ICS29.040.10 K15 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T10201-2019 矿物绝缘油中纸热降解产生的二氧化碳和 2-糠醛的解释导则 Guidance ontheinterpretation of carbon dioxide and2-furfuraldehyde as markers of paper thermal degradation in insulating mineral oil （IEC TR62874:2015，IDT) 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发布
NB/T 10201-2019 前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则编写.
本标准使用翻译法等同采用IECTR62874：2015《矿物绝缘油中纸热降解产生的二氧化碳和2-糠醛 的解释导则》.
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下： GB/T1094.7-2008电力变压器第7部分：油浸式电力变压器负载导则（IEC60076-7:2005，M0D）； NB/T42140-2017绝缘液体油浸纸和油浸纸板用卡尔费休自动电量滴定法测定水份（IEC60814： 2014 M0D). 本标准与IECTR62874：2015的编细性差异如下： -删除了其前言和引言； 一根据正文引用的需要，将参考文献中的部分标准列入到规范性引用文件中，将已等同采标转化 为我国的标准代替原来的IEC标准.
本标准的附件A提供了参考资料.
本标准由中国电器工业协会提出.
本标准由全国绝缘材料标准化技术委员会（SAC/TC51）归口.
本标准起草单位：广东电网有限责任公司电力科学研究院、桂林电器科学研究院有限公司、中国电 力科学研究院有限公司、中国石油兰州润滑油研究开发中心、嘉吉投资（中国）有限公司.
本标准主要起草人：付强、罗传勇、于龙英、赵婕、彭磊、林木松、钱艺华、张丽、赵耀洪、王健 一、蔡胜伟、王会娟、王锐锋.
NB/T 10201-2019 矿物绝缘油中纸热降解产生的二氧化碳和2-糠醛的解释导则 1范围 本标准提供了通过分析溶解于矿物绝缘油中的特征产物含量来评估变压器绝缘纸寿命的指导方法.
将糠醛（2-FAL）、CO：的测试结果和不同种类电气设备相应注意值进行比较，可提供绝缘纸热降解程度 的预测信息.
通过定期监测油中的糖醛和CO：含量，并将其与正常老化情况下醛CO：含量进行对比， 可以在短时间内评估绝缘纸的老化程度.
本标准规定了绝缘纸热降解评估的统计方法，与绝缘纸老化相关的浓度和增加率的注意值是根据统 计数据库得出，附件A提供了参考资料.
注意值仅供运行参考，面不能作为阅值.
本标准适用于矿物绝缘油和纤维素纸的变压器和电抗器，不适用于其它绝缘液体（如酯类、硅油等） 或非纤维素绝缘纸（例如热改性纸、合成纸等），也不适用于绝缘纸实际聚合度（DP）的计算.
本标准适用于故障和运维历史已知且运行期间持续监测的设备.
2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件.
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T29305新的和老化的纤维素电气绝缘材料的粘均聚合度的测量（IEC60450：2004，IDT） IEC60076-7电力变压器第7部分：油浸式电力变压器负载导则 IEC60567充油电气设备气体取样以及游离气体和溶解气体分析导则 IEC60814绝缘液体油浸纸和油浸纸板用卡尔费休自动电量滴定法测定水份 IEC60970绝缘液体粒子计数和尺寸分类的方法 IEC61198矿物绝缘油2-糠醛和相关化合物的测定方法 IEC60666绝缘油中规定的添加剂的检验和测定方法 IEC60599使用中浸渍矿物油的电气设备溶解和游离气体分析结果解释的导则 IEEEStdC57.91矿物油浸变压器及步进式调压器指南 3概述 3.1简介 本标准规定了绝缘纸热寿命评估的统计方法.
根据不同类型变压器数据统计得出相应注意值（见附 件A）.
如6.1所述数据统计的方法可用于计算同类型的变压器或电抗器的注意值.
不同运行环境和运行条 件的变压器注意值可能不同.
注：关于映哺化合物作为绝缘纸降解诊断特征产物的情况说明，请参阅CIGRE494/2012.
3.2绝缘纸的热力和机械降解
NB/T10201-2019 3.2.1概述 变压器老化的主要因素包括：绝缘体系的设计、材料和污染物，以及运行工况.
对于固体绝缘（纸 或纸板）而言，老化直接影响其机械性能和介电性能.
对于变压器而言，热老化主要影响绝缘纸的机械 强度，即变压器抗短路能力的降低.
这一情况还有待统计数据验证.
绝缘纸的抗张强度、拉伸强度和抗折强度都随老化时间增长面降低，并且温度越高降低速率越快.
绝缘纸的机械性能以抗张指数或聚合度（DP）表示，老化程度对其有显著的影响.
纤维素是由多个 葡萄糖环组成的长链化合物，其DP值即是分子链长的平均数，通过测定纸溶液的粘度计算得出（见GB/T 29305).
由于测试所需的绝缘纸量较少，检测DP值比检测抗张指数更方便.
因此，DP被广泛用于绝缘纸老 化状态的评价.
纸的降解主要有三种过程：水解、氧化和热解.
3.2.2温度的影响 温度影响纤维的降解速率（见IEC60076-7和IEEEStdC57.91）.
按照IEC60076-7中Montsinger建议，变压器的寿命可以由式（1）表述： L =e-pxθ (1) 式（1）中： L-变压器寿命： p-常数； 0一以摄氏度为单位的温度.
该公式是IEEEStd C57.91中Arrhenius定律的简化.
对变压器而言，并无一个准确的寿命终点的标准，所以IEEE和IEC考虑使用老化速率来判断老化， 即Montsinger公式寿命的倒数，见式（2）： x × = (2) 式（2）中： R一老化速率： C一常数.
其值取决于许多参数，例如纤维素纸的原始质量以及环境参数（系统中的湿度 和氧含量），该影响因素参考图1所示.
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NB/T 10201-2019 热解 混合机制 曲线 水解 氧化分解 1/T 图1不同老化过程老化速率图 3.2.3湿度和氧气的影响 湿度和氧气对纤维素纸的老化有重要的影响（主要是氧化）.
湿度和氧气不仅降低绝缘纸的机械强 度，而且会导致液-固绝缘体系老化产物的增加，因为绝缘油和纸形成的降解产物会导致绝缘纸的进一 步降解.
在油-纸绝缘体系的老化过程中会形成许多副产物，如碳氧化合物、水、酸、油泥和呋喃化合物.
部分降解产物，如呋嘀化合物易溶于油，且稳定性好，可作为老化诊断特征产物.
呋嘀类化合物是纤维 素和半纤维素水解以及纤维素氧化热解后的脱水反应形成，其测试方法见IEC61198.
在变压器中，老化过程（包括水解、氧化和热解）是同时进行的，形成了非线性的综合老化机制（见 图1)，哪个过程起主导作用取决于温度和运行参数.
由于油纸绝缘降解过程复杂，难以进行单一活化 能计算.
标准 3.3绝缘纸老化的症状 3.3.1概述 绝缘纸的老化程度可通过直接检测纸或通过测量溶解在油中的副产物来获得.
纤维素降解主要影响绝缘纸的机械性能（抗张强度、拉伸率、破裂强度、折叠强度等）（见图2）， 但是对这些参数的直接测量需要大量的纸样，在运行变压器无法实现.
然而，机械特性和聚合度（DP） 之间的关系是公认的.
纤维素的降解对绝缘纸的抗压力影响不大.
