變壓器是一種用于電能轉(zhuǎn)換的電器設(shè)備，變壓器油作為變壓器不可或缺的組成部分，主要起絕緣、散熱、消弧等作用。變壓器運(yùn)行過(guò)程中，油溫會(huì)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷的上升而升高，正常狀態(tài)下長(zhǎng)期處于60℃以上，為了保障變壓器鐵圈、線圈、調(diào)節(jié)器、開(kāi)關(guān)、斷路器等機(jī)械的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，變壓器油必須具備較好的流動(dòng)性以及熱傳導(dǎo)性。變壓器油充裝于高壓電極之間，為了避免電極在高電壓電場(chǎng)作用下出現(xiàn)跳火擊穿現(xiàn)象，要求變壓器油具有良好的絕緣性能。與此同時(shí),交流電極周期性改變會(huì)造成能量損失，這種能量損失使用介質(zhì)損耗因數(shù)來(lái)進(jìn)行衡量，要想保證電力傳輸過(guò)程中的能量損失最小化，必須保證選用的變壓器油擁有較低的介質(zhì)損耗因數(shù)。變壓器中微量不安定組分在高溫、強(qiáng)電場(chǎng)作用以及金屬器件的催化下，很容易與空氣中的氧氣、水分發(fā)生反應(yīng)，生成油泥或者極性化合物，從而造成絕緣性能下降，導(dǎo)致變壓器發(fā)生擊穿和失效。因此，在變壓器油選型時(shí)一定要考慮其各方面的綜合性能，從而保證變壓器的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。
1變壓器油供應(yīng)商
變壓器油經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，在我國(guó)主要的變壓器油供應(yīng)商有尼納斯、殼牌、昆侖、長(zhǎng)城、海疆以及淄博勤潤(rùn)等。
1.1尼納斯
尼納斯公司主要以IEC 60296標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，按照產(chǎn)品目標(biāo)市場(chǎng)劃分為:超高級(jí)別、高級(jí)別、標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別，見(jiàn)表1。
1.2殼牌
殼牌Diala電氣絕緣油系列有多個(gè)牌號(hào)，包括最新的完全抗氧化超低硫技術(shù)，符合現(xiàn)行的IEC及ASTM防銅腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)其還開(kāi)發(fā)了專供高壓直流等特殊領(lǐng)域應(yīng)用的析氣性良好的電氣絕緣油。殼牌最新生產(chǎn)的產(chǎn)品符合IEC 60296高標(biāo)準(zhǔn)氧化性能的要求，其氧化試驗(yàn)極限時(shí)間超過(guò)500 h，見(jiàn)表2。
近年來(lái)，隨著歐洲在環(huán)保等方面的要求逐漸提升,2013年殼牌在德國(guó)漢堡發(fā)布了新一代天然氣制油（GTL）技術(shù)的變壓器油S4-ZX-1,該產(chǎn)品逐漸成為殼牌在變壓器油領(lǐng)域的主推產(chǎn)品。
1.3 昆侖
中國(guó)石油昆侖系列變壓器油以克拉瑪依石化、遼河石化生產(chǎn)的環(huán)烷基基礎(chǔ)油為主要組分，進(jìn)而添加了一定量抗氧劑調(diào)配而成,在傳熱、氧化安定性、溶解性、電氣性能等方面都呈現(xiàn)出優(yōu)異特性。目前昆侖變壓器油主要有9個(gè)牌號(hào)，分別是KI25X、KI45XJCI50GX直流變壓器油、KI50X直流變壓器油、KI50DX電力機(jī)車專用變壓器油、KI40DX電力機(jī)車專用變壓器油、KI20X變壓器油、KI25X變壓器油、KI45X變壓器油等,其均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2536—2011要求，見(jiàn)表3。
1.4 長(zhǎng)城
中國(guó)石化的變壓器油是以"長(zhǎng)城"品牌統(tǒng)一外售，由于中石化環(huán)烷基原油資源相對(duì)較少,長(zhǎng)城變壓器油（表4）的基礎(chǔ)油主要是高橋石化等石蠟基或者中間基原油煉制企業(yè)提供,其主流市售產(chǎn)品只能用于電壓等級(jí)在330kV及以下的變壓器或有類似要求的電器設(shè)備。2020年中石化下屬荊門石化首次承接加工了新疆春風(fēng)油田的環(huán)烷基原油，產(chǎn)出合格的環(huán)烷基基礎(chǔ)油，長(zhǎng)城應(yīng)該會(huì)在近幾年推出相應(yīng)的環(huán)烷基變壓器油產(chǎn)品。
1.5 海疆
中海油海疆系列變壓器油中的產(chǎn)品牌號(hào)HI-10,HI-20，HI-30,符合GB 2536中通用級(jí)別要求,HID-50符合GB 2536中特殊級(jí)別要求.適用于換流變壓器，見(jiàn)表5。
2變壓器油標(biāo)準(zhǔn)
變壓器油在全球的標(biāo)準(zhǔn)主要有國(guó)際電工委員會(huì)主導(dǎo)的IEC標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)主導(dǎo)的ASTM標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)主導(dǎo)的GB標(biāo)準(zhǔn)、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)主導(dǎo)的BS標(biāo)準(zhǔn)以及日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會(huì)組織主導(dǎo)的JIS標(biāo)準(zhǔn)。近些年，隨著國(guó)際貿(mào)易的蓬勃發(fā)展，各標(biāo)準(zhǔn)體系也在朝著趨同發(fā)展,比如變壓器油的國(guó)標(biāo)制定就大量參考了IEC標(biāo)準(zhǔn)和ASTM標(biāo)準(zhǔn)，就目前全球主流發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,國(guó)際電工委的IEC標(biāo)準(zhǔn)仍然具有一定的先進(jìn)性和更廣泛的全球通用性。
2.1 IEC 60296
國(guó)際電工委的IEC 60296于1969年首次發(fā)布，至今已更新了五個(gè)版本,從變更情況看，其產(chǎn)品分類愈發(fā)細(xì)致,技術(shù)要求也逐步提升。目前,全球主流國(guó)家及變壓器生產(chǎn)商均在IEC 60296基礎(chǔ)上制定自身國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表6。
從IEC 60296標(biāo)準(zhǔn)的變化可以看出，1982年之前的版本更多是從絕緣油本身進(jìn)行種類劃分,主要分為添加抗氧劑的絕緣油和未添加抗氧劑的絕緣油。之后的版本則更傾向于從使用角度來(lái)進(jìn)行劃分，無(wú)論是2012年之前的通用規(guī)格、特殊規(guī)格還是2020年版本中的A型、B型都更近似于使用端的通用型和高端型。2003年以后的版本，氧化安定性更高的型號(hào)都需要添加足量的抗氧劑,而氧化安定性要求較為松懈的型號(hào)則可根據(jù)使用環(huán)境的需求提供不添加抗氧劑、添加微量抗氧劑、添加足量抗氧劑3個(gè)不同的細(xì)分種類產(chǎn)品。無(wú)論是2012年前版本中的特殊型還是2020年版本中的A型，在基礎(chǔ)油的選擇上要較其他更加苛刻,所需基礎(chǔ)油的精制水平更高，比如B型要求顏色不大于1.5,而A型要求顏色不大于0.5。2020年最新發(fā)布的版本，進(jìn)一步擴(kuò)大了絕緣油的來(lái)源，首次將循環(huán)（再生）絕緣油納入了產(chǎn)
品體系，也是為了解決行業(yè)蓬勃發(fā)展后產(chǎn)生的大量油品再生問(wèn)題，體現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)制定層面更多地加入了環(huán)保因素。
總體上看,2020年最新發(fā)布的版本,其核心理念上更加注重了環(huán)保、行業(yè)可持續(xù)發(fā)展、使用端的使用需求等。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的主要變化在于擴(kuò)大了原料來(lái)源，清晰化了產(chǎn)品命名模式,技術(shù)指標(biāo)方面要求更加嚴(yán)苛，特別是在使用穩(wěn)定性上提出了更高的要求。首次提出的熱氧化條件下產(chǎn)氣特性對(duì)行業(yè)的更好發(fā)展提出了新的方向，接下來(lái)幾年內(nèi)我國(guó)在修訂GB 2536時(shí)勢(shì)必也會(huì)將此項(xiàng)性能要求納入考慮范疇口。
2.2 GB 2536
2011年，中國(guó)基于IEC 60296：2003重新修訂了我國(guó)變壓器油標(biāo)準(zhǔn)，正式推出GB 2536-2011（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》標(biāo)準(zhǔn)。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)承襲了IEC 60296：2003的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將變壓器油分為通用和特殊兩大類，通用型和特殊型又依據(jù)不同最低冷態(tài)投運(yùn)溫度分為0,-10,-20,-30,-40℃不同型號(hào)。相比于上一代版本，新的標(biāo)準(zhǔn)增加了兩個(gè)牌號(hào)，在檢驗(yàn)項(xiàng)目增加“總硫含量、抗氧化添加劑含量、2-微醛含量、析氣性、帶電傾向、稠環(huán)芳烴（PCA）含量和多氯聯(lián)苯（PCB）含量”等，將部分測(cè)定方法增加或變更。由于GB 2536—2011是基于IEC 60296：2003修訂，該標(biāo)準(zhǔn)與最新版國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60296：2020還存在諸多區(qū)別口，見(jiàn)表7。
從表7標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比看，相比于2020年最新的IEC 60296標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)基于IEC 60296：2003修訂的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)缺少了顏色、腐蝕性含硫化合物、金屬鈍化添加劑等方面的性能要求，芳烴等不理想組分含量方面也略有區(qū)別。特別是對(duì)于氧化安定性更好的特殊型變壓器油，新的IEC標(biāo)準(zhǔn)在熱氧化條件下的產(chǎn)氣特性方面提出更加清晰、明確的技術(shù)要求，相信這一技術(shù)指標(biāo)在下一次的標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中勢(shì)必會(huì)成為最重要的考慮之一口。
3 結(jié)論
1）伴隨我國(guó)超/特高壓輸送電網(wǎng)的建設(shè)，高性能變壓器油的需求呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，超/特高壓領(lǐng)域變壓器油在很大程度上還是以高品質(zhì)的環(huán)烷基產(chǎn)品為主。
2）我國(guó)變壓器油的研制開(kāi)發(fā)起步較晚，在標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)品性能評(píng)估等方面充分借鑒了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，隨著近年來(lái)我國(guó)電力行業(yè)的飛速發(fā)展，在變壓器油的性能要求方面我國(guó)勢(shì)必會(huì)提出更高的要求，變壓器油生產(chǎn)企業(yè)需要做好技術(shù)升級(jí)的準(zhǔn)備。
3）從IEC 60296標(biāo)準(zhǔn)的最新變化來(lái)看，對(duì)變壓器油的質(zhì)量控制、環(huán)保等方面提出了更高的要求，變壓器油生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該提升基礎(chǔ)油精制水平，提高油品潔凈程度，從而從根本上提升變壓器油的性能和運(yùn)行質(zhì)量。