1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV

53 662 1
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu Sản xuất Dầu Cho Quá Trình Gia Công Cáp Điện Có Điện Thế Cao 6KV-100KV
Tác giả Đinh Văn Kha
Trường học Viện Hóa Học Công Nghiệp Việt Nam
Chuyên ngành Kỹ thuật Hóa học
Thể loại Đề tài Nghiên cứu
Năm xuất bản 2010
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 53
Dung lượng 671,47 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Từ những lý do trên, nhóm đề tài đã định hướng nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6kV – 100 kV” với mục tiêu tạo ra được công nghệ

Trang 1

VIỆN HÓA HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU CHO QUÁ TRÌNH GIA CÔNG CÁP ĐIỆN CÓ ĐIỆN THẾ CAO 6KV-100KV

CNĐT: ĐINH VĂN KHA

8337

HÀ NỘI – 2010

Trang 2

MỞ ĐẦU

Dầu cáp điện là một thành phần quan trọng, không thể thiếu của quá trình sản xuất các loại dây cáp điện đặc biệt là cáp điện rỗng Các cáp điện dùng để vận chuyển dòng điện trung hoặc cao thế có chứa dầu làm môi trường cách điện tùy thuộc vào cường độ điện áp Tính cách điện giảm do nhiệt độ của cáp thường tăng lên khi cáp làm việc, do đó dầu cần có độ nhớt nhỏ và khả năng cách điện cao Đối với cáp đặc thì dầu cáp được dùng để tẩm lên các cuộn giấy

đa lớp bao quanh dây dẫn, còn đối với cáp rỗng thì phần lớp vỏ bọc và dây dẫn được chứa dầu Để truyền tải điện năng với một điện thế lớn qua khu dân cư, các công trình ngầm thì các loại dây dẫn trần (không được bọc lớp cách điện) không đáp ứng được yêu cầu Những trường hợp này đều phải sử dụng các loại dây cáp

có chứa dầu để dẫn điện Hiện tại, các loại dây cáp này thường được nhập đồng

bộ với nguyên liệu để sản xuất cáp điện có giá thành rất cao

Ở các nước tiên tiến, dầu cáp là chất lỏng cách điện chính sử dụng cho loại cáp rỗng truyền tải được điện áp rất cao (vài trăm đến hàng nghìn kV) Hiện tại, một số nhà máy sản xuất cáp điện trong nước đã bắt đầu thăm dò việc nhập dây chuyền công nghệ sản xuất cáp ngầm nhưng mới chỉ sản xuất được loại cáp đặc, công nghệ sản xuất cáp rỗng vẫn chưa được quan tâm

Từ những lý do trên, nhóm đề tài đã định hướng nghiên cứu đề tài

“Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6kV – 100 kV” với mục tiêu tạo ra được công nghệ sản xuất dầu cáp điện có tính cách

điện cao và có độ nhớt khác nhau sử dụng cho các loại cáp với khoảng điện áp làm việc rộng, có thể ứng dụng vào dân dụng và nhiều ngành công nghiệp khác nhau

Trang 3

MỤC LỤC

TÓM TẮT ĐỀ TÀI… 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4 

1.1 Dầu cáp điện 4 

1.2 Phân loại 5 

1.2.1 Dầu cho cáp đặc 6 

1.2.2 Dầu cho cáp rỗng 7 

1.3 Thành phần dầu cáp điện 8 

1.3.1 Dầu gốc 8 

1.3.2 Phụ gia 9 

1.4 Một số đặc tính tiêu biểu của dầu cáp điện 11 

1.4.1 Đặc tính điện 11 

1.4.2 Đặc tính hóa học 12 

1.4.3 Đặc tính vật lý 13 

1.5 Các yêu cầu cơ bản đối với dầu cáp điện 15 

1.6 Tình hình nghiên cứu và sản xuất dầu cáp điện trong và ngoài nước 17 

1.6.1 Trên thế giới 17 

1.6.2 Trong nước 19 

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 21 

2.1 Phương pháp nghiên cứu 21 

2.2 Thực nghiệm 21 

2.2.1 Lựa chọn dầu gốc 21 

2.2.2 Khảo sát và lựa chọn phụ gia 21 

2.2.3 Pha chế dầu cáp điện 25 

2.3 Các phương pháp phân tích chỉ tiêu chất lượng của dầu cáp điện 26 

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 

3.1 Lựa chọn và xử lý phụ gia cách điện 33 

3.1.1 Polyisobuten 33 

3.1.2 Ankylbenzen 34 

3.2 Pha chế thử nghiệm hai phụ gia vào dầu gốc khoáng 37 

3.2.1 Khảo sát và lựa chọn dầu gốc 37 

3.2.2 Khảo sát tính năng sử dụng của phụ gia cách điện trong dầu gốc 38 

3.3 Lựa chọn phụ gia ức chế oxy hóa cho dầu cáp pha chế 41 

3.4 Pha chế dầu cáp điện 41 

3.5 Quy trình công nghệ pha chế dầu cáp điện 44 

KẾT LUẬN 47 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

PHỤ LỤC……… 50

Trang 4

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Dầu cáp điện là chất lỏng cách điện được dùng phổ biến trong sản xuất cáp điện và truyền tải điện năng Hiện nay, ở nước ta sản phẩm này phải nhập ngoại hoàn toàn cùng các nguyên vật liệu sản xuất cáp

Đề tài “Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6kV – 100 kV” đã tiến hành nghiên cứu xác lập các đơn pha chế và quy

trình công nghệ pha chế dầu cáp điện có thể sử dụng ở nhiều cấp điện áp khác nhau Các dầu cáp được pha chế trên cơ sở các dầu gốc khoáng Nynas có độ tinh chế cao: dầu S9.5, S13B và S25 B tương đương với các loại dầu gốc phân loại theo cấp độ nhớt là SN 60, SN 70 và SN 150 Phụ gia cách điện sử dụng là ankylbenzen AB công nghiệp (tinh chế bằng phương pháp chưng cất áp suất thấp

và sau đó hấp phụ bằng sét hoạt tính), Polyisobuten Indopol H7 và kết hợp cả 2 loại phụ gia này Ngoài ra còn có phụ gia Ionol để tăng độ bền oxy hóa cho sản phẩm pha chế Từ các kết quả nghiên cứu thu được đã tiến hành pha chế được 20

kg sản phẩm dầu cáp điện các loại

Trang 5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Dầu cáp điện

Dầu cách điện là các chất lỏng hữu cơ có độ nhớt thấp, khả năng cách điện tốt được dùng làm chất điện môi dùng trong các thiết bị điện nói chung Dầu cách điện thường được phân loại theo ứng dụng bao gồm:

- Dầu biến thế dùng trong các máy biến thế;

- Dầu dùng cho các máy cắt điện, cầu dao;

- Dầu tụ và cáp điện;

Dầu cáp điện được dùng nhằm mục đích chống thấm và cách điện, chúng

là vật liệu không thể thiếu trong lĩnh vực sản xuất cuộn dây điện động cơ, dây cáp điện và các máy phát Khi truyền tải điện năng với một điện thế lớn thường dùng các loại dây dẫn trần (không được bọc lớp cách điện) Ở các nước phát triển chỉ trường hợp phải truyền dẫn điện với điện thế lớn hơn 100 KV thì các loại dây trần mới được dùng

Dầu cách điện cho dây cáp được dùng để tẩm lên các cuộn giấy đa lớp bao quanh dây Từ trước tới thời gian gần đây, người ta thường sử dụng các loại dầu khoáng có sử dụng nhựa tự nhiên (như nhựa thông colophan, côpan) để tăng

độ nhớt Tuy nhiên, sử dụng loại vật liệu này thường xuất hiện có khe rỗ trên giấy tẩm và tính giãn nở nhiệt lớn làm dầu di chuyển dọc theo cáp khi mà vị trí cáp không phải là nằm ngang và thường chúng có góc tổn điện môi cao

Các cáp điện ngầm dùng để vận chuyển dòng điện trung hoặc cao thế có chứa dầu làm môi trường cách điện Tùy thuộc vào cường độ điện áp cũng như điều kiện làm việc mà cần dầu có các cấp độ nhớt khác nhau, điện áp vận chuyển càng cao đòi hỏi dầu có độ nhớt càng thấp để làm mát tốt hơn vì khi đó nhiệt tỏa ra trong cáp là rất lớn Sự tăng nhiệt cao là do tổn hao điện trở ở dây dẫn và do vật liệu cách điện bị suy giảm khả năng cách điện Dầu cáp điện thường được tẩm lên các cuộn giấy đa lớp bao quanh dây dẫn Để tẩm cáp có chứa dầu loại vỏ chì hoặc nhôm làm việc ở điện áp rất cao (110 kV và cao hơn) người ta dùng dầu nhớt được tẩy sạch và nhất là giải phóng hết các loại khí đã

Trang 6

hòa tan vào dầu Nhờ có thiết bị bổ sung đặc biệt nên trong thời gian vận hành

áp suất của dầu trong cáp phải được duy trì ở mức độ nhất định (thường từ 1 đến

3 atm), do đó loại trừ được khả năng hình thành bọt khí trong dầu Loại dầu mỏ nhớt hơn được dùng cho cáp điện lực thông thường có chất tẩm làm việc ở điện

Đối với cáp chịu sự tăng nhiệt độ cao thì dầu cách điện được lưu thông nhờ một bơm qua các dây dẫn rỗng do đó đòi hỏi dầu phải đặc biệt loãng Việc tạo các khe rỗng trên giấy cách điện làm giảm hiệu quả cách điện, và do vậy dẫn đến sự giải phóng khí do phóng điện Cả hai hiện tượng này đều có thể làm cho lớp cách điện bị đánh thủng [9]

1.2 Phân loại

Trong truyền tải điện công nghiệp ở Việt Nam, EVN quy ước [3]:

• nguồn điện lưới nhỏ hơn 1 kV là hạ thế

• từ 1kV đến 66kV là trung thế

• lớn hơn hoặc bằng 66kV là cao thế

Cụ thể theo, lưới truyền tải điện ở Việt Nam năm 1993 là:

Trang 7

Dầu cáp điện được phân loại theo ứng dụng và được chia làm hai loại: dầu dùng cho cáp đặc và dầu dùng cho cáp rỗng Mỗi loại lại được phân chia theo các cấp điện áp sử dụng

1.2.1 Dầu cho cáp đặc

Cáp đặc thường dùng để vận chuyển điện áp hạ và trung thế, được cách điện bằng giấy có tẩm dầu cách điện (hình 1.1) Do không có chế độ bổ dung dầu cho loại cáp này nên việc tẩm dầu cách điện này đảm bảo các yêu cầu liên quan đến độ ổn định cách điện để đảm bảo sử dụng lâu dài theo tuổi thọ làm việc của cáp (đặc biệt ngăn cản việc tạo thành các điểm rỗ trên giấy) Các dầu tẩm phải đảm bảo không di chuyển khỏi giấy cách điện hoặc chuyển động dọc theo cáp khi mà vị trí cáp không phải là nằm ngang, cả hai sự chuyển dịch trên đều làm giảm sự cách điện cục bộ [9]

Dầu cáp đặc có thành phần chủ yếu là dầu khoáng có pha thêm các tác nhân làm đặc, phụ gia cách điện Việc sử dụng tác nhân làm đặc dạng nhựa tự nhiên (như nhựa thông) đã thực sự lỗi thời và bị thay thế bởi các polyme có khối lượng phân tử cao như polybuten do các polyme có độ tổn hao điện môi nhỏ hơn

Hình 1.1 Cấu tạo dây cáp

a Cáp với chất cách điện rắn

b Cáp cách điện bằng giấy tẩm chất lỏng cách điện

Trang 8

so với nhựa tự nhiên (hình 1.2) [9] Ngoài ra, các liên kết đôi trong phân tử polybuten cho phép chúng hấp thụ những khí phát ra do sự phóng điện

Dầu khoáng phù hợp cho mục đích này là các phân đoạn cất được tinh chế sâu hoặc các dầu BS, loại bỏ asphan với độ nhớt có thể tới 25 cSt ở 100oC Dầu phải có độ tinh khiết cao để tgδ ở 90oC nhỏ hơn 0,005 Độ bền lão hóa của dầu ngoài các phương pháp đánh giá thông thường như ASTM D 2440 hay GOST

981 đôi khi còn được đánh giá bằng chỉ tiêu là góc tổn hao điện môi (tgδ) ở

90oC sau quá trình oxy hóa Sự thay đổi của góc tổn hao điện môi theo thời gian lão hóa phản ánh phần nào sự thay đổi tính chất của dầu trong thực tế

Hình 1.2 Sự phụ thuộc của Tg δ vào nhiệt độ

1- dầu khoáng với colophan (25000 cSt ở 20oC);

2- dầu khoáng chứa polybuten KLPT lớn 3- ankylbenzen; 4- dầu cáp rỗng gốc khoáng

Các tiêu chuẩn đánh giá khác là mức độ làm đặc của polyme, các tính chất hóa lý và tính chất liên quan đến khả năng cách điện của dầu (như điện áp đánh thủng, hằng số điện môi, khả năng tách khí) Các dầu tẩm này cũng không được quá tối để các chữ khắc trên dây dẫn được rõ nét

1.2.2 Dầu cho cáp rỗng

Trong vùng điện áp trên 100 kV, các dầu cáp điện với độ nhớt 10 ÷ 25cSt

ở 20oC thì phù hợp làm dầu cách điện cho cáp rỗng (hình 1.3) Thực tế, các dầu

1

3

4 2

Trang 9

có độ nhớt 6 cSt ở 20oC đã được sử dụng ở nhiều nước để đạt được sự làm mát cáp tốt hơn Các tính chất cơ bản của các loại dầu này giống như dầu biến thế nhưng độ nhớt và điểm chớp cháy thấp hơn Do loại dầu này luôn phải tiếp xúc với kim loại đồng nên dầu cần sử dụng thêm các phụ gia ức chế ăn mòn đồng

Vì làm việc ở cường độ điện trường rất cao nên khả năng giải phóng khí là chỉ tiêu rất quan trọng đối với dầu cáp loại này Hỗn hợp của dầu khoáng với ankylbenzen có độ nhớt thích hợp rất thích hợp cho ứng dụng này Ankylbenzen hoặc hỗn hợp của polybuten thấp phân tử với dầu khoáng còn được dùng cho các cáp ở làm việc trong điều kiện nhiệt độ âm [3], [9]

Dầu gốc khoáng thường là dầu có nguồn gốc từ dầu mỏ, là phân đoạn là phân đoạn đầu của chưng cất chân không với nhiệt độ sôi ở áp suất thường trong khoảng 300-400oC Dầu gốc khoáng là hỗn hợp gồm 3 nhóm hydrocacbon

Hình 1.3 Cấu tạo cáp rỗng

Trang 10

chính: naphten, parafin, aromatic và phần nhỏ các hợp chất chứa dị nguyên tố nitơ, oxy, lưu huỳnh Các hydrocacbon không no xuất hiện trong quá trình tinh chế dầu Các hydrocacbon không no này cũng có thể được tạo thành trong quá trình làm việc của dầu Ngoài ra trong dầu c̣òn có chứa một lượng rất nhỏ các hợp chất atphan, dầu nhựa

Dầu gốc tổng hợp có thành phần hóa học đồng nhất hơn và các tính chất

ổn định hơn dầu khoáng Dầu tổng hợp được dùng chủ yếu trong môi trường làm việc khắc nghiệt: cho cáp rỗng hay điện thế cao thế hoặc siêu cao thế, độ ẩm lớn, nhiệt độ làm việc âm,… Mặc dù dầu tổng hợp có tính cách điện tuyệt vời song ứng dụng lại không phổ biến vì giá thành rất cao

Trên thực tế, trong pha chế dầu cáp điện thông thường, người ta sử dụng các loại dầu gốc khoáng tinh chế như SN 60, SN 70, SN 150…tùy theo điều kiện làm việc

1.3.2 Phụ gia

Các phụ gia thường sử dụng để pha chế dầu cáp điện gốc khoáng bao gồm: phụ gia ức chế oxy hóa, phụ gia tăng khả năng cách điện, phụ gia ức chế

ăn mòn Các yêu cầu cơ bản đối với phụ gia dầu cáp điện [9]:

- Tan tốt trong dầu gốc;

- Tương hợp với dầu gốc và các phụ gia khác;

- Khả năng bay hơi thấp;

- Ít hoặc không gây độc hại;

- Khả năng bền oxy hóa tuyệt vời, không gây ăn mòn kim loại;

- Phải đáp ứng được tính năng mà nó đảm nhận;

Trang 11

tính ưu việt nhất được sử dụng trước đây là các hợp chất Polyclobiphenyl Tuy nhiên gần đây khi mà độc tính của PCB bị phát hiện thì các ứng dụng của chúng

đã dần bị hạn chế Các hợp chất thay thế cho PCBs trong vai trò phụ gia tăng khả năng cách điện cũng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi hơn như: các hydrocacbon thơm đơn và đa vòng, các polyankylen [7], các silicon

Cũng như mọi loại dầu bôi trơn khác, độ bền oxy hóa của dầu cáp điện là một trong những tính chất quan trọng hàng đầu Dầu cáp điện thường phải làm việc trong môi trường nhiệt độ cao, tiếp xúc với kim loại Đây là những điều kiện thuận lợi cho quá trình oxy hóa dầu và sự oxy hóa dầu tạo ra những hợp chất phân cực làm tăng độ phân cực, tăng khả năng dẫn điện, ngoài ra còn có nhiều hợp chất có khối lượng phân tử cao làm giảm khả năng làm mát của dầu cáp điện

Chính vì thế cần phải dùng dầu gốc có độ bền oxy hóa cao, ngoài ra cần dùng thêm các phụ gia chống oxy hóa cho dầu cáp điện Những phương pháp sản xuất dầu gốc hiện đại đã loại đi những chất ức chế oxy hóa tự nhiên có trong dầu khoáng Để giảm bớt phần nào vấn đề rắc rối này, trong thực tế người ta đã thêm phụ gia chống oxy hóa vào dầu không còn khả năng tự ức chế Các phụ gia

ức chế oxy hóa được sử dụng là các hợp chất của phenol, các dẫn xuất amin

Độ bền lão hóa của dầu cách điện được cải thiện tốt hơn nhiều nhờ các chất ức chế oxy hóa Hai phụ gia chống oxy hóa họ phenol điển hình là 2,6-

ditertbutyl-p-cresol (DBPC) và 2,6-ditertbutylphenol (DBP) [5], [9] Các kết quả

ức chế oxy hóa tốt đã thu được khi dùng 0,2% - 0,4% khối lượng của 2,6- DBPC, chất này không ảnh hưởng đến tính cách điện của dầu Các dầu được pha chất ức chế như vậy chỉ được dùng với sự cho phép của người vận hành Chúng khác với dầu không pha chất ức chế chỉ ở độ bền lão hóa đã được cải thiện và điều đó được thể hiện trong thực tế rõ ràng hơn là trong phép kiểm tra oxy hóa bởi vì trong khi kiểm tra oxy hóa thì việc thổi dòng không khí qua dầu đã loại đi một phần chất ức chế oxy hóa dễ bay hơi

Người ta cho rằng dầu có chứa các chất ức chế oxy hóa khác nhau có thể dẫn đến sự tạo cặn hay các hiệu ứng đối kháng Các chất khử hoạt tính kim loại

Trang 12

hay các chất thụ động hóa kim loại cũng có thể thêm vào dầu cùng với các chất

ức chế họ phenol và thêm vào với nồng độ sao cho không ảnh hưởng đến các tính chất khác của dầu Ngoài Ionol còn có các loại phụ gia khác như naphthyl amin, diphenyl amin…

Dầu cách điện đôi khi cần phải sử dụng trong môi trường thời tiết rất lạnh Nhất là đối với dầu cách điện sử dụng cho cáp rỗng ở những nơi có điều kiện thời tiết lạnh Chính vì thế, đôi khi dầu cáp điện còn sử dụng cả các phụ gia hạ điểm đông Các phụ gia này thường là các hợp chất có khối lượng phân tử lớn

và như vậy sẽ làm tăng độ nhớt và ảnh hưởng đến khả năng làm mát của dầu cáp điện

1.4 Một số đặc tính tiêu biểu của dầu cáp điện

1.4.1 Đặc tính điện

1.4.1.1 Điện áp đánh thủng

Đây là một chỉ tiêu quan trọng để xác định khả năng chịu điện áp của dầu cáp điện Điện áp đánh thủng phụ thuộc vào hàm lượng nước, hàm lượng tạp chất lơ lửng trong dầu [2]

Tính chất này rất phức tạp và giá trị đo phụ thuộc vào hàm lượng tạp lơ lửng, hàm lượng nước và phương pháp đo Việc loại bỏ nước và các tạp lơ lửng

có thể tăng điện áp đánh thủng lên đến 50-60 kV đối với mọi loại dầu Theo quy định của châu Âu thì giá trị tối thiểu là 30 kV, nếu thấp hơn giá trị này thì sử dụng quá trình lọc có thể nâng lên được trên 50 kV [9]

1.4.1.2 Hệ số tiêu tán điện môi

Hệ số tiêu tán điện môi (hay tang góc tổn hao điện môi Tg δ hay độ tổn hao điện môi) rất nhạy với các tạp chất và các sản phẩm lão hóa Trong các phép thử oxy hóa dầu, chỉ tiêu này đôi khi cũng được dùng để đánh giá khả năng chống oxy hóa của dầu Nước không trực tiếp ảnh hưởng đến hệ số này nhưng nước có thể tích tụ tạo thành hệ bền cùng với các sản phẩm oxy hóa hoặc các tạp chất khác trong dầu làm tăng giá trị này [2]

Trang 13

Khi dầu bắt đầu phân hủy, độ tổn hao điện môi tăng và sau một thời gian lại giảm, nguyên nhân có thể là do có các peroxyt và các phức kim loại được tạo thành Các phức kim loại có độ phân cực, nồng độ ion cao nên đã làm tăng mức

độ mất tính cách điện Các peroxit phân hủy thành các gốc mới, tạo các sản phẩm oxy hóa làm giảm tgδ Sau giai đoạn đầu của quá trình phân hủy, các sản phẩm oxy hóa phân cực lại làm tăng tgδ

1.4.2 Đặc tính hóa học

1.4.2.1 Độ bền oxy hóa

Dầu bị oxy hóa do ba nguyên nhân chính là oxy, nhiệt độ và xúc tác kim loại Tất cả các loại dầu cách điện đều chứa oxy, kể cả sau khi đã qua thiết bị tách khí Ở nhiệt độ cao, oxy sẽ tham gia vào quá trình oxy hóa dầu, tạo các sản phẩm oxy hóa, làm giảm chất lượng dầu Các sản phẩm oxy hóa của dầu đều là các hợp chất có độ phân cực cao và làm tăng độ dẫn điện của dầu (nghĩa là làm giảm khả năng cách điện) Độ dẫn điện tăng mạnh nhất khi có sự phân tán của

xà phòng sắt, đồng của các axit cacboxylic (những axit này được tạo thành do quá trình oxy hóa dầu) Mặt khác dầu cáp điện thường có tuổi thọ sử dụng rất cao, có thể đến vài chục năm nên độ bền oxy hóa là một trong những tính chất cần thiết quan trọng nhất của dầu cáp điện [9]

1.4.2.2 Hàm lượng ẩm

Đại lượng này cho thông tin về hàm lượng nước trong dầu cách điện Hàm lượng ẩm trong dầu cao chứng tỏ trong giấy cách điện cũng chứa rất nhiều nước và điều này ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng của giấy nghĩa là dẫn đến sự phân hủy các sợi trong giấy, gây ra những tổn hại đến khả năng chịu điện áp cao của dầu và cáp điện Cần phải chú ý rằng: Nước cũng được tạo ra trong quá trình oxy hóa dầu và giấy cách điện, do vậy càng làm tăng tốc cho quá trình phá hủy giấy cách điện [9]

1.4.2.3 Chỉ số axit, TAN

TAN cho biết xem dầu có chứa các hợp chất axit hay không TAN tăng chứng tỏ dầu bắt đầu bị oxy hóa TAN cao có thể xảy ra sự ăn mòn và các axit

Trang 14

tạo thành có thể xà phòng với các ion kim loại và sẽ ảnh hưởng đến tính cách điện của dầu Các axit làm tăng độ hòa tan của nước do cấu trúc phân cực Các axit này cũng đóng vai trò xúc tác cho sự phân hủy giấy cách điện [9]

1.4.2.4 Hàm lượng khí hòa tan trong dầu

Hàm lượng khí hòa tan dùng để đánh giá điều kiện làm việc của dầu liên quan đến nhiều yếu tố như sự tạo hồ quang, những điểm quá nhiệt và sự phân hủy giấy cách điện Khí tạo ra trong dầu thông thường là do sự lão hóa, nếu hàm lượng khí quá lớn thì có thể là kết quả của những sự cố điện Nguyên nhân gây

ra các sự cố điện lại phụ thuộc vào loại khí Các khí cần phân tích: H2, O2, N2,

CH4, C2H2, C2H4, C2H6, CO, CO2 Lượng và tỉ lệ giữa các khí sẽ cho thông tin

về các sự cố điện CO, CO2 nhiều chứng tỏ có sự phân hủy giấy

Với dầu mới thì khí hòa tan là không đáng kể nên dầu mới không bao giờ phân tích hàm lượng khí hòa tan Tính chất này chỉ quan trọng đối với dầu trong quá trình vận hành [2]

1.4.3 Đặc tính vật lý

1.4.3.1 Màu sắc và vẻ bề ngoài

Màu sắc và vẻ bề ngoài cho thông tin nhanh và hữu ích Các chuyên gia kinh nghiệm qua đó sẽ dự đoán được ngay những yếu tố bất thường Kết hợp với mùi dầu sẽ thu được nhiều thông tin hơn Màu tối chứng tỏ rằng dầu đã bắt đầu phân hủy, đó cũng là giai đoạn đầu tiên tạo cặn tự do Vẻ bề ngoài của dầu cho biết trong dầu có mặt nước tự do, các tạp chất như sợi, các hạt xenlulô hay không Màu dầu tối chứng tỏ đã có hiện tượng hồ quang xảy ra và đây là nguyên nhân cracking dầu

Trang 15

là 0,00065/oC Hệ số này có khác nhau giữa các loại dầu và tùy mức độ tinh chế

Tỷ trọng cũng là một thông số thương mại quan trọng [2]

1.4.3.3 Độ nhớt và chỉ số độ nhớt

Độ nhớt của dầu rất quan trọng với chức năng làm mát, độ nhớt càng thấp thì khả năng làm mát càng tốt Nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt, sự thay đổi độ nhớt càng nhỏ chứng tỏ chỉ số độ nhớt (VI) cao và ngược lại

Đối với tác dụng bôi trơn thì cần VI cao, nhưng với tác dụng làm mát thì

VI thấp thì tốt hơn vì cần độ nhớt thấp ở nhiệt độ làm việc cao Nhưng đối với dầu cáp điện cần độ nhớt đủ cao để ngăn cản dầu chảy dồn về nơi cáp có độ cao thấp hơn khi mà cáp không ở vị trí nằm ngang Dưới đây là ví dụ về hai loại dầu naphten và parafin có cùng độ nhớt ở 40oC nhưng độ nhớt ở nhiệt độ làm việc khác nhau khá nhiều [1], [9]

Parafin VI cao Naphten VI thấp

1.4.3.4 Điểm chớp cháy

Tính chất lý học này rất quan trọng và liên quan đến vấn đề an toàn Tùy theo giá trị nhiệt độ chớp cháy mà một số nước châu Âu phân loại dầu cách điện làm 3 loại:

Điểm chớp cháy cốc kín, oC ≥ 140oC ≥ 130oC ≥ 95oC

Ở Mỹ thường dùng chỉ tiêu chớp cháy cốc hở và giá trị này thường cao hơn điểm chớp cháy cốc kín từ 5 – 10oC Đại lượng này phụ thuộc vào lượng các cấu tử nhẹ trong dầu [1], [9]

1.4.3.5 Sức căng bề mặt

Giá trị này kết hợp với độ lớn của hệ số tiêu tán điện môi cho ta những thông tin cảnh báo về sự phân hủy dầu Sức căng bề mặt giảm khi có mặt các hợp chất phân cực hòa tan trong dầu như các axit, andehit, xeton, ancol Các chất sơn phủ trong thiết bị cũng có thể tan trong dầu, các hợp chất này có thể là phân cực và chúng sẽ làm giảm sức căng bề mặt Nhìn chung khi dầu bị oxy hóa

Trang 16

thì độ axit tăng và sức căng bề mặt giảm Đôi khi cũng có trường hợp cả sức căng bề mặt và trị số axit đều thấp, nếu như vậy thì chứng tỏ đã có sự xuất hiện của những hợp chất phân cực khác trong dầu [2]

1.5 Các yêu cầu cơ bản đối với dầu cáp điện

Dầu cáp điện chỉ có thể được đưa vào sử dụng khi nó đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng mà điều kiện vận hành cụ thể đòi hỏi, thể hiện qua các đặc tính kỹ thuật Các yêu cầu cơ bản nhất và quan trọng nhất đối với dầu cáp điện

là dầu phải có tính chất cách điện tốt, khả năng tản nhiệt tốt, có độ bền hóa học cao và có tính chống oxy hóa tốt Các yếu tố này phụ thuộc vào thành phần hóa học và mức độ tinh chế của dầu [1], [9]

Tính cách điện của dầu cáp điện được đánh giá bằng cách đo độ cách điện (điện áp đánh thủng), điện trở khối và tang góc tổn hao điện môi Hai đặc tính sau cho biết chính xác về độ nhiễm bẩn của dầu Điện áp đánh thủng là thước đo khả năng chịu ứng suất điện của dầu

Khả năng tản nhiệt của dầu phụ thuộc vào độ nhớt của dầu vì hiệu suất truyền nhiệt của dầu phụ thuộc vào mức độ lưu thông (độ linh động) của nó Độ nhớt càng thấp thì khả năng tản nhiệt càng cao Các dầu cáp điện cần có độ nhớt

đủ thấp để có thể đảm bảo chức năng khi nhiệt độ môi trường thấp, dầu phải ở trạng thái lỏng mới có thể thực hiện chức năng làm mát Nhưng cũng phải đủ cao để dầu không bị chảy dồn về một chỗ khi cáp điện không ở vị trí nằm ngang

Độ bền hóa học cao nghĩa là có tuổi thọ lớn và trong quá trình sử dụng tính chất dầu không thay đổi Và một trong những yêu cầu cần có là tang góc tổn hao điện môi phải nhỏ

Đối với độ bền điện của dầu cáp điện thì ảnh hưởng lớn nhất là nước dạng nhũ tương với dầu, còn dạng dung dịch phân tử hầu như không ảnh hưởng Sự hấp thụ nước vào dầu tăng mạnh khi trong dầu có các kim loại kiềm, các axit naphtenic, nhựa, xà phòng và các chất khác có khả năng hòa tan nước trong dầu

Trang 17

Độ bền điện của dầu còn bị giảm mạnh do sự có mặt của bụi, sợi và các tạp chất bẩn khác Các yếu tố trên còn có tác hại làm tăng tang góc tổn hao điện môi dẫn đến làm mất tính cách điện của dầu cáp điện

Một yếu tố nữa cần quan tâm là dầu không sinh khí hay hấp thụ khí Sở dĩ dầu hấp thụ khí hay được sử dụng là vì tự bản thân nó ngăn ngừa được sự phóng điện dưới bất kỳ hình thức nào và như vậy ngăn chặn được quá trình oxy hóa Còn đối với dầu sinh khí, khi bề mặt tiếp xúc giữa dầu và không khí xuất hiện ứng suất điện đủ lớn để phát sinh hiện tượng ion hóa khí và gây ra sự phóng điện qua bề mặt tiếp xúc ấy, tạo ra khí liên tục làm mất tính cách điện của dầu

Sự giải phóng khí của dầu cáp điện khi điện trường tăng mạnh gây ảnh hưởng xấu đến hiệu quả tác dụng của dầu Dầu phải có khả năng tách khí thấp khi hiện tượng phóng điện xảy ra Các cấu tử hydrocacbon thơm ở cường độ điện trường cao có thể hấp thụ mạnh các phân tử khí, do đó trong dầu cách điện dùng ở cường độ điện trường cao cần có hàm lượng hydrocacbon thơm thích hợp để hạn chế sự tách khí

Bảng 1.1 dưới đây là tiêu chuẩn quy định của Mỹ ASTM D 3487 được áp dụng phổ biến đối với dầu cách điện gốc khoáng dùng với cấp điện áp hạ và trung thế [8]

Trang 18

Bảng 1.1 Một số yêu cầu tiêu chuẩn của dầu cách điện gốc khoáng có và

không có phụ gia ức chế oxy hóa (Loại 2 và Loại 1)

ASTM D 3487-00 Đặc tính

Loại 1 Loại 2

Độ bền oxy hóa, 164h:

TAN, mgKOH/g, max

Hàm lượng cặn, % kl, max

0,6 0,3

0,4 0,2

Nhìn chung, mọi sản phẩm dầu nói chung muốn được ứng dụng rộng rãi thì ngoài việc phải đảm bảo các tính năng kỹ thuật còn phải đáp ứng được các yêu cầu khác như: nguyên liệu sẵn có, dễ sản xuất, không độc hại, dễ vận chuyển, an toàn, giá thành hợp lý

1.6 Tình hình nghiên cứu và sản xuất dầu cáp điện trong và ngoài nước

1.6.1 Trên thế giới

Các loại dầu cáp từ trước tới nay ít xuất hiện trên thị trường như các loại dầu bôi trơn và dầu cách điện khác mà thường được mua, bán đồng bộ cùng với nguyên liệu dùng để sản xuất cáp điện và có giá thành rất cao Thông thường, chất cách điện sử dụng cho dây cáp được gồm các loại chính sau: dầu cáp điện tổng hợp từ dầu gốc có pha phụ gia cách điện (là các hợp chất cao phân tử có

Trang 19

chứa clo, các ankylbenzen) và các polyme có trọng lượng phân tử cao có độ bền

cơ học lớn [9]

Dầu gốc khoáng thường được sử dụng là các dầu có độ tinh chế tốt, trước đây người ta chỉ sử dụng dầu gốc naphtenic, song do loại dầu này ngày càng hiếm nên dần dần các loại dầu gốc parafinic tinh chế sâu cũng được sử dụng thay thế nhưng phải dùng kết hợp với phụ gia Dầu gốc parafinic thường có điểm đông đặc cao, do đó để đạt được tiêu chuẩn của dầu cách điện phải có công đoạn tách sáp tốt tức là tách các parafin mạch thẳng, chủ yếu còn lại là các izoparafin để duy trì tính lưu biến và khả năng làm mát ở nhiệt độ làm việc thấp Điều này được thể hiện trong các US Patent 6 355 850, 6 669 872 và gần đây là Patent 7 682 499 (tháng 3/2010) đã đề cập đến việc sử dụng dầu gốc paraffinic tinh chế sâu kết hợp với các phụ gia ức chế oxy hóa, phụ gia cách điện [11-20]

Các hợp chất hydrocacbon thơm và polyolefin đóng vai trò rất quan trọng trong ứng dụng cách điện từ hơn 50 năm trở lại đây Từ những năm 50 của thế

kỷ trước người ta đã bắt đầu phát hiện ra khả năng cách điện hydrocacbon thơm như US Patent 2 810 770 đề cập đến việc nghiên cứu pha chế dầu gốc khoáng với dẫn xuất thế ankyl của toluen Các US Patent 4 259 540, 4509821 của những năm 80 lần lượt nghiên cứu về ứng dụng của polyisobuten, ankylbenzen làm phụ gia cách điện cho các dầu gốc khoáng naphtenic tinh chế sâu Xu hướng này tiếp tục được nghiên cứu sâu hơn trong các Patent gần đây Cụ thể, Patent 7 666 295 (tháng 2/2010) đã đưa ra công thức pha chế dầu cách điện từ dầu khoáng hỗn hợp naphtenic, paraffinic và chứa ít nhất 9 % khối lượng ankylbenzen để tăng phụ gia cách điện [11-20]

Dầu cáp điện như đã nói ở trên cần có độ bền lão hóa cũng như khả năng cách điện ổn định, lâu dài theo tuổi thọ sử dụng của cáp điện, có thể đến vài năm hoặc vài chục năm Chính vì vậy, ở nhiều nước công nghiệp phát triển các chất lỏng cách điện tổng hợp được sử dụng rất phổ biến, đặc biệt là cho cáp rỗng [11-20] Trước đây người ta chỉ sử dụng các chất lỏng Polyclobiphenyl (Polychlorinated Biphenyls - PCBs) cho các ứng dụng này Sau khi phát hiện độc tính của PCBs thì loại dầu tổng hợp này đã bị hạn chế sử dụng và tiến tới

Trang 20

cấm sử dụng hoàn toàn vào năm 2025 Hiện nay, các dầu cáp điện tổng hợp được sử dụng chủ yếu là dầu silicon, polyisobuten và ankylbenzen Lúc này các phụ gia cách điện như polyisobuten, ankylbenzen đã được sử dụng làm hợp phần chính [11-20] Một số tiêu chuẩn chủ yếu đối với các loại dầu này được quy định cụ thể trong tiêu chuẩn của Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế IEC 60963, IEC 60944 và IEC 60867 [9]

1.6.2 Trong nước

Ở các cơ sở sản xuất cáp điện trong nước thường dùng nguyên liệu là nhựa thông clophan và các loại nhựa tự nhiên khác chúng thường có chất lượng không ổn định

Ở Việt Nam do giá thành của dây dẫn trần thường rẻ hơn nhiều lần so với dây dẫn bọc nên được sử dụng nhiều hơn Gần đây, để dảm bảo an toàn, đặc biệt

là các cáp điện ngầm để vận chuyển dòng điện trung hoặc cao thế có chứa dầu làm môi trường cách điện ngày càng được sử dụng nhiều hơn Các nhà máy sản xuất dây cáp điện lớn như: LG; ABB; LIOA… đã bắt đầu thăm dò việc nhập dây truyền sản xuất cáp ngầm, nhưng chỉ mới sản xuất được loại cáp đặc còn công nghệ sản xuất dây cáp rỗng vẫn chưa được phát triển do chi phí lớn về thiết

bị và đòi hỏi cao về công nghệ kỹ thuật Dầu cáp rỗng cho đến giờ hoàn toàn phải nhập ngoại được sử dụng cho các công trình ngầm của nhà máy thuỷ điện (như ở nhà máy thủy điện Hòa Bình, dầu cáp rỗng được nhập hoàn toàn từ Nga), của các công trình ngầm cho quốc phòng ngoài hải đảo

Các dầu cho cáp điện phổ biến trong nước như dầu của hãng Nynas, Shell Diala, Castrol CTX 1605, dầu cáp điện HYRAX của tập đoàn Hydax, Malaysia Dầu cáp của Nga có dầu cáp KM-25, dầu này dùng để tẩm vào các cáp chịu lực

có điện áp 1-35 kV với chất cách điện là giấy, dầu cáp C-220 dùng để rót vào cáp có áp suất cao, dầu cáp MH-4 dùng cho các cáp ngâm trong dầu ở áp suất và trung bình, có thể dùng cho các đầu mối của dụng cụ, thiết bị Ngoài các loại dầu trên còn có dầu hỗn hợp cáp MKP-35 là hỗn hợp của polyisobutylen với nhựa thông và dầu nhờn được dùng để tẩm vào giấy bọc cáp làm việc ở điện áp

Trang 21

Gần đây có một số công trình trong nước nghiên cứu về dầu cách điện đã thu được những kết quả nhất định với một số sản phẩm được ứng dụng vào sản xuất Điển hình là đề tài thuộc Bộ Khoa học Công nghệ hỗ trợ Dự án sản xuất dầu biến thế điện trong chương trình phát triển đường dây 500 KV Tuy nhiên chưa có công trình nào trong nước công bố về việc nghiên cứu dầu cho cáp điện Các loại dầu cáp điện đa số vẫn phải nhập ngoại đồng bộ cùng với các nguyên vật liệu phục vụ cho sản xuất cáp Xuất phát từ thực tế trên, đề tài tiến hành nghiên cứu xây dựng các đơn pha chế và quy trình pha chế dầu cáp điện có khả năng sử dụng ở nhiều cấp điện áp khác nhau trên cơ sở khảo sát lựa chọn các nguyên vật liệu sẵn có trong nước bao gồm dầu gốc khoáng và các phụ gia Việc nghiên cứu sản xuất dầu cáp điện sẽ tạo ra sản phẩm phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế ở Việt Nam, giảm chi phí sản xuất và góp phần thực hiện mục tiêu tăng tỉ lệ nội địa hóa các sản phẩm trong lĩnh vực công nghiệp

Trang 22

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

2.1 Phương pháp nghiên cứu

- Tổng quan lý thuyết, tài liệu về dầu dùng cho gia công cáp điện, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước; Các phương pháp, quy trình phân tích tính chất

lý hóa, tính năng, tác dụng của sản phẩm trong quá trình nghiên cứu;

- Khảo sát lựa chọn nguyên vật liệu cho quá trình pha chế: dầu gốc và các loại phụ gia;

- Tổ hợp đơn pha chế tìm ra phối liệu đạt tiêu chuẩn sử dụng;

- Phân tích các tính chất hóa lý, đặc tính điện của sản phẩm, tiến hành một

số phép thử nghiệm gia tốc có đối chứng với sản phẩm cùng loại

2.2 Thực nghiệm

2.2.1 Lựa chọn dầu gốc

Yêu cầu của dầu được chọn làm dầu gốc để pha dầu cáp điện cần đạt được các một số tiêu chuẩn nhất định: độ nhớt thấp thích hợp với cấp điện áp sử dụng, bền oxy hóa, trị số axit nhỏ, điện áp đánh thủng lớn, tổn thất điện môi nhỏ Vì vậy cần khảo sát để lựa chọn được dầu gốc thích hợp cho các loại dầu làm việc ở các cấp điện áp khác nhau

Dầu gốc để pha chế dầu cáp được lựa chọn từ dầu gốc Nynas của Thụy Điển, đây là hãng sản xuất dầu cách điện hàng đầu thế giới vì thế loại dầu gốc Nynas đã được tinh chế kỹ Dầu gốc của các hãng Shell, Castrol chất lượng cũng rất tốt nhưng để sử dụng pha chế dầu cáp cần qua xử lý để đảm bảo tính cách điện Các chỉ tiêu chất lượng của các dầu gốc khoáng lựa chọn cho quá trình pha chế được đưa ra ở bảng 3.6

2.2.2 Khảo sát và lựa chọn phụ gia

Phụ gia đóng vai trò rất quan trọng trong các loại dầu, đặc biệt là dầu cáp điện, trong đó phụ gia ức chế oxy hóa và phụ gia cách điện ảnh hưởng quyết định đến khả năng sử dụng của dầu nên cần khảo sát về loại phụ gia và hàm lượng sử dụng cho pha chế dầu cáp

Trang 23

Dây cáp điện chủ yếu được làm bằng đồng nên dầu cáp điện thường được pha thêm các phụ gia ức chế ăn mòn đồng Tuy nhiên trong trường hợp dầu có

độ bền oxy hóa tốt, khi thử định tính ăn mòn đồng (ASTM D 130) cho kết quả tốt, không ăn mòn (1a, 1b) thì không nhất thiết phải sử dụng phụ gia này Ngoài

ra còn có phụ gia hạ điểm đông tuy nhiên phụ gia này chỉ đóng vai trò thứ yếu trong pha chế dầu cáp điện

Phụ gia chống oxi hóa và phụ gia cách điện thì gồm rất nhiều loại với các tính chất đặc trưng khác nhau Không chỉ có thế, tỷ lệ phụ gia so với dầu gốc cũng ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của dầu cáp điện thành phẩm, vì thế cần khảo sát, lựa chọn kỹ càng

a Lựa chọn phụ gia cách điện:

Các phụ gia cách điện được lựa chọn trong số các loại chất cách điện thông thường: dầu khoáng, ankylbenzen, polyisobuten, dầu silicon, dầu PXE

Polyisobuten sử dụng là loại Indopol H7 của hãng Innovene (Hoa Kỳ) được phân tích một số chỉ tiêu chất lượng cơ bản (kết quả ở bảng 3.2) Innovene

là một trong những hãng sản xuất Polybuten hàng đầu thế giới với công suất là khoảng 80.000 tấn/năm, chiếm 10% tổng sản lượng toàn thế giới (số liệu năm 2003) [4]

Ankylbenzen sử dụng là loại thương phẩm loại công nghiệp có sẵn trên thị trường dưới tên gọi LAB (Linear Alkylbenzene), được sử dụng phổ biến làm nguyên liệu để tổng hợp các chất hoạt động bề mặt, đây là một trong những hóa chất cơ bản phục vụ cho sản xuất công nghiệp và được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau LAB có công thức cấu tạo là C6H5CHR1R2 trong đó R1

= CnH2n+1 and R2 = CmH2m+1 m, n là số tự nhiên m≥0, n≥1 (điển hình là 10-16) với cấu tạo chung như sau:

Trang 24

Hình 2.1 Ví dụ về cấu tạo phân tử Ankylbenzen mạch thẳng C18 H 30

Ankylbenzen công nghiệp chưa thể sử dụng để pha chế ngay dầu cáp điện được vì có lẫn nước và tạp chất sẽ làm ảnh hưởng không tốt đến khả năng cách điện Để loại bỏ các tạp chất này có thể tiến hành theo hai cách: chưng cất và sử dụng chất hấp phụ

xử lý nếu chưa sử dụng ngay cần bảo quản trong tủ hút ẩm để tránh lẫn tạp chất

và nhiễm ẩm trở lại

Trang 25

Phương pháp hấp phụ

Chất hấp phụ (CHP) sử dụng là đất sét tẩy trắng của Malaysia, bề mặt riêng là 150 m2/g có sẵn tại phòng Nghiên cứu Phát triển Nhờ sự hấp phụ, các hợp chất phân cực (nước, chất chứa dị nguyên tố) sẽ bị loại bỏ khỏi phụ gia ankylbenzen

Trộn ankylbenzen và đất sét với tỉ lệ sét sử dụng là 3% và 5% khối lượng Gia nhiệt với tốc độ vừa phải kết hợp khuấy trộn tới 60-70oC Duy trì ở nhiệt độ này và tiếp tục khuấy trộn thêm 30 phút Sau đó để lắng 8-10h trong điều kiện

có hút ẩm Phần lọc thu được chính là ankylbenzen sau xử lý hấp phụ Sản phẩm này nếu chưa sử dụng cũng cần bảo quản trong tủ hút ẩm

Hình 2.2 Sơ đồ thiết bị chưng cất ankylbenzen

Trang 26

b Lựa chọn phụ gia ức chế oxy hóa

Dầu cáp điện cần phải có độ bền hóa học cao, đảm bảo khả năng kéo dài tuổi thọ của dầu (có thể kéo dài đến vài chục năm), không làm ảnh hưởng đến khả năng cách điện của dầu Để đảm bảo được yêu cầu như vậy thì các thành phần cấu tạo nên dầu cáp phải có độ bền oxy hóa tốt Tuy nhiên vì lý do kinh tế người ta có thể sử dụng các phụ gia ức chế oxy hóa để giải quyết vấn đề này Phụ gia chống oxy hóa cho dầu cách điện có nhiều loại như diphenyl amin, 2,6 ditertbutyl p-cresol (Ionol), 2,6 ditertbutyl phenol, naphtyl amin,… trong đó Ionol

là phụ gia được sử dụng nhiều nhất và hiệu quả thực tế đã được chứng minh, nồng

độ thường dùng là 0,3% khối lượng [5] Công thức hóa học của Ionol (C15H24O):

2,6 ditert butyl p-cresolKhảo sát lựa chọn hàm lượng Ionol thích hợp: Ionol được pha chế vào dầu gốc lần lượt với tỷ lệ 0,2%, 0,3%, 0,4% khối lượng Do Ionol có nhiệt độ nóng chảy là 70oC nên cần gia nhiệt dầu gốc đến 60 – 70oC, vừa duy trì nhiệt độ này vừa bổ sung Ionol vào kết hợp khuấy trộn nhẹ cho đến khi phụ gia tan hoàn toàn Đánh giá hiệu quả ức chế oxy hóa theo GOST 981 Sau 14h thí nghiệm, xác định trị số axit và hàm lượng cặn

2.2.3 Pha chế dầu cáp điện

Dầu gốc sau khi đã được lựa chọn được nạp vào thiết bị có lắp máy khuấy Vừa khuấy vừa gia nhiệt dầu gốc đến khoảng 50 – 60oC với tốc độ vừa phải để nhiệt độ trong khối dầu được đồng đều Tiếp đó, phụ gia ức chế oxy hóa Ionol là dạng tinh thể với tỉ lệ sử dụng được pha vào dầu gốc trong thiết bị Cần xác định nhiệt độ nóng chảy của phụ gia để có chế độ gia nhiệt hợp lý kết hợp khuấy trộn Sau khi hòa tan hoàn toàn, tiếp tục nạp phụ gia cách điện với hàm lượng pha chế thích hợp

Ngày đăng: 20/04/2014, 18:38

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Công ty điện lực 1, Những tính chất cơ bản của dầu cách điện và dầu tuabin, 2002 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Những tính chất cơ bản của dầu cách điện và dầu tuabin
2. Tổng công ty điện lực Việt Nam, Báo cáo đề tài “Nghiên cứu việc quản lý và xử lý polyclobiphenyl của chất lỏng cách điện”, 2002 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Báo cáo đề tài “Nghiên cứu việc quản lý và xử lý polyclobiphenyl của chất lỏng cách điện”
3. Phân loại điện thế ở Việt Nam, http://vi.wikipedia.org/wiki Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phân loại điện thế ở Việt Nam
6. Leslie R.Rudnick, Synthetics, Mineral Oils and Bio-Based Lubricants: Chemistry and Technology, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Synthetics, Mineral Oils and Bio-Based Lubricants: "Chemistry and Technology
7. James Speight, Handbook of Petrolium Product Analysis, A JOHN WILEY & SONS, INC., PUBLICATION, United States of America, 2002 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Handbook of Petrolium Product Analysis
8. Richard C. Dorf, The electrical engineering handbook, Boca Raton, FL. : Institute of Electrical & Electronics Engineers, 1997 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The electrical engineering handbook
9. Dieter Klamann, Lubricants and Related Products, Publ. Verlag Chemie, Weinheim, 1984 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lubricants and Related Products
10. T.J. Gallagher, A.J. Pearmain, “Electrical breakdown of Polybutene oil”, Journal of Electrostatics, 1979 Sách, tạp chí
Tiêu đề: “Electrical breakdown of Polybutene oil”
11. Sanford Robert A., Friedman Bernard S., Production of long chain alkyl substituted aromatic hydrocarbons, US Patent 2 810 770, 1957 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Production of long chain alkyl substituted aromatic hydrocarbons
12. Reynolds Edward Henry, Edwards Derek Reginald, High voltage Cable, US Patent 3 749 812, 1973 Sách, tạp chí
Tiêu đề: High voltage Cable
13. Berthelot Jean-Paul, Marin Pierre Dominique, Electrical insulating oils containing trialkyl benzenes, United States Patent 4 081 393, 1978 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Electrical insulating oils containing trialkyl benzenes
14. Lipscomb II, Thomas G., Morgan Walter A., Bethea Sam R., Electrical insulating oil, US Patent 4 170 543, 1979 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Electrical insulating oil
15. Kojima Takeshi, Kinoshita Sakae, Takeuchi Kenzo, Laminated insulating paper and oil-filled cable insulated thereby, US Patent 4 237 334, 1980 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Laminated insulating paper and oil-filled cable insulated thereby
16. Sato Atsushi, Murai Yoshikazu, Yamaguchi Tatsuo, Mochizuki Kanji, Sugisawa Kunio, Electrical insulating oil; United States Patent 4755 275, 1988 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Electrical insulating oil
Tác giả: Sato Atsushi, Murai Yoshikazu, Yamaguchi Tatsuo, Mochizuki Kanji, Sugisawa Kunio
Năm: 1988
17. Kent Christopher Jeffrey Still, Angelo Jacob B, Electrical insulating oil with reduced gassing Tendency, US Patent 6 315 920, 2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Electrical insulating oil with reduced gassing Tendency
19. Patrick John Kristopher, Puckett Lance A., Rasco Jimmy M., Davis Don H, Uninhibited electrical insulating oil, US Patent 7 666 295, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Uninhibited electrical insulating oil
20. Holmes Steven Allen, Dever Ronald Wayne, Mineral insulating oil, a process for preparing a mineral insulating oil, and a process for using a mineral insulating oil, US Patent 7 682 499, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mineral insulating oil, a process for preparing a mineral insulating oil, and a process for using a mineral insulating oil
5. Leslie R.Rudnick, Lubricant Additives: Chemistry and Applications, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009 Khác
18. Kent Christopher Jeffrey Still, Angelo Jacob B, Electrical insulating oil with reduced gassing tendency, US Patent 6 669 872, 2003 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1. Cấu tạo dây cáp - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 1.1. Cấu tạo dây cáp (Trang 7)
Hình 1.2. Sự phụ thuộc của Tg δ vào nhiệt độ - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 1.2. Sự phụ thuộc của Tg δ vào nhiệt độ (Trang 8)
Hình 1.3. Cấu tạo cáp rỗng - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 1.3. Cấu tạo cáp rỗng (Trang 9)
Bảng 1.1. Một số yêu cầu tiêu chuẩn của dầu cách điện gốc khoáng có và - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Bảng 1.1. Một số yêu cầu tiêu chuẩn của dầu cách điện gốc khoáng có và (Trang 18)
Hình 2.1. Ví dụ về cấu tạo phân tử Ankylbenzen mạch thẳng C 18 H 30 - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 2.1. Ví dụ về cấu tạo phân tử Ankylbenzen mạch thẳng C 18 H 30 (Trang 24)
Hình 2.2. Sơ đồ thiết bị chưng cất ankylbenzen - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 2.2. Sơ đồ thiết bị chưng cất ankylbenzen (Trang 25)
Bảng 2.1. Đánh giá mức độ ăn mòn đồng theo ASTM D130 - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Bảng 2.1. Đánh giá mức độ ăn mòn đồng theo ASTM D130 (Trang 30)
Hình 2.1. Các loại điện cực xác định độ cách điện - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 2.1. Các loại điện cực xác định độ cách điện (Trang 32)
Bảng 2.2. So sánh về các thí nghiệm oxy hóa - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Bảng 2.2. So sánh về các thí nghiệm oxy hóa (Trang 32)
Bảng 3.2. Một số tính chất của Indopol H7 - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Bảng 3.2. Một số tính chất của Indopol H7 (Trang 35)
Hình 3.1. Quy trình công nghệ tinh chế ankylbenzen công nghiệp - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 3.1. Quy trình công nghệ tinh chế ankylbenzen công nghiệp (Trang 38)
Bảng 3.7. Khảo sát hiệu quả của phụ gia cách điện (AB và Indopol H7) - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Bảng 3.7. Khảo sát hiệu quả của phụ gia cách điện (AB và Indopol H7) (Trang 40)
Hình 3.2. Sự phụ thuộc của điện áp đánh thủng vào hàm lượng phụ gia cách điện - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 3.2. Sự phụ thuộc của điện áp đánh thủng vào hàm lượng phụ gia cách điện (Trang 41)
Bảng 3.11. Lựa chọn dầu cách điện cho các cấp điện áp khác nhau - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Bảng 3.11. Lựa chọn dầu cách điện cho các cấp điện áp khác nhau (Trang 45)
Hình 3.3. Quy trình công nghệ dầu cáp điện - Nghiên cứu sản xuất dầu cho quá trình gia công cáp điện có điện thế cao 6KV 100KV
Hình 3.3. Quy trình công nghệ dầu cáp điện (Trang 47)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w