[发明专利]从绝缘油中除去活性硫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理含有含活性硫化合物的油的方法和装置。

背景技术

绝缘油被用于电力变压器、配电变压器和反应器中。这些油通常含有微量的活性硫化合物，特别是硫醇。活性硫化合物可以与铜反应，形成硫醇铜。硫醇铜可以进一步分解，导致硫化铜(I)Cu₂S的形成。这些净反应可以表示如下：

Cu₂O+2RSH2 CuSR+H₂O

2CuSRCu₂S+RSR

其中-SH是硫氢基(或硫醇)，-R是烷基。

其他的硫有机物特别是硫化物也可以通过直接与铜反应或经转化为硫醇而起作用。

Cu₂S不溶于油并且可以形成沉积，特别是在纤维素材料的表面上。当Cu₂S的沉积开始时，该过程被认为是自催化的。表面会选择性吸附反应物和中间产物，并且还催化中间产物分解为Cu₂S。

发明内容

提供一种用于从绝缘油中除去含硫化合物的方法。该方法包括使油暴露于至少一种硫清除材料和使油暴露于至少一种极性吸附剂。

还提供一种用于从绝缘油中除去含硫化合物的系统。该系统包括用于将油抽吸通过系统的泵、含至少一种硫清除材料的装置和含至少一种硫吸附剂的装置。

通过说明书、附图和实施例，本发明的其他目的和优点以及典型实施方案的结构和功能将变得更加清楚。

附图说明

通过下面结合附图对本发明典型实施方案所作的更加具体的说明，本发明的上述和其他特征以及优点将变得显而易见，在附图中，相同的附图标记通常表示相同、功能类似和/或结构类似的元件。

图1图示说明具有隔离线匝的隔片的绕组的实施方案；

图2表示图示说明由线路或换相故障而产生的典型电压瞬变图；

图3a表示图示说明根据本发明的系统的一个实施方案示意图；

图3b表示图示说明根据本发明的系统的另一个实施方案示意图；

图4表示图示说明根据本发明的系统的又一个实施方案示意图；和

图5表示图示说明根据本发明的系统的另一个实施方案示意图。

具体实施方式

下面详细讨论本发明的实施方案。在所描述的实施方案中，为了简明而使用了特定的术语。但是，本发明并不受限于所选用的特定术语。虽然讨论了具体的典型实施方案，但应该理解的是，这仅仅是用于示例性说明的目的。本领域技术人员将理解，也可以使用其他的部件和构型，而不偏离本发明的精神和范围。

电力变压器、配电变压器和反应器通常包括由油和纤维素组成的绝缘系统。这两种成分由于它们相对低的价格以及良好的性能而被长期使用。这种绝缘系统的介电强度很大程度上依赖于它的绝缘特性。

在这种装置的运行期间，硫化铜(I)可以沉积在绝缘系统的纤维素上。这可以降低局部放电(PD)的启动水平。随着在绕组区域中的沉积、高的电应力以及在一定运行条件下，特别是瞬变频繁时，PD活动可导致固态绝缘体的劣化并最终导致介电击穿。

电应力高的区域的实例是在绕组中的线匝之间。这种匝间绝缘通常是通过导体绝缘而建立的，其可以例如包括纸卷绕，并且有时还可包括将导体相互隔离的隔片。图1图示说明具有隔离线匝的隔片的绕组的一个实施方案。利用纸卷绕使导体绝缘。导体绝缘和隔片均对硫化铜(I)沉积非常敏感。

有时，变压器经受来自雷电的电压瞬变，所谓雷电冲击。电压瞬变的其他来源例如是高压直流(HVDC)系统中的换相故障或线路故障。图2是图示说明电压和时间之间关系的图，表明由线路或换相故障所产生的典型电压瞬变。由于这些故障的反复性特点，因此这些故障特别有害。在一些设备中，在通常的24小时内可发生几百次换相故障和线路故障。

可以通过除去或减少活性铜以及含硫成分来防止或抑制导致Cu₂S形成的反应。但是，常规的绝缘油加工技术例如再处理和再生效果小或没有效果。再生通常是通过利用用于极性污染物的吸附剂例如漂白土或氧化铝来处理油而进行的，再生的首要目的是从老化油中除去氧化产物，并将它恢复到类似于新油的状况。利用该方法可以除去硫醇铜以及其他铜有机化合物。但是，对硫醇含量的效果有限，并且对硫化物以及二硫化物含量的效果更差。