《蒸發(fā)冷卻電力變壓器 第2部分：氟碳絕緣冷卻液》標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明

1、編制背景

變壓器誕生于法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象約半個(gè)世紀(jì)后的1884年，在接下來(lái)的這一百多年里，作

為變壓器技術(shù)之一的絕緣冷卻液介質(zhì)，始終伴隨著變壓器技術(shù)的發(fā)展而不斷被推陳出新。目前液浸

式變壓器所普遍采用的絕緣油，按其基礎(chǔ)油的來(lái)源可分為天然油和化學(xué)合成油兩大類(lèi)。天然油主要

指從石油中經(jīng)過(guò)加工而成的烴類(lèi)油和源于植物種子的高燃點(diǎn)天然酯植物油，如變壓器油、β油、R-terap

油及FR3油等?；瘜W(xué)合成油主要是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制得的一類(lèi)高燃點(diǎn)油，如硅油、Midel7131及

ECO-FR油等。

從1882年ElihuThomson發(fā)現(xiàn)礦物油作為絕緣冷卻介質(zhì)可減少變壓器體積并提高效率，并取得

這一成果的專(zhuān)利，到1999年ABB公司推出使用高燃點(diǎn)植物油變壓器，這一百多年來(lái)變壓器絕緣冷

卻介質(zhì)在不斷的朝著不燃或難燃、環(huán)保無(wú)毒的方向發(fā)展。

氟碳化合物除了有優(yōu)良的電氣強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能，還具有無(wú)毒、不燃、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)等特點(diǎn)，

完全滿(mǎn)足難燃、環(huán)保等絕緣冷卻介質(zhì)的發(fā)展方向。

深圳市奧電高壓電氣有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“深圳奧電”）于2004年開(kāi)始著手對(duì)氟碳絕緣冷卻液（簡(jiǎn)

稱(chēng)“氟碳液”）和蒸發(fā)冷卻變壓器的研究工作。經(jīng)過(guò)十多年不懈地努力，現(xiàn)已完成了氟碳液的研發(fā)以

及10kV、110kV和220kV蒸發(fā)冷卻變壓器的研制工作，其中10kV蒸發(fā)冷卻變壓器已掛網(wǎng)運(yùn)行11

年、110kV蒸發(fā)冷卻變壓器已掛網(wǎng)運(yùn)行5年。

為了指導(dǎo)和規(guī)范變壓器等電氣設(shè)備用氟碳液的使用，確保其質(zhì)量要求滿(mǎn)足電氣設(shè)備的運(yùn)行需要，

在總結(jié)氟碳液和蒸發(fā)冷卻變壓器研制及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，編制了氟碳絕緣冷卻液標(biāo)準(zhǔn)。

2、任務(wù)來(lái)源

1）根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2017年11月13日下發(fā)的《中電聯(lián)關(guān)于印發(fā)2017年第四批中國(guó)電

力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃的通知》（中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)﹝2017﹞279號(hào)），由深圳奧電負(fù)責(zé)起草《奧氟絕

緣冷卻液質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行維護(hù)管理導(dǎo)則》，計(jì)劃編號(hào)為“T/CEC20174066”，技術(shù)歸口為中國(guó)電力企

業(yè)聯(lián)合會(huì)。

2）根據(jù)中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)2017年12月18日下發(fā)的《關(guān)于下達(dá)2017年第五批中電協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

制定計(jì)劃的通知》（中電協(xié)﹝2017﹞220號(hào)），由深圳奧電負(fù)責(zé)起草《奧氟絕緣冷卻液質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)

行維護(hù)管理導(dǎo)則》，計(jì)劃編號(hào)為“CEEIA2017036”。

3、編制過(guò)程

1

1）2016年10月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委召開(kāi)會(huì)議，組織中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)和中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)等相關(guān)

單位討論編寫(xiě)蒸發(fā)冷卻變壓器的系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

2）2017年11月，中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)印發(fā)標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃的通知，確定將蒸發(fā)冷卻變壓器系列團(tuán)體

標(biāo)準(zhǔn)列入2017年第四批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制訂計(jì)劃。2017年12月，中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)下發(fā)標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃

的通知，確定將蒸發(fā)冷卻變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)列入2017年第五批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制訂計(jì)劃。

3）2018年5月9日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在深圳組織召開(kāi)了蒸發(fā)冷卻變壓

器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作啟動(dòng)會(huì)，共8家單位10位專(zhuān)家學(xué)者代表參會(huì)，會(huì)上對(duì)由深圳奧電負(fù)責(zé)起草

的《奧氟絕緣冷卻液質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行維護(hù)管理導(dǎo)則》進(jìn)行了討論，并提出修改意見(jiàn)和建議。會(huì)后編

寫(xiě)組根據(jù)啟動(dòng)會(huì)議討論結(jié)果修改，形成了初稿。

4）2019年3月22日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在深圳召開(kāi)第二次蒸發(fā)冷卻變壓

器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作會(huì)議，共13家單位15位專(zhuān)家學(xué)者代表對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（初稿）進(jìn)行了討論與

審核，并提出了相關(guān)修改意見(jiàn)。會(huì)后編寫(xiě)組根據(jù)會(huì)議討論結(jié)果修改，形成了討論稿。

會(huì)議上，專(zhuān)家學(xué)者提出將《蒸發(fā)冷卻電力變壓器》、《蒸發(fā)冷卻電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》、《氟碳絕

緣冷卻液》、《氟碳蒸發(fā)冷卻電力變壓器試驗(yàn)方法》四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)做成蒸發(fā)冷卻變壓器電力變壓器的系列

標(biāo)準(zhǔn)，其中《氟碳絕緣冷卻液》作為本系列標(biāo)準(zhǔn)的第2部分。

5）2019年8月21日至8月22日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在深圳組織召開(kāi)了

第三次蒸發(fā)冷卻變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作會(huì)議，有12家單位15專(zhuān)家學(xué)者參加會(huì)議，對(duì)《蒸發(fā)

冷卻電力變壓器第2部分：氟碳絕緣冷卻液》（討論稿）進(jìn)行了充分討論，并提出修改意見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)

編寫(xiě)組針對(duì)會(huì)議意見(jiàn)修改后形成征求意見(jiàn)稿。

6）2019年×月×日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在××組織召開(kāi)了《蒸發(fā)冷卻電

力變壓器第2部分：氟碳絕緣冷卻液》（征求意見(jiàn)稿）標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)討論會(huì)，會(huì)議對(duì)公開(kāi)征求的意

見(jiàn)及與會(huì)代表提出的修改意見(jiàn)進(jìn)行了充分討論，修改后形成了送審稿。

7）2019年×月×日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在××組織召開(kāi)了《蒸發(fā)冷卻電

力變壓器第2部分：氟碳絕緣冷卻液》（送審稿）標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)，對(duì)送審稿進(jìn)行了認(rèn)真審查，根據(jù)審

查意見(jiàn)修改后形成了送審稿。

4、編制原則和思路

本標(biāo)準(zhǔn)是在參考變壓器用礦物油的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合氟碳液的研究及其在變壓器上的應(yīng)用的經(jīng)

驗(yàn)基礎(chǔ)上編制的。

5、制定內(nèi)容及說(shuō)明

第1章范圍

2

本章規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

第2章規(guī)范性引用文件

本章列出了與本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和文件。引用的原則為：在標(biāo)準(zhǔn)正文中有引用的標(biāo)準(zhǔn)和文件，

按照國(guó)標(biāo)、行標(biāo)的順序列出。

第3章術(shù)語(yǔ)和定義

本章主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)條文中所使用的氟碳絕緣冷卻液、新氟碳絕緣冷卻液、運(yùn)行中的氟碳絕緣冷卻

液、餾程、氧指數(shù)等術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義。

第4章取樣

根據(jù)氟碳液的特點(diǎn)及試驗(yàn)過(guò)程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，本章對(duì)氟碳液的取樣做出詳細(xì)的規(guī)定。

由于氟碳液對(duì)水分不敏感，在取樣過(guò)程中可不必密封取樣（避免在環(huán)境濕度大于85%RH及雨

天、霧天、雪天或大風(fēng)天氣取樣，這類(lèi)極端惡劣條件下，氟碳液的水含量可能會(huì)受一定的影響），

可用密封性良好的聚乙烯塑料瓶盛裝液樣。對(duì)運(yùn)行中變壓器內(nèi)液樣進(jìn)行敞口塑料瓶取樣和注射器密

封取樣的水含量檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1。

表1運(yùn)行變壓器中不同取樣方法氟碳液的水含量

實(shí)測(cè)值/（mg/kg）

取樣方式

1#樣2#樣3#樣

敞口11.111.210.8

密封10.911.511.4

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

由于氟碳液的密度較大，如被污染，化工桶和槽罐中的上部液樣污染應(yīng)最嚴(yán)重，取樣時(shí)建議優(yōu)

先取上部液樣。運(yùn)行變壓器中的氟碳液如被污染，由于變壓器內(nèi)部溫度有差異，液樣先從變壓器溫

度高的中下層流向上層，冷卻后又從上層流回中下層，如此往復(fù)，整個(gè)運(yùn)行變壓器內(nèi)的液樣混合較

均勻（不排除一些密度小的雜質(zhì)會(huì)浮在液面，但這些雜質(zhì)不影響絕緣），且從安全角度考慮，建議

運(yùn)行中變壓器取樣優(yōu)先從下部和中部閥門(mén)取樣。

為了驗(yàn)證運(yùn)行蒸發(fā)冷卻變壓器中氟碳液的混合是否均勻，了解變壓器不同深度液樣的性質(zhì)是否

有差異，對(duì)比3臺(tái)10kV蒸發(fā)冷卻變壓器溫升試驗(yàn)后（頂層液溫80℃±3℃）頂層液樣和底部液樣的

水含量、介質(zhì)損耗因數(shù)和擊穿電壓的數(shù)據(jù)如表2。

表2溫升試驗(yàn)后變壓器不同部位液樣各項(xiàng)檢測(cè)

1#變壓器2#變壓器3#變壓器

檢測(cè)項(xiàng)目

頂層底部頂層底部頂層底部

水含量/(mg/kg)8.68.512.712.111.610.8

擊穿電壓/kV45.852.144.442.351.548.7

3

介質(zhì)損耗因數(shù)0.001420.001460.002110.002280.001330.00138

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

第5章質(zhì)量要求

本章提出了新的、注入變壓器前的和運(yùn)行中的氟碳液的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)中所列氟碳液的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，是以樣品的試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，并參考變壓器等電氣設(shè)備

用礦物油的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)分析、歸納和總結(jié)，用相應(yīng)的理化、電氣或安全環(huán)保參數(shù)加以描述和制

定。

1、參考GB/T2536《電工流體變壓器和開(kāi)關(guān)用的未使用過(guò)的礦物絕緣油》和氟碳液的實(shí)驗(yàn)數(shù)

據(jù)，對(duì)新氟碳液提出了明確的質(zhì)量要求。

1.1外觀

外觀是氟碳液質(zhì)量最直接的和最基本的要求，是通過(guò)目測(cè)來(lái)評(píng)定樣品的。選取20個(gè)液樣，根據(jù)

目測(cè)結(jié)果，將產(chǎn)品外觀規(guī)定為：清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物。

表3新氟碳液外觀試驗(yàn)數(shù)據(jù)

樣品編號(hào)外觀實(shí)測(cè)值樣品編號(hào)外觀實(shí)測(cè)值

1清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物11清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物12清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物13清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

4清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物14清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

5清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物15清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

6清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物16清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

7清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物17清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

8清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物18清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

9清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物19清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

10清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物20清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

1.2運(yùn)動(dòng)黏度

作為起絕緣和散熱作用的介質(zhì)，其運(yùn)動(dòng)黏度指標(biāo)對(duì)保障電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行，尤其是確保在

低溫環(huán)境下設(shè)備的安全啟動(dòng)意義重大。

根據(jù)GB/T3535的要求對(duì)三份樣品進(jìn)行傾點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)測(cè)值均小于-80℃；結(jié)合目前中國(guó)境內(nèi)各地

戶(hù)外溫度的情況和GB/T1094.1《電力變壓器第1部分總則》中規(guī)定的戶(hù)外變壓器的環(huán)境溫度一般

不低于-25℃，因此，選取-40℃和室溫25℃兩個(gè)溫度點(diǎn)，按GB/T265進(jìn)行氟碳液運(yùn)動(dòng)黏度檢測(cè)的數(shù)

據(jù)見(jiàn)表4。

表4新氟碳液運(yùn)動(dòng)黏度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4

樣品編號(hào)試驗(yàn)溫度運(yùn)動(dòng)黏度實(shí)測(cè)值/(mm2/s)

-40℃3.770

1

25℃0.7931

-40℃3.789

2

25℃0.7891

-40℃3.783

3

25℃0.7982

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供。

三個(gè)樣品在-40℃的運(yùn)動(dòng)黏度平均值為3.025mm2/s，在25℃的運(yùn)動(dòng)黏度平均值為0.7935mm2/s，

為了滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)被“共同使用”的要求，將該項(xiàng)指標(biāo)在以上平均值的基礎(chǔ)上放大約20%并取整，規(guī)定：

-40℃的運(yùn)動(dòng)黏度規(guī)定為：≤5mm2/s，25℃的運(yùn)動(dòng)黏度規(guī)定為：≤1mm2/s。

1.3水含量

從表5中不同批次的50個(gè)新樣水含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可看出，所有樣品的水含量均小于15mg/kg。本

標(biāo)準(zhǔn)將水含量指標(biāo)規(guī)定為：≤20mg/kg。

表5新氟碳液水含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

樣品水含量實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)樣品水含量實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)樣品水含量實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)

編號(hào)mg/kg出處編號(hào)mg/kg出處編號(hào)mg/kg出處

110.1第三方1813.8奧電3512.1奧電

210.5第三方1911.4奧電369.9奧電

310.9第三方2012.6奧電3710.2奧電

411.6第三方2113.2奧電3811.3奧電

512.5第三方2210.7奧電399.6奧電

611.3奧電2311.1奧電4010.7奧電

712.2奧電2412.4奧電4110.3奧電

812.7奧電2514.2奧電4211.1奧電

912.4奧電2613.2奧電4312.5奧電

1013.5奧電2712.7奧電449.3奧電

1111.9奧電2811.6奧電4511.2奧電

1211.2奧電2911.9奧電4610.8奧電

1310.5奧電3011.4奧電4713.7奧電

1412.9奧電3112.1奧電4811.6奧電

1512.7奧電3211.8奧電4910.1奧電

1610.6奧電339.8奧電5012奧電

1714.4奧電3412.5奧電

1.4擊穿電壓

擊穿電壓是評(píng)價(jià)絕緣介質(zhì)電氣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可用來(lái)判斷樣品被污染的程度，該指標(biāo)表

明介質(zhì)在該電壓值附近發(fā)生電擊穿的概率最大。

5

選取不同批次50個(gè)樣品，根據(jù)GB/T507的方法，擊穿電壓值范圍是41.4kV~55.1kV，見(jiàn)表6；參

考礦物絕緣油擊穿電壓值，本標(biāo)準(zhǔn)中將新氟碳液的擊穿電壓值規(guī)定為：＞40kV。

表6新氟碳液擊穿電壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)

樣品擊穿電壓實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)出樣品擊穿電壓實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)樣品擊穿電壓實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)

編號(hào)kV處編號(hào)kV出處編號(hào)kV出處

142第三方1847.2奧電3542.4奧電

248.4第三方1944.7奧電3648.4奧電

348.3第三方2045.9奧電3742.1奧電

446.9第三方2147.5奧電3853.2奧電

549.2第三方2240.8奧電3948奧電

652.4第三方2346.8奧電4051.5奧電

740.4第三方2441.4奧電4153.7奧電

845.1第三方2553.8奧電4241.4奧電

945.9第三方2652.5奧電4342.8奧電

1045.2奧電2749.2奧電4452.9奧電

1144.8奧電2848.9奧電4546.1奧電

1242.6奧電2943.4奧電4648.2奧電

1351.4奧電3048.8奧電4755.1奧電

1443.4奧電3145.9奧電4849.7奧電

1544.1奧電3241.9奧電4948.2奧電

1646.8奧電3343.2奧電5044.3奧電

1746.3奧電3445.1奧電

礦物絕緣油變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，油中若存在空氣泡，在高壓電場(chǎng)作用下，空氣泡中的電場(chǎng)強(qiáng)

度比油中的電場(chǎng)強(qiáng)度要大很多，而空氣的擊穿電壓遠(yuǎn)低于油，因此，空氣泡首先電離，在電離時(shí)產(chǎn)

生的電子能量較大，又使部分油分子離解程氣體，繼而發(fā)生惡性循環(huán)。蒸發(fā)冷卻變壓器在運(yùn)行過(guò)程

中，氟碳液因吸收器身熱量而氣化，產(chǎn)生大量的氣泡，這種氣泡是氣化的氟碳液而非空氣，為了驗(yàn)

證氣泡的產(chǎn)生對(duì)蒸發(fā)冷卻變壓器的運(yùn)行不造成影響，我們進(jìn)行了氣態(tài)和氣液兩相共存態(tài)氟碳液的擊

穿電壓測(cè)試，數(shù)據(jù)見(jiàn)表7和表8。

表7氣態(tài)氟碳液擊穿電壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)

壓力/kPa擊穿電壓/kV

035.837.3

1038.541.2

2042.843.5

3046.245.9

4048.951.3

5052.055.4

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

6

表8液態(tài)和氣液兩相共存態(tài)氟碳液擊穿電壓試驗(yàn)記錄表

液態(tài)擊穿電壓值/kV氣液兩相共存態(tài)擊穿電壓值/kV

液體溫度/℃

第一組第二組第一組第二組

3041.343.242.541.9

4047.646.744.642.7

5046.749.147.851.1

6048.847.250.851.0

7058.955.260.159.8

8055.156.856.654.9

9056.757.152.155.3

10058.162.955.959.2

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

從表7的數(shù)據(jù)可以看出，氣態(tài)氟碳液的絕緣強(qiáng)度隨著壓力的增大而增強(qiáng)；從表8的數(shù)據(jù)可以看出，

相同溫度時(shí)，氟碳液液態(tài)和氣液兩相共存態(tài)的絕緣強(qiáng)度相當(dāng)，因此氟碳液中氣泡對(duì)變壓器的運(yùn)行不

會(huì)造成影響。

1.5密度

物理參數(shù)，為電氣設(shè)備設(shè)計(jì)人員提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)GB/T611檢測(cè)。考慮到不同氟碳液所含物

質(zhì)的種類(lèi)及比列不同，未對(duì)該指標(biāo)作出具體的規(guī)定。

1.6介質(zhì)損耗因數(shù)

該參數(shù)是指絕緣介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，由于電導(dǎo)和極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。

一般情況下，水、纖維、金屬顆粒等極性雜質(zhì)會(huì)使氟碳液的介質(zhì)損耗因數(shù)增大。

選取不同批次的50個(gè)樣品進(jìn)行介質(zhì)損耗因數(shù)檢測(cè)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表9。參考油浸式變壓器對(duì)礦物變

壓器油介質(zhì)損耗因數(shù)值的要求，本標(biāo)準(zhǔn)將新氟碳液介質(zhì)損耗因數(shù)規(guī)定為：≤0.005。

表9新氟碳液介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

樣品介質(zhì)損耗因數(shù)數(shù)據(jù)樣品介質(zhì)損耗因數(shù)數(shù)據(jù)樣品介質(zhì)損耗因數(shù)據(jù)

編號(hào)實(shí)測(cè)值出處編號(hào)實(shí)測(cè)值出處編號(hào)數(shù)實(shí)測(cè)值出處

10.0001(20℃)第三方170.00132奧電340.00066奧電

20.000015(20℃)第三方180.00043奧電350.00052奧電

30.000035(20℃)第三方190.00112奧電360.00184奧電

40.00062(20℃)第三方200.00138奧電370.00092奧電

50.00146第三方210.00088奧電380.00242奧電

0.00084(20℃)第三方220.00059奧電390.00051奧電

6

0.00151第三方230.00062奧電400.00078奧電

70.00111第三方240.00148奧電410.00169奧電

80.00066奧電250.00139奧電420.00082奧電

90.00058奧電260.00035奧電430.00117奧電

7

100.00057奧電270.00044奧電440.00085奧電

110.00152奧電280.00052奧電450.00169奧電

120.00036奧電290.00171奧電460.00321奧電

130.00098奧電300.00052奧電470.00146奧電

140.00044奧電310.00152奧電480.00095奧電

150.00048奧電320.00067奧電490.00151奧電

160.00067奧電330.00123奧電500.00237奧電

注：沒(méi)特別說(shuō)明的數(shù)據(jù)都是90℃時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.7餾程

物理參數(shù)，為電氣設(shè)備設(shè)計(jì)和維護(hù)人員提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)GB/T7534檢測(cè)。考慮到不同氟碳液

所含物質(zhì)的種類(lèi)及比列不同，未對(duì)該指標(biāo)作出具體的規(guī)定。

1.8腐蝕性硫

腐蝕性硫是評(píng)定絕緣介質(zhì)的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)。參照SH/T0804的方法，委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)

3個(gè)樣品進(jìn)行了檢測(cè)，均未發(fā)現(xiàn)腐蝕性硫。因此，本標(biāo)準(zhǔn)中新氟碳液腐蝕性硫指標(biāo)規(guī)規(guī)定為：無(wú)腐蝕

性硫。

1.9氧指數(shù)

氧指數(shù)是指在規(guī)定的條件下，絕緣介質(zhì)在氧、氮混合氣流中進(jìn)行有焰燃燒所需的最低氧濃度，

以氧所占的體積百分?jǐn)?shù)的數(shù)值來(lái)表示。氧指數(shù)越高表明該絕緣介質(zhì)的阻燃性能越好。

根據(jù)GB/T16581，委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)3份新氟碳液樣品行檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果氧指數(shù)均＞50%，

并超過(guò)該試驗(yàn)儀器的最高設(shè)置值。因此，本標(biāo)準(zhǔn)中新氟碳液氧指數(shù)指標(biāo)規(guī)定為：＞50%。

1.10氧化安定性（誘導(dǎo)期）

變壓器等電氣設(shè)備的使用壽命一般為20~30年，這就要求所使用的絕緣介質(zhì)不僅要具有良好的電

氣性能，同時(shí)還要具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性。

根據(jù)氟碳液氣化溫度低的特點(diǎn)，參考GB/T8018汽油氧化安定性檢測(cè)方法，委托第三方檢測(cè)機(jī)

構(gòu)對(duì)3個(gè)氟碳液樣品進(jìn)行檢測(cè)，到達(dá)儀器可設(shè)置的最長(zhǎng)時(shí)間（1000min），仍未發(fā)現(xiàn)該3個(gè)樣品有分解

的跡象。因此，本標(biāo)準(zhǔn)將氧化安定性（誘導(dǎo)期）指標(biāo)規(guī)定為：＞1000min。

2、氟碳液必須符合規(guī)定的質(zhì)量要求才能注入到電氣設(shè)備中，否則，氟碳液應(yīng)進(jìn)行凈化處理并檢

驗(yàn)合格后方可使用。

當(dāng)氟碳液中混入了固體雜質(zhì)，會(huì)影響到氟碳液的擊穿電壓和介質(zhì)損耗因數(shù)，氟碳液中的固體雜

質(zhì)宜用機(jī)械過(guò)濾的方式除去，表10列舉了機(jī)械過(guò)濾前后氟碳液的擊穿電壓和介質(zhì)損耗因數(shù)的試驗(yàn)數(shù)

據(jù)。根據(jù)這些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，本標(biāo)準(zhǔn)將注入設(shè)備前的氟碳液擊穿電壓指標(biāo)規(guī)定為：≥45kV；介質(zhì)損耗因

數(shù)指標(biāo)規(guī)定為：≤0.005。

8

表10氟碳液凈化處理后試驗(yàn)數(shù)據(jù)（機(jī)械過(guò)濾）

處理前處理后

樣品編號(hào)

擊穿電壓/kV介質(zhì)損耗因數(shù)擊穿電壓/kV介質(zhì)損耗因數(shù)

140.70.0044546.10.00184

225.70.0037659.80.00112

330.40.0039254.80.00154

433.80.0038447.80.00151

527.40.0042348.90.00181

633.40.0033154.40.00155

741.80.0038745.10.00139

829.80.0038151.30.00205

926.50.0031349.20.00169

1044.60.0035852.10.00121

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

當(dāng)氟碳液水含量超過(guò)限值時(shí)，宜采用通入干燥氮?dú)獾姆椒ǔニ?。根?jù)表11的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，本

標(biāo)準(zhǔn)將注入設(shè)備前的氟碳液水含量指標(biāo)規(guī)定為：≤15mg/kg。

表11氟碳液凈化處理后試驗(yàn)數(shù)據(jù)（氮?dú)飧稍铮?/p>

樣品編號(hào)處理前水含量/(mg/kg)處理后水含量/(mg/kg)

121.610.2

222.410

320.710.4

422.99.8

520.810.1

621.912.8

723.49.8

822.89.9

920.68

1023.110.2

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

3、參考GB/T7595《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量》，根據(jù)收集到的變壓器中氟碳液的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和通過(guò)

熱老化模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備投入運(yùn)行前和運(yùn)行中的氟碳液均提出了質(zhì)量要求。

變壓器投運(yùn)后服役年限一般超過(guò)20年，為了驗(yàn)證氟碳液與絕緣紙及紙板的契合度，對(duì)比變壓器

油紙絕緣體系，委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了105℃的老化試驗(yàn)，老化時(shí)長(zhǎng)1000小時(shí)，各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)

表12。老化后除氟碳液的介質(zhì)損耗因數(shù)較變壓器油略差外，氟碳液和氟碳液中的紙板、紙的其他各

項(xiàng)性能都優(yōu)于變壓器油和油中的紙板、紙，說(shuō)明氟碳液與紙、紙板的相容性良好。

表12氟碳液和礦物絕緣油105℃熱老化試驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)

9

實(shí)測(cè)值

檢測(cè)對(duì)象檢測(cè)項(xiàng)目取樣時(shí)間

氟碳液中變壓器油中

電氣強(qiáng)度老化前4255

（kV/2.5mm）老化后27.517.75

液體絕緣介質(zhì)

老化前1.0×10-46.75×10-4

介質(zhì)損耗因數(shù)

老化后1.82×10-31.44×10-3

老化前42.1

電氣強(qiáng)度（MV/m）

老化后42.942.2

老化前155

電工紙板拉升強(qiáng)度（kN/m）

老化后14481

老化前1634

聚合度

老化后1127418

老化前1378

繞包絕緣紙聚合度

老化后567211

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供。

此次試驗(yàn)后氟碳液的擊穿電壓較低，后續(xù)又委托該單位進(jìn)行120℃和160℃絕緣紙和氟碳液的老

化試驗(yàn)，試驗(yàn)前后，氟碳液的擊穿電壓數(shù)據(jù)見(jiàn)表13。

表13氟碳液與絕緣紙老化后液樣擊穿電壓

擊穿電壓/kV

試驗(yàn)溫度

老化試驗(yàn)前老化試驗(yàn)后

120℃46.946.4

160℃44.222.5

3.1外觀

純凈的氟碳液是清澈透明、無(wú)固體雜質(zhì)的液體，注入變壓器等電氣設(shè)備中的氟碳液如含有纖維、

固體顆粒物等雜質(zhì)會(huì)影響其電氣性能，甚至影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。因此投入運(yùn)行設(shè)備前和運(yùn)行

中的氟碳液必須保證清澈透明且無(wú)沉淀物和懸浮物。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)投入運(yùn)行前和運(yùn)行中的氟碳液外觀指

標(biāo)規(guī)定為：清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物。運(yùn)行中的氟碳液外觀試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表14。

表14運(yùn)行中的氟碳液外觀試驗(yàn)數(shù)據(jù)

樣品編號(hào)樣品來(lái)源外觀實(shí)測(cè)值

1110kV變壓器通電后24h清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2110kV變壓器35%負(fù)荷2h清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3110kV變壓器35%負(fù)荷3天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

4110kV變壓器35%負(fù)荷10天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

5110kV變壓器35%負(fù)荷35天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

6110kV變壓器35%負(fù)荷71天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

7110kV變壓器35%負(fù)荷99天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

8110kV變壓器35%負(fù)荷128天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

9110kV變壓器35%負(fù)荷156天清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

10

10110kV變壓器大負(fù)荷（85%）試驗(yàn)前清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

11110kV變壓器大負(fù)荷（85%）試驗(yàn)中清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

12110kV變壓器大負(fù)荷（85%）試驗(yàn)后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

13110kV變壓器運(yùn)行一年后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

14110kV變壓器運(yùn)行3年后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

15110kV變壓器運(yùn)行3.4年后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

16110kV變壓器運(yùn)行3.5年后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

17110kV變壓器滿(mǎn)載試驗(yàn)前清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

18110kV變壓器滿(mǎn)載試驗(yàn)中清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

19110kV變壓器滿(mǎn)載試驗(yàn)后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

20110kV變壓器運(yùn)行4.5年停電檢修清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

21110kV變壓器運(yùn)行5.3年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2210kV變壓器運(yùn)行3年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2310kV變壓器運(yùn)行5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2410kV變壓器運(yùn)行8年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2510kV變壓器運(yùn)行10年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2610kV變壓器運(yùn)行1年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2710kV變壓器運(yùn)行3年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2810kV變壓器運(yùn)行8年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

2910kV變壓器運(yùn)行0.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3110kV變壓器運(yùn)行1年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3210kV變壓器運(yùn)行1.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3310kV變壓器運(yùn)行0.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3410kV變壓器運(yùn)行1年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3510kV變壓器運(yùn)行1.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3610kV變壓器運(yùn)行0.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3710kV變壓器運(yùn)行1年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3810kV變壓器運(yùn)行0.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

3910kV變壓器運(yùn)行1年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

4010kV變壓器運(yùn)行1.5年清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

41氟碳絕緣冷卻液120℃熱老化1000h后清澈透明、無(wú)沉淀物和懸浮物

注：表格內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)由深圳奧電提供。

3.2水含量

電氣設(shè)備在運(yùn)輸、貯存和使用過(guò)程中，外界的水或潮氣都有可能進(jìn)入到電氣設(shè)備中。這些水分

會(huì)以游離態(tài)或溶解態(tài)存在于氟碳液中，這些水的存在會(huì)促使絕緣纖維老化、降低其機(jī)械強(qiáng)度和聚合

度。

11

現(xiàn)收集到一臺(tái)220kV和一臺(tái)110kV變壓器型式試驗(yàn)、一臺(tái)110kV變壓器出廠試驗(yàn)及15臺(tái)10kV變壓

器出廠試驗(yàn)的氟碳液水含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表15），均小于15mg/kg，根據(jù)GB7595中對(duì)變壓器油水含

量的要求及氟碳液的斥水特性，本標(biāo)準(zhǔn)將設(shè)備投入運(yùn)行前的氟碳液水含量指標(biāo)規(guī)定為：≤15mg/kg。

表15投入運(yùn)行前的氟碳液水含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

樣品水含量實(shí)測(cè)樣品水含量實(shí)測(cè)

樣品來(lái)源樣品來(lái)源

編號(hào)值/(mg/kg)編號(hào)值/(mg/kg)

1220kV變壓器型式試驗(yàn)下部8.31110kV變壓器出廠試驗(yàn)下部12.3

2中部6.81210kV變壓器出廠試驗(yàn)下部11.4

110kV變壓器出廠試驗(yàn)

3下部7.31310kV變壓器出廠試驗(yàn)下部10.5

4中部7.51410kV變壓器出廠試驗(yàn)下部10.7

110kV變壓器交接試驗(yàn)

5下部6.71510kV變壓器出廠試驗(yàn)下部12.8

6110kV變壓器型式試驗(yàn)下部10.81610kV變壓器出廠試驗(yàn)下部10.7

710kV變壓器出廠試驗(yàn)下部121710kV變壓器出廠試驗(yàn)下部10.1

810kV變壓器出廠試驗(yàn)下部10.61810kV變壓器出廠試驗(yàn)下部11.2

910kV變壓器出廠試驗(yàn)下部11.11910kV變壓器出廠試驗(yàn)下部10.8

1010kV變壓器出廠試驗(yàn)下部11