份；

7、所述基础油为经加氢处理的基础油，所述加氢处理的步骤包括：

8、取基础油并置于固定床加氢装置中，再对其添加催化剂后，控制加氢处理的参数，分馏并调和后，即可制备得所述加氢处理的基础油。

9、通过上述技术方案，本申请对基础油进行加氢处理，由于变压器油的性能要求较高，在实际使用过程中，需要改善其稳定性和安全性，所以本申请通过加氢处理，提升基础油的粘度、消除n、s、p等有害元素化合物和烃类等不理想成分，同时加氢处理明显提高了加氢变压器油基础油的环烷烃含量，相应减少了链烷烃和芳烃构成，彻底改变了变压器油的烃类组成，有效改善了变压器油的稳定性能和抗击穿性能。

10、进一步的，所述加氢处理的参数为：加氢温度为300-350℃、加氢压力为3-8mpa。

11、进一步的，所述金属减活剂包括噻二唑衍生物。

12、通过上述技术方案，本申请优化了金属减活剂的组分，改善了变压器油的抗腐蚀性能和抗氧化性能。

13、进一步的，所述高稳定型抗击穿变压器油还包括1.5-3.0重量份的纳米颗粒。

14、进一步的，所述纳米颗粒包括纳米二氧化钛颗粒。

15、进一步的，所述纳米颗粒还包括二维片状纳米二氧化钛颗粒。

16、进一步的，所述二维片状纳米颗粒为分散改性型二维片状纳米颗粒。

17、进一步的，所述分散改性型二维片状纳米颗粒采用以下方案制成：

18、取氢氟酸、油酸和钛酸四丁酯-环己烷溶液搅拌混合后并置于反应装置中，升温加热并自然冷却至室温；

19、采用去离子水和无水乙醇洗涤后，干燥制备得二维片状纳米二氧化钛颗粒。

20、通过上述技术方案，本申请选用一维结构的纳米颗粒与二维结构的纳米颗粒进行结合的方案，作为变压器油内部的添加材料，由于纳米颗粒中一维和二维的组合，纳米颗粒在垂直电场方向上阻挡载流子迁移的概率增大，由于纳米颗粒对于复合电介质电击穿的阻挡效应，选择多维度结合的纳米颗粒，能有效调控其在变压器油内部的分布结构，从而改善其抗击穿性能。

21、在此基础上，本申请选用的二维结构的纳米颗粒在制备过程中，采用油酸进行改性，油酸不仅可与钛盐反应形成羧酸基配位的钛盐前驱体，有效减缓钛盐的水解速率，控制二氧化钛的形核，而且还可以吸附到二氧化钛晶核表面限制其进一步长大，从而使制备的片状二氧化钛纳米颗粒具有良好的分散性能和稳定性能，从而改善了变压器油的抗击穿性能的同时，提高其持久稳定性能。

22、第二方面，本申请提供了一种高稳定型抗击穿变压器油的制备方法，采用以下技术方案：

23、一种高稳定型抗击穿变压器油的制备方法，包括以下制备步骤：

24、取基础油和纳米颗粒搅拌混合后，超声分散收集得分散液；

25、将分散液、金属减活剂和抗氧化剂搅拌混合后，二次超声分散，即可制备得所述高稳定型抗击穿变压器油。

26、通过上述技术方案，本申请优化了一种高稳定型抗击穿变压器油的制备方法，使各组分混合均匀，同时本申请优化后的制备步骤更加简单便捷，有效提高了生产效率。

27、综上所述，本申请具有以下有益效果：

28、第一、本申请对基础油进行加氢处理，由于变压器油的性能要求较高，在实际使用过程中，需要改善其稳定性和安全性，所以本申请通过加氢处理，提升基础油的粘度、消除n、s、p等有害元素化合物和烃类等不理想成分，同时加氢处理明显提高了加氢变压器油基础油的环烷烃含量，相应减少了链烷烃和芳烃构成，彻底改变了变压器油的烃类组成，有效改善了变压器油的稳定性能和抗击穿性能。

29、第二、本申请选用一维结构的纳米颗粒与二维结构的纳米颗粒进行结合的方案，作为变压器油内部的添加材料，由于纳米颗粒中一维和二维的组合，纳米颗粒在垂直电场方向上阻挡载流子迁移的概率增大，由于纳米颗粒对于复合电介质电击穿的阻挡效应，选择多维度结合的纳米颗粒，能有效调控其在变压器油内部的分布结构，从而改善其抗击穿性能。

30、在此基础上，本申请选用的二维结构的纳米颗粒在制备过程中，采用油酸进行改性，油酸不仅可与钛盐反应形成羧酸基配位的钛盐前驱体，有效减缓钛盐的水解速率，控制二氧化钛的形核，而且还可以吸附到二氧化钛晶核表面限制其进一步长大，从而使制备的片状二氧化钛纳米颗粒具有良好的分散性能和稳定性能，从而改善了变压器油的抗击穿性能的同时，提高其持久稳定性能。

技术特征：

1.一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，包括以下重量份物质：

2.根据权利要求1所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述加氢处理的参数为：加氢温度为300-350℃、加氢压力为3-8mpa。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述金属减活剂包括噻二唑衍生物。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述高稳定型抗击穿变压器油还包括1.5-3.0重量份的纳米颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述纳米颗粒包括纳米二氧化钛颗粒。

6.根据权利要求1所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述纳米颗粒还包括二维片状纳米二氧化钛颗粒。

7.根据权利要求6所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述二维片状纳米颗粒为分散改性型二维片状纳米颗粒。

8.根据权利要求6所述的一种高稳定型抗击穿变压器油，其特征在于，所述分散改性型二维片状纳米颗粒采用以下方案制成：

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种高稳定型抗击穿变压器油的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

技术总结
本发明涉及变压器油的技术领域，尤其是涉及一种高稳定型抗击穿变压器油及其制备方法。一种高稳定型抗击穿变压器油，包括以下重量份物质：基础油45‑60份；金属减活剂1.0‑3.5份；抗氧化剂1.0‑3.0份；所述基础油为经加氢处理的基础油，所述加氢处理的步骤包括：取基础油并置于固定床加氢装置中，再对其添加催化剂后，控制加氢处理的参数，分馏并调和后，即可制备得所述加氢处理的基础油。本申请对基础油进行加氢处理，提升基础油的粘度、消除N、S、P等有害元素化合物和烃类等不理想成分，同时加氢处理提高了变压器油的环烷烃含量，减少了链烷烃和芳烃构成，改变了变压器油的烃类组成，改善了变压器油的稳定性能和抗击穿性能。

技术研发人员：张玉,陶真
受保护的技术使用者：江苏捷达油品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14