本發(fā)明涉及提高變壓器油氧化安定性的方法，屬于變壓器油技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

變壓器油在變壓器中主要起絕緣和散熱作用，是油浸式變壓器制造所必需的重要基礎材料。它的質(zhì)量好壞關(guān)系到變壓器的安全運行與使用壽命。變壓器油在使用過程中，因受溫度、電場、氧氣以及水分和金屬等的作用，發(fā)生氧化、裂解與碳化等反應，生成某些氧化產(chǎn)物及其縮合物-油泥.產(chǎn)生氫及低分子烴類氣體和固體x臘等等。這一過程即稱為油的劣化。

變壓器油的劣化原理可以簡單描述成如下的反應過程。在電場中產(chǎn)生的電子作用下烴分子發(fā)生電離，產(chǎn)生烷基自由基，遇到溶解在油中的氧氣則生成更活潑的過氧化自由基，過氧化自由基與烴類反應產(chǎn)生過氧化氫物，然后在分解形成更多的自由基，使氧化反應繼續(xù)下去，這種以游離自由基為活化中心的反應是一種鏈式反應，只要有游離基存在的情況，即使外界不再供給能量反應也會繼續(xù)下去，且速度會越來越快。只有加入抗氧劑(惰性基團)才能使反應鏈斷裂。因此要延緩變壓器油的裂化，一方面要加入抗氧劑阻斷自由基的鏈反應，另一方面需要降低變壓器油中氧氣、水等雜質(zhì)的含量。

由于變壓器基礎油自身的抗氧化能力有限，通常需要在變壓器油中添加適量的抗氧化劑來延長變壓器油的使用壽命。但是大多數(shù)工業(yè)抗氧劑具有潛在的環(huán)境威脅，部分抗氧劑對于擊穿電壓和油流帶電還有著不利影響。這些都限制了抗氧劑在變壓器油中的使用。

在我國變壓器油標準中，普通變壓器油和超高壓變壓器油的主要區(qū)別體現(xiàn)在抗析氣性能，同時電氣性能也略有提高。超高壓變壓器油由于提高了抗析氣性能，需要在油品中增加芳烴含量，因此超高壓變壓器油基礎油的氧化安定性能指標有所降低。也就是說，我國的超高壓變壓器油是在犧牲了變壓器油基礎油氧化安定性的前提下提高其抗析氣性能。

納米改性變壓器油是近年來變壓器油研究的一個熱點。研究表明，納米顆粒可以提高變壓器油的熱導率和熱傳遞效率；另一方面，由于納米尺度下的界面效應，納米顆粒不但不會破壞變壓器油的絕緣性能，反而有助于提高其耐壓強度；有研究表明，納米材料可以在變壓器油老化時顯著改善其耐壓性能。目前還沒有研究將納米材料用于提高變壓器油的抗老化性能。

CN103113963 A公開了一種超高壓變壓器油及其生產(chǎn)工藝。所述的超高壓變壓器油包括如下質(zhì)量濃度的組分：環(huán)烷基基礎油75wt％-85wt％、十二烷基苯12wt％-22wt％、金屬脫活劑10-200ppm、光穩(wěn)定劑0.1wt％-3wt％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該超高壓變壓器油成本低廉，配方和生產(chǎn)工藝簡單，但是無法解決超高壓變壓器析氣的問題。

CN1438299 A公開了一種變壓器油抗析氣添加劑，以沸點為250至500℃石油餾分為原料，采用鈷—鉬、鎳—鉬、鎢—鎳、鉬—鈷—鎳加氫催化劑中的任意一種或任意一種以上的催化劑，進行加氫處理工藝；其次，將加氫處理工藝后的生成油，經(jīng)常壓分餾出沸點為280至360℃的餾份即得到變壓器油抗析氣添加劑；將變壓器油抗析氣添加劑加入普通變壓器油進行調(diào)合得到超高變壓器油；所述抗析氣添加劑實際是在變壓器油中增加了環(huán)烷烴的含量，從而大幅增加變壓器油的電氣絕緣性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在變壓器油中添加具有低溫加氫活性的納米催化劑，不僅可以增強變壓器油的電氣絕緣性能，而且可以利用變壓器工作環(huán)境下產(chǎn)生的50-150℃的高溫激活催化劑的反應活性，激活后的加氫催化劑不僅可以捕捉變壓器油中游離的氫自由基，與變壓器油中的不飽和烴類發(fā)生反應，從而阻斷變壓器油變劣的鏈反應；一般認為，鏈烷烴的傾點高，低溫流動性較差，抗析氣能力差，是變壓器油尤其是超高壓變壓器油的非理想組分，但是本發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，將異構(gòu)烷烴加入變壓器油后，可以和納米催化劑發(fā)生很好的協(xié)同作用，飽和異構(gòu)烷烴可以為加氫催化劑提供氫源，加速自由基的加氫反應，從而降低了變壓器油的析氣發(fā)生，延長了變壓器油的使用壽命。

一種提高變壓器油氧化安定性的方法，包括在變壓器油中添加3-10wt％異構(gòu)烷烴和0.5-5wt％納米加氫催化劑；所述環(huán)烷烴的碳鏈長度為5-30，優(yōu)選是8-20；所述納米加氫催化劑是負載鎳和鈰的氧化鋅/氧化鋁催化劑；所述異構(gòu)烷烴是碳鏈長度為8-20，優(yōu)選碳鏈長度是12-18；所述納米加氫催化劑在處理后的變壓器油中的添加量優(yōu)選是1-2wt％；所述異構(gòu)烷烴在處理后的變壓器油中的添加量優(yōu)選是5-8wt％。

所述納米加氫催化劑中鎳的負載量是5-20wt％，鈰的負載量是0.1-0.5wt％，氧化鋅和氧化鋁的質(zhì)量比是1:0.2-1。

所述變壓器油中芳烴的含量低于10wt％，優(yōu)選是低于5wt％，更優(yōu)選是低于2wt％，甚至可以不含芳香烴。

所述納米加氫催化劑粒徑為10-500nm，優(yōu)選是50-200nm。

所述納米加氫催化劑經(jīng)過羥基喹啉衍生物表面改性。

所述納米加氫催化劑的制備方法包括采用共沉淀法制備氧化鋅-氧化鋁復合載體，然后采用浸漬法負載催化劑活性組分鎳和鈰，最后在300-500℃下煅燒10-24h，即得所述納米加氫催化劑。

本發(fā)明的有益效果是，變壓器油僅需加入少量納米加氫催化劑和異構(gòu)烷烴，就可以大大提高變壓器油的抗擊穿性能和抗析氣性能，具有更好的抗氧化性能，延長變壓器油的使用壽命。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：

包括90wt％環(huán)烷烴，9wt％異構(gòu)烷烴和1wt％納米加氫催化劑。

實施例2：

包括90wt％環(huán)烷烴，5wt％異構(gòu)烷烴和5wt％納米加氫催化劑。

對比例1：

包括95wt％環(huán)烷烴，5wt％納米加氫催化劑。

對比例2：

包括90wt％環(huán)烷烴，5wt％芳烴和5wt％納米加氫催化劑。

對實施例和對比例得到的變壓器油，進行性能測試，結(jié)果如下表所示：

從上述實驗結(jié)果可以看出，同時添加了納米加氫催化劑和異構(gòu)烷烴的變壓器油抗老化性能和抗擊穿性能更好，而僅添加了納米添加劑的變壓器油則性能稍次。這說明納米添加劑和異構(gòu)烷烴有良好的協(xié)同效應，產(chǎn)生了意料不到的技術(shù)效果。

以上僅是本發(fā)明的實施范例，對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成任何限制。凡是采用本領(lǐng)域公知的等同替換或等同交換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。