使用氧化剂在电气设备中处理硫化铜沉积物的方法技术

一种处理材料和表面上的硫化铜沉积物的方法，所述材料和表面与电气设备内部的电绝缘油相接触，其中通常处于所述电气设备中的大量的绝缘油被去除。硫化铜将经受利用氧化剂的处理，其中氧化剂将导致与硫化铜沉积物进行反应。氧化剂可以包括以下化合物：二氧化氯、过氧酸或者臭氧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种处理在电气设备中的电绝缘层中出现的硫化铜沉积物的方法。
技术介绍
在电力传输和发电领域中，在多种不同设备中使用绝缘油，所 述多种不同设备例如电源变压器、配电变压器、抽头转换器、开关 设备以及电抗器。绝缘油通常是高度精炼的矿物油，绝缘油在高温 时稳定并且具有优秀的电绝缘属性。油的功能是在设备中对导体进 行电绝缘，抑制电晕和电弧，并且在电气设备中用作导体的冷却液。这些电绝缘油通常包含微量电抗性硫化合物，例如，硫醇(也称作硫醇mercaptan)，硫醇可以与铜或者氧化铜反应并形成硫醇铜。 〃琉醇铜可以进一步分解，导致形成^e克化铜(I) Cu2S。 一个反应途径示出如下Cu「,'0 + 2 RSH => 2 CuSR + , 2CuSR Cu2S + RSR其中RSH是硫醇，-SH是硫醇基(或者硫醇mercaptan) , -R是烷 基以及RSR是硫醚。其他的硫化有机物(尤其是硫化物)也可以是 活跃的，或者与铜直接反应，或者经由转化至硫醇来与铜反应。硫化铜在油中不能溶解，并且可以在电气设备内部与电绝缘油 接触的表面和材料上形成沉积物。例如，尽管纸、木材以及油已经 使用了一百多年，大的电源变压器绕组仍然大都由这些材料来绝缘， 这些材料仍然提供良好的性价平衡。硫化铜是电的半导体，并且在电气设备中的表面和材料上形成 半导电沉积物可以导致设备操作的退化或者中断。如杲在用于覆盖电气设备中铜导体的绝缘材料(通常是例如纸的纤维素材料)上沉积了半导体的硫化铜，则这可能导致绝缘材料 的绝缘属性退化，这将导致漏电或者短路。在电气设备内部的固态 绝缘材料(诸如，木材、陶瓷和压制版)表面上的半导体硫化铜沉 积物也会导致类似的问题。直接沉积于导体表面上的半导体硫化铜沉积物将导致很多问 题，尤其是当在连接器表面上形成沉积物的时候。在CIGRE Moscow symposium 2005中，由Bengtsson等人发表的 Oil corrosion and Cu2S deposition In Power Transformers —文4苗述 了失败的分析的结果、以及在电源变压器中的表面和材料上的硫化 铜Cu2S沉积物的实^^室再现。名称为 Method for removing reactive sulfur from insulating oil 的WO 2005115082描述了 一种用于从绝^彖油中去除含石危化合物的方 法，该方法通过将绝缘油暴露于至少一种硫净化物质、并且将绝缘 油暴露于至少 一种极性吸附剂而实现。在WO 2005115082中的方法是针对如下目的而开发用于通过 去除在电气设备外部的油中的含硫化合物，而处理在电气设备中已 经存在的电绝缘油，其防止硫化铜在电气设备内部的材料和表面上 继续沉积。迄今为止，没有关于如何处理在电气设备内部的表面和 材料上已经沉积的^/[匕铜沉积物的建议。当前，去除在用于覆盖铜 导体的绝缘纸上的硫化铜沉积物的仅有方案是，去除旧的纸张并且 将其替换为新的绝缘纸。JP 2001311083描述了在电气设备中使用电绝缘油之前，将油 存储在包含铜或者铜合金的容器中，来去除在电绝缘油中的硫化合 物的方法。油中的硫化合物可以与铜进行反应，并且由此捕获该硫 化合物，并在电气设备中使用之前将其从油中去除。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式提供了一种方法，借助于该方法利用氧 化剂来处理在电气设备内部的材料和表面上的半导体硫化铜沉积6物，其中去除了电气设备中的大量绝缘油。本专利技术的一个实施方式借助于初始定义的方法来实现，其特征在于氧化剂与在电气设备内部的材料和表面上的所述硫化铜沉积物进行反应，并且所述反应将硫化铜沉积物转换为较不导电的化合 物。硫化铜是半导体并且在绝缘材料上形成半导体沉积物将导致降 低绝缘材料和绝缘油系统的绝缘属性，这将在电气设备中导致短路。 可以通过从绝缘材料去除硫化铜、或者将硫化铜转换为具有较低导 电性的化合物，来避免短路。在本专利技术的一个实施方式中，所述氧化剂包括二氧化氯C102。 在本专利技术的另 一实施方式中，所述氧化剂包括过氧酸R-03H。 在本专利技术的另一实施方式中，所述过氧酸包括过乙酸C2H403。 在本专利技术的另一实施方式中，所述过氧酸包括过曱酸CH203。 在本专利技术的另一实施方式中，所述氧化剂包括臭氧03。 在电气设备内部的将要通过本方法进行处理的材料包括纸、压制版、木材以及与电绝缘油接触的其他固态/纤维性绝缘材料。 在电气设备内部的将要通过本方法进行处理的表面包括绝缘的导体、暴露的导体、磁性核以及与电绝缘油接触的其他固态表面。 根据本专利技术的一个实施方式提供的方法，进一步包括以下步骤:在利用所述氧化剂处理之前，利用置换剂对所述硫化铜沉积物进行预处理。所述置换剂与硫化铜沉积物反应，并且将硫化铜转换为更容易 由氧化剂氧化的物质。置换剂的示例是单质卣素元素，尤其是碘12 或者氯Cl2。根据本专利技术的一个实施方式，在利用氧化剂处理之前，去除全 部剩余的油，并且借助于其中可溶解所述电绝缘油的液体来进 一 步 清洁所述电气设备内部。可以对其中已经去除了大部分油，但是在表面和材料上剩余了 某些油的电气设备执行本方法。反应制剂，氧化剂以及可能的置换 剂两者，以气体形式进入设备，并且继而在表面或者材料上的油中7被吸收/溶解，并且主要在油态中发生反应。还可以对如下电气设备执行本方法在该设备中，已经去除了 大部分油，并且继而利用溶剂来进一步对设备内部的所有材料和表 面进行清洁。可以通过利用溶剂对设备内部进行喷射或者清洗来执 行由溶剂对电气设备进行清洁，继而去除所述溶剂。还可以通过以 蒸汽方式引入溶剂并使得所述蒸汽凝结在表面和材料上，来执行对 设备进行清洁。继而，从设备中去除凝结物。本专利技术的另一实施方式是一种处理在电气设备内部的材料和表 面上的硫化铜沉积物的系统，所述材料和表面与所述电气设备中通 常存在的电绝缘油相接触，其中所述电气设备中的油几乎为空，并以及所述系统包括用于将过量气体从所述电气设备中去除的装置。 在所述系统中，所述用于引入气态化学制剂的装置包括在化学制剂 的源以及所述设备之间的临时连接。所述气态化学制剂可以是包括 二氧化氯、过乙酸、过曱酸、臭氧的氧化剂，或者是包括碘或者氯的置换剂。根据本专利技术的 一个实施方式，在受控的气体中执行所述处理。 通过控制例如湿度、温度、氧化剂浓度或者局部压力、氮气和氧气 的含量的参数来控制气体。如果存在使用置换剂来对硫化铜沉积物进行预处理的步骤，则 通过控制例如湿度、温度、氧化剂浓度或者局部压力、氮气和氧气 的含量的参数来控制气体。为了以受控方式发生反应，必须控制设备内部气体的局部压力。 需要重点控制的气体是氧化剂或者置换剂、氮、氧以及湿度。该方法可能需要利用例如氮气N2的非反应气体来稀释氧化剂或者置换剂的步骤。该方法可以包括在将气体注入设备之前，将气体混合物 进行冲淡(dying)的步骤。反应率还受到设备中温度的影响，以及一种用于控制设备中温 度的方法是，利用通过导体的电流来加热电气设备中的导体，而另一种控制设备中温度的方法是，使用设备上的外部加热器。为了以充分的反应率发生反应，制剂(氧化剂或者置换剂)必 须从设备内部的大量气体传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理在材料和表面上的硫化铜沉积物的方法，所述材料和表面与电气设备内部的电绝缘油相接触，其中通常处于所述电气设备中的大量的绝缘油被去除：　其特征在于：　在材料和表面上的所述硫化铜沉积物将经受致使与所述硫化铜进行反应的氧化剂的处 理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2006-8-25 0601743-8;SE 2007-3-23 0700748-71. 一种处理在材料和表面上的硫化铜沉积物的方法，所述材料和表面与电气设备内部的电绝缘油相接触，其中通常处于所述电气设备中的大量的绝缘油被去除其特征在于在材料和表面上的所述硫化铜沉积物将经受致使与所述硫化铜进行反应的氧化剂的处理。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述氧化剂是二 氧化氯C102。二氧化氯、过氧酸或者臭氧。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述氧化剂包括过氧酸。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述过氧酸包括 过乙酸C2H403。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述过氧酸包括 过甲酸CH203。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述氧化剂是臭 氧03。7. 根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在于在 利用所述氧化剂的处理之前，利用包括卣素的置换剂来对所述电气 设备的材料和表面进行处理。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述置换剂是单 质卣素元素。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述置换剂包括 碘12。10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述置换剂包括 氯Cl2。11. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述置换剂包括碘化氬HI。12. 根据权利要求1-12中的任一项所述的方法，其特征在于 在所述处理之前，去除全部剩余的油，并且借助于其中可溶解所述 电绝缘油的液体来进 一 步清洁所述电气设备内部。13. 根据权利要求1-12中的任一项所述的方法，其特征在于 在受控气体中执行利用所述制剂的所述处理。14. 根据权利要求1-12中的任一项所述的方法，进一步包括将 非反应气体引入所述电气设备中以控制所述气体的步骤。15. 根据权利要求1-14中的任一项中所述的方法，其特征在于 在处理期间，利用通过导体的电流来加热所述电气设备。16. 根据权利要求1-14中的任一项中所述的方法，其特征在于 在处理期间，利用外部加热器来加热所述电气设备。17. 根据权利要求1-16中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：K古斯塔夫森，R利安德森，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]