- Что такое трансформатор?
- Как выполняется заливка трансформатора?
- Определение электрической прочности
- Правильная эксплуатация трансформаторного масла
- Оборудование GlobeCore
- Продукция
- Зачем в трансформаторах масло?
- Советы при покупке трансформаторного масла
- Объем и периодичность испытаний
- Влияние чистоты очистки на старение трансформаторного масла
- Очистка трансформаторного масла при включенном трансформаторе
- Технические характеристики трансформаторного масла
- Состав
- Особенности применения
- Периодичность испытания масла Высоковольтные выключатели
- Проверка масел
- Эксплуатация трансформаторного масла
- Понятие старения
- Марки трансформаторных масел
- Отечественные трансформаторные масла
- Зарубежные трансформаторные масла
Что такое трансформатор?
Трансформатор – это устройство, которое преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения частоты. По своей конструкции он состоит из одной или нескольких изолированных лент или витков провода (обмоток), которые намотаны на сердечник (магнитопровод).
Работа трансформаторов основана на принципе электромагнитной индукции. Переменный ток подается на первую обмотку и создает в катушке магнитное поле, которое создает электрический ток во второй катушке. Величина напряжения ЭДС зависит от скорости изменения магнитного поля и числа витков в катушке.
Если число витков в первичной обмотке больше, чем во вторичной, то это понижающий трансформатор. Если наоборот, то усилитель. В зависимости от того, на какую обмотку подается переменное напряжение, один и тот же трансформатор может быть как повышающим, так и понижающим. Существуют также высокочастотные и низкочастотные трансформаторы. Частота, на которой работает оборудование, определяется материалом, из которого изготовлен сердечник. Если сердечника нет, то это высокочастотный трансформатор.
Другой тип трансформатора — силовой. В них две и более обмотки размещены на замкнутом магнитопроводе из стальных пластин. Одна из катушек подключена к источнику переменного тока, другая к потребителю. Электроэнергия передается от первичной обмотки к вторичной за счет магнитного потока в сердечнике.
Как выполняется заливка трансформатора?
Дело вот в чем — с помощью специального оборудования в трансформатор закачивается масло. При этом скорость не превышает 3 т/ч. Сложность процедуры заключается в том, что температура должна быть не ниже 10 градусов.
Однако такая температурная характеристика имеет место разве что в трансформаторах до 110 кВ. Если рабочее напряжение электрооборудования достигает 500 кВ, температура заливки масла составляет 50 градусов.
При этом не следует забывать об остаточном давлении, которое необходимо поддерживать внутри трансформатора. Контроль уровня осуществляется либо с помощью дополнительных уровней масла, либо с помощью расширительного бачка, если он имеет место быть.
Видео продемонстрирует полную технику обслуживания силового трансформатора:
Определение электрической прочности
Этот показатель можно назвать основным параметром, характеризующим изолирующие свойства жидкого диэлектрика. Расчет прочности трансформаторного масла проводят по формуле: Е = UNP/h, где UNP — напряжение пробоя, h — межэлектродный зазор. Результаты теста снимаются с помощью специального прибора, такого как на рисунке ниже.
Блок управления электросилой КПН-901
Характерно, что показатели измерения пробивного напряжения не зависят от электропроводности масла, но оба эти свойства чувствительны к влаго- и газосодержанию, а также наличию технологических примесей. Как только перечисленные показатели выходят за допустимые пределы, наблюдается увеличение электропроводности и снижение электрической прочности.
Скачать и ознакомиться с более полной методикой определения пробивного напряжения трансформаторного масла вы можете по ссылке:
Правильная эксплуатация трансформаторного масла
Контакт с кислородом воздуха является важным фактором, влияющим на эксплуатационные характеристики трансформаторного масла. На качество диэлектрической жидкости также влияет высокая температура, солнечные лучи и т д. Чем сильнее окисляется трансформаторное масло, тем ниже его диэлектрическая прочность. Воздействие кислорода можно оценить с помощью таких параметров, как реакция водной вытяжки и кислотное число. Первая показывает наличие в масле нерастворимых кислот, а вторая показывает количество миллиграммов едкого калия, которое необходимо использовать для нейтрализации всех свободных кислот. Хорошее трансформаторное масло должно быть нейтральным при экстрагировании водой.
Если в процессе эксплуатации трансформатора в результате проведенных анализов было выявлено, что жидкая изоляция более не соответствует действующим требованиям, необходимо использовать процессы регенерации. Регенерация – это полное восстановление свойств трансформаторных масел с тем, чтобы в дальнейшем их можно было использовать по прямому назначению.
В процессе эксплуатации происходит постепенное снижение уровня масла в баке трансформатора, что может быть вызвано испарением. Поэтому периодически необходимо доливать диэлектрическую жидкость.
При отсутствии профилактических мероприятий качественные характеристики масла ухудшаются намного быстрее. В результате увеличивается количество осмотров, очисток и замен изоляционной жидкости. Понятно, что финансовые затраты на обслуживание нефтяного оборудования также значительно возрастают. Для замедления процесса старения масла используются специальные термосифонные фильтры, наполненные силикагелем. Последний обладает хорошими абсорбирующими свойствами, которые обеспечивают непрерывное удаление продуктов старения и рециркуляцию изоляционной жидкости.
Одним из видов защиты трансформаторного масла от окисления является также азотная защита. Суть этого метода заключается в следующем. Азотные подушки, выполненные в баке трансформатора, предотвращают контакт масла с воздухом, тем самым предотвращая окисление нефтепродукта.
Если показатели качества масла упадут ниже установленных значений, необходимо прибегнуть к восстановлению. При отсутствии глубоких химических превращений и наличии нерастворимых примесей, воды или углерода изолирующая жидкость может быть извлечена методами осаждения, фильтрации или центрифугирования.
Регенерация масла применяется, когда другие методы не могут улучшить качество. При обращении с изоляционными жидкостями очень важно обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей. Это возможно как при установке запасного трансформатора, так и при использовании оборудования, допускающего регенерацию непосредственно в работающем трансформаторе. Эти устройства производятся компанией GlobeCore.
СММ-Р — устройство регенерации, позволяющее восстановить качественные характеристики трансформаторных масел до нормируемых значений с помощью специального сорбента — фуллеровой земли. Обладает высокой абсорбирующей способностью и позволяет удалять продукты окисления и старения из изоляционных жидкостей.
После полного насыщения почва реактивируется непосредственно на заводе и может в дальнейшем перерабатывать трансформаторное масло.
Использование сложных мобильных устройств типа СММ для полного восстановления свойств отработанного масла снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования. Мобильная система дегазации, очистки и регенерации способна обслуживать несколько трансформаторов, перемещая и соединяя их на территории компании. Не требует замены очистительного оборудования.
Системы дегазации и регенерации также удаляют шлам и вредные внутренние изоляционные отложения, которые невозможно полностью удалить из внутренней части двигателя. Это продлевает срок службы масла. Также уменьшается вероятность выхода из строя трансформатора.
Масло, циркулирующее от трансформатора к блоку регенерации, проходит несколько стадий. Отличие от простых процессов дегазации или фильтрации в том, что масло возвращается в трансформатор не только очищенным от вредных примесей и различных катализаторов старения, но и полностью восстанавливает свои свойства и свойства. Поэтому отходы мало чем отличаются от свежих продуктов и повышают производительность двигателей.
Сложные системы сбора нефти, такие как SHM, являются экономичной современной заменой простых систем дегазации. Потребности и возможности промышленных компаний увеличиваются с каждым годом. Поэтому рациональное вложение в покупку оборудования с возможностью замены трех и более машин в установке, капитальный ремонт нескольких силовых трансформаторов и получение не только очищенного продукта, но и полностью регенерированного и восстановленного в своих свойствах масла.
Оборудование GlobeCore
Мобильная масляная станция для регенерации автомобилей
Завод подготовки трансформаторного масла…
Продукция
- Регенерация индустриальных масел
- Дегазация и вакуумно-термическая сушка масел
- Комплексная очистка электроизоляционных масел
- Сушильный шкаф
- Битумно-эмульсионная установка
- Установка модификации битума полимерами, ПБВ, типа УСБ-3
- Смесительное оборудование
- Мобильная маслозаправочная станция СММ-450/16У
- Вихревой блок
- Коллоидные мельницы
- Техническое обслуживание ветряных турбин
- Мобильная маслозаправочная станция СММ-4.0Т
Зачем в трансформаторах масло?
Обмотки являются наиболее важной частью трансформатора и должны быть защищены. В процессе преобразования высокого напряжения в низкое оборудование выделяет много тепла. Во избежание выхода из строя трансформаторов это тепло необходимо отводить.
Для решения проблем, связанных с работой трансформаторов, используются специальные масла.
Трансформаторное масло является продуктом перегонки рафинированной нефти. Температура кипения колеблется от +300°С до +400°С. В зависимости от того, какое масло использовалось, масла обладают определенными свойствами. Они имеют сложный состав, в который входят следующие компоненты:
- 10-15% парафинов
- 60-70% нафтенов или циклопафинов
- 15-20% ароматических соединений
- 1-2% асфальтосмоляные вещества
- < 1% соединений серы
- < 0,8% соединений азота
- < 0,02% нафтеновых кислот
- 0,2-0,5% антиоксидантная добавка
Трансформаторные масла предназначены для:
- Охлаждение
- Электрическая изоляция
- Гашение дуги
В оборудовании мощностью 50-500 кВА применяется бумажно-масляная изоляция. Это пропитанная маслом изоляционная бумага. В трансформаторах мощностью 20-30 кВА применяют большие металлоконструкции (баки) с большим количеством труб, проходящих параллельно в одном или нескольких направлениях. Сердечники обмотки помещены в трубчатую емкость, где они окружены маслом, отводящим тепло. За счет конвекции горячая жидкость поднимается по трубе, охлаждается и опускается обратно в бак. По мере нагревания масла этот процесс повторяется.
Советы при покупке трансформаторного масла
Сегодня на международном и внутреннем рынках работает большое количество производителей и дистрибьюторов трансформаторных масел.
Трансформаторные масла должны обладать высокой стойкостью к окислению при максимально возможном сроке эксплуатации, не должны осаждаться или образовывать эмульсии с водой. Практически все виды трансформаторных масел содержат антиокислительные присадки. Добавки ионола используются отечественными производителями. Эффективность этих добавок основана на способности взаимодействовать с активными перекисными радикалами, образующимися в ходе цепной реакции окисления углеводородов и являющимися ее основными переносчиками.
Наличие присадок в составе трансформаторного масла замедляет процесс старения. Когда действие антиокислительных присадок исчерпывается, масло окисляется примерно в то же время, что и рабочие жидкости без присадок.
Основными характеристиками трансформаторного масла являются его вязкость и плотность. Эти показатели во многом определяют эффективность масел. Более высокая вязкость дает более высокую диэлектрическую прочность. Однако, чтобы трансформаторное масло могло охлаждать внутреннюю среду энергосистем, индекс вязкости не должен быть очень высоким.
Таким образом, для обеспечения выполнения двух основных функций масла получается компромиссное значение кинематической вязкости. Для большинства масел при 20°С она составляет 28-30·10-6 м2/с. Коэффициент диэлектрических потерь, в свою очередь, также отвечает за надежность диэлектрической прочности трансформаторного масла, которая защищает системы от вероятности выхода из строя.
Эти и некоторые другие эксплуатационные характеристики трансформаторных масел обеспечиваются за счет использования высококачественного масла, применения глубокой очистки при переработке и введения рецептур присадок, улучшающих антиокислительные, деэмульгирующие, антикоррозионные и, в некоторых случаях, антикоррозионные свойства коррозия.
— износостойкие свойства масел Рассмотрим, какие виды трансформаторных масел можно купить на внутреннем рынке нефтепродуктов. Масло типа ВГ получают из парафиновых масел гидрокаталитическими процессами с добавлением ионоловой присадки. Обладает высокими диэлектрическими свойствами и хорошей стойкостью к окислению.
Масло ГК, применяемое в основном в электрооборудовании высших классов напряжения, получают из серосодержащих парафиновых масел методом гидрокрекинга. Оно также содержит присадку под названием ионол, которая обеспечивает устойчивость к окислению и поддерживает хорошие диэлектрические свойства этого типа масла. Также рекомендуется для использования в электрооборудовании более высоких классов напряжения.
Нефть ТКп производится из малосернистых нафтеновых нефтей методом кислотно-щелочной переработки. Масло также содержит ионогенную присадку. Рекомендуемая область применения – оборудование напряжением до 500 кВ включительно.
Выбор типа масла зависит не только и не столько от особенностей типов узлов электрооборудования промышленного предприятия, сколько от индивидуальных потребностей конкретного предприятия. Большинство видов трансформаторных масел универсальны. Во всех случаях правильный выбор трансформаторного масла с учетом климатических и физических условий эксплуатации обеспечивает надежную и устойчивую работу сложного энергетического оборудования: высоковольтных трансформаторов и вакуумных выключателей.
Объем и периодичность испытаний
Согласно действующим стандартам масло испытывают в следующих случаях:
- При хранении электроприборов. Периодичность испытаний зависит от класса напряжения оборудования. Например, масло в агрегатах до 35,0 кВ испытывают каждые полгода, а в оборудовании, рассчитанном на 110,0 кВ и более, испытания проводят каждые 4 месяца. Если заливка производилась свежими трансформаторными маслами, достаточно проверки электрической прочности, в противном случае проводится сокращенный химический анализ.
- Перед началом работы. Перед включением трансформаторов или других устройств, использующих масло, необходимо взять пробу из бака оборудования. Объем испытаний определяется изготовителем электрооборудования.
- При эксплуатации масляных выключателей, высоковольтных трансформаторов, специальных средств измерения тока и т п. Периодичность испытаний зависит от назначения оборудования и класса напряжения. Например, для силовых трансформаторов до 35,0 кВ испытания проводят со следующей периодичностью:
- После ввода в эксплуатацию 5 раз в первый месяц, 3 испытания должны быть проведены в первые две недели, остальные — в следующие две недели.
- Дальнейшие измерения производятся с периодичностью 4 месяца.
Читайте также: Ремонт масляного радиатора своими руками
Влияние чистоты очистки на старение трансформаторного масла
Средний срок службы трансформаторного масла, гарантированный производителем, составляет от 6 до 8 лет. На практике он может прослужить 10 и более лет, прежде чем его почистят или заменят. Правильная эксплуатация позволяет продлить срок службы трансформаторного масла до 20-25, а в некоторых случаях даже до 30 лет. В противном случае электроизоляционные жидкости могут не работать даже в течение гарантийного срока.
Первые 6-8 лет эксплуатации масла характеризуются кислотностью на уровне 0,1 мг КОН/г (при правильном уходе за силикагелевыми картриджами). Через 8-10 лет кислотное число может достигать 0,5 мг КОН/г, поэтому возникает необходимость удаления осадка с активной части трансформатора. Если очистку не проводить, кислотное число может продолжать повышаться до 1 мг КОН/г в течение следующих 2-3 лет. Затем трансформаторное масло необходимо заменить новым или регенерировать.
Очистка трансформаторного масла при включенном трансформаторе
Процессы окисления, происходящие в изоляционных жидкостях, могут быть ускорены при взаимодействии со свободным воздухом и влагой при высоких температурах. Металлы, из которых изготовлена активная часть и корпус трансформатора (медь, свинец и др.), выступают в данном случае в роли катализаторов.
Если взаимодействие трансформаторного масла с воздухом ограничено, кислотное число увеличивается медленнее. Во избежание интенсивного окисления все медные детали трансформаторов обматываются специальной лентой, а бак и другие металлические детали покрываются качественной краской.
Влага считается самым опасным врагом трансформаторного масла, поэтому необходимо принять все возможные меры для предотвращения ее попадания в силовой агрегат.
Даже небольшое количество примесей приводит к снижению диэлектрической прочности трансформаторного масла. При использовании продукта высокой чистоты можно с уверенностью предположить, что размер примесей пропорционален размеру молекул нефтяных углеводородов.
Очень чистая электроизоляционная жидкость без волокон, воздуха, смол, мыла, кислот и воды может иметь диэлектрическую прочность порядка 150 кВ/мм. Но быстрая коагуляция примесей означает, что значение диэлектрической прочности редко превышает 20 кВ/мм. И это несмотря на то, что для большинства товарных марок масел характерно напряжение пробоя 10-20 кВ/мм.
В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, лежащее в основе работы электрического трансформатора.
необходимо следить за равномерностью электрического поля в изоляции. Тщательно разглаживая морщины и складки на изоляции и электродах трансформатора, можно предотвратить серьезные повреждения. Если оставить все как есть, в местах повышенной концентрации электрического поля будут скапливаться деструктивные волокна целлюлозы и влага, что неизбежно приведет к поломке.
Не рекомендуется полностью удалять ингибиторы при рафинации масла. Если это было сделано по ошибке, необходимо ввести синтетические ингибиторы.
Технические характеристики трансформаторного масла
Требования к трансформаторному маслу очень высоки. Их свойства должны соответствовать условиям эксплуатации оборудования, а сам материал должен обеспечивать надежную работу.
Все трансформаторные масла должны обладать электроизоляционными свойствами. Их диэлектрическая прочность напрямую зависит от наличия воды и волокон. Именно поэтому в масле не должны присутствовать вода и механические примеси, так как они снижают его электроизоляционные свойства.
Температура застывания масла не должна превышать -45°С, но для южных регионов допускается использование жидкостей, температура застывания которых составляет -35°С. Это необходимо для сохранения текучести при эксплуатации под воздействием отрицательных температур. Для эффективного отвода тепла жидкости должны иметь наименьшую вязкость при температуре вспышки. Для разных марок она варьируется от +95°С до +150°С.
Одним из важнейших свойств трансформаторного масла является устойчивость к окислению — способность жидкости сохранять свои свойства при длительной эксплуатации. Этот параметр обеспечивается антиоксидантной добавкой, эффективность которой зависит от того, насколько хорошо она взаимодействует с продуктами реакции окисления углеводородов.
Плотность жидкости находится в пределах (0,84-0,89)*103 кг/м3. Это необходимо знать для расчета массы продукта. Также он позволяет узнать углеводородный состав жидкости.
Вязкость является важным свойством трансформаторного масла. Для достижения высокой электрической прочности жидкость должна быть вязкой. Но чтобы масло правильно функционировало в качестве охлаждающей среды в трансформаторах и в качестве среды для подвижных элементов выключателя, оно должно иметь низкую вязкость. В противном случае охлаждение будет недостаточным, и выключатели не смогут разорвать электрическую дугу.
В связи с этим показатель кинематической вязкости при +20 °С должен быть 28-30*10-6 м2/с.
Состав
Трансформаторные масла на 100% минеральные. Их изготавливают из рафинированного масла путем перегонки; масло для этого кипятят при температуре от 300 до 400 градусов Цельсия.
Свойства конечного продукта зависят от географического происхождения масла.
Масла различаются по составу и характеристикам.
Требования к трансформаторному маслу достаточно высоки.
Основными критериями определения качества смазочного материала являются:
- Диэлектрическая прочность. Хорошие изоляционные свойства трансформаторного масла достигаются тщательной очисткой его от влаги и примесей. Для очистки масла применяют физические, химические и физико-химические методы. Наиболее технически простым, а потому и доступным, является метод фильтрации. В некоторых случаях одной фильтрации недостаточно, тогда для очистки применяют другие методы или их комбинации. Кроме того, в трансформаторы встроены системы очистки масла.
- Чистота масла. Именно от этого показателя зависит диэлектрическая прочность. Чистота свежего масла должна быть подтверждена соответствующим сертификатом. Несмотря на свою первоначальную чистоту, при работе трансформатора масло подвергается воздействию газов, выделяющихся в результате нагрева. Газы растворяются в масле и ухудшают его свойства. Также в продукте могут быть механические примеси. Трансформаторное масло необходимо очищать ежегодно, независимо от интенсивности использования. Раз в пять лет масло меняют, либо полностью регенерируют на специальном оборудовании. Кроме того, трансформаторы обычно имеют встроенную систему фильтрации.
- Окислительная стабильность. Антиоксидантные присадки добавляются в масло, чтобы лучше сопротивляться окислению, чтобы сохранить производительность в течение длительных периодов эксплуатации. В большинстве случаев в качестве добавки используют ионол, который лучше действует на продукты реакции окисления.
- Вязкость. С этим параметром все очень сложно – с одной стороны, чем выше вязкость трансформаторного масла, тем хуже его электропроводность. Следовательно, лучшую электрическую изоляцию он обеспечивает. Проблема в том, что высокая вязкость масла затрудняет его циркуляцию по системе охлаждения трансформатора. Избыточное тепло не отводится в необходимых количествах, что негативно сказывается на работе оборудования. В этой ситуации приходится идти на компромисс и выбирать среднее. Оптимальная вязкость масел при температуре 20 ºС составляет 28-30х10-6 м2/с.
- Минусовая температура. Его измеряют с помощью пробирки для проверки масла, наклоненной под углом 45º. Если уровень масла остается неизменным в течение 1 минуты, это считается плавающей точкой. Для свежих масел значение составляет -45ºС, но есть отклонения из-за условий эксплуатации. Так, для масел, предназначенных для эксплуатации в теплых регионах, это значение составляет -35º, а для северных регионов -65ºС.
- Точка возгорания. Это температура, при которой пары горячего масла воспламеняются, если к ним поднести спичку. Само масло не воспламеняется. Показатели качественного продукта не ниже 135ºС.
- Температура возгорания. Температура, при которой масло загорается и горит не менее 5 секунд.
- Температура самовоспламенения. При его достижении масло воспламеняется само по себе, без внешних источников огня. Для трансформаторных масел этот параметр не ниже 350ºС, оптимальное значение 400ºС.
Особенности применения
В зависимости от химического состава и эксплуатационных характеристик разные марки масел используются для разных целей. Новое электрооборудование должно быть заправлено только свежими жидкостями, ранее нигде не использовавшимися. Каждая партия используемого масла должна иметь сертификат производителя.
Прежде чем заливать масло в оборудование, его необходимо предварительно подвергнуть глубокой термовакуумной обработке.
Этот порядок определяется руководящим документом РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования». Согласно ему, максимальное содержание воды в масле, используемом для трансформаторов с пленочной или азотной защитой, измерительных трансформаторов и герметизированных вкладышей, должно составлять 0,001% по массе, а концентрация воздуха не должна превышать 0,5% по массе.
В электрооборудовании без пленочной защиты и негерметичных вкладышей содержание воды в масле допускается в количестве 0,0025 % масс. Степень использования зависит от чистоты жидкости. Жидкости, используемые в оборудовании напряжением до 220 кВ, должны быть не ниже 11 класса, а в устройствах напряжением выше 220 кВ — не ниже 9 класса.
Периодичность испытания масла Высоковольтные выключатели
Типы испытаний Баковые автоматические выключатели напр. 110 кВ и выше Баковые выключатели на напряжение до 35 кВ включительно и маломасляные выключатели на все классы напряжения Баковые выключатели на напряжение 35 кВХАРГ — Пробивной У При выполнении максимально допустимого количества соединений (включений и отключений) КЗ -токи цепи или токи нагрузки без ремонта. Не реже одного раза в 4 года.
После отработки максимально допустимого количества коммутационных токов КЗ (или токов нагрузки) они не подлежат испытаниям, так как должны заменяться маслом, подготовленным для заливки в отключения и включения электрооборудования) токов короткого замыкания или токов нагрузки. После того, как они осуществили максимально допустимое число коммутационных токов КЗ (или токов нагрузки), они не подлежат испытаниям, так как должны быть заменены маслом, подготовленным для заливки в электрооборудование.
Механические примеси При выполнении максимально допустимого количества коммутационных операций без ремонта (отключений и включений) токов короткого замыкания или токов нагрузки.
После отработки максимально допустимого количества токов КЗ (или токов нагрузки) они не подлежат испытаниям, так как должны быть заменены маслом, подготовленным для заливки в электрооборудование — Количество кислот — Кислот и щелочей — После доработки , максимально допустимые токи короткого замыкания (или токи нагрузки) испытаниям не подлежат, так как для заправки электрооборудования маслом необходимо заменить их маслом, подготовленным для заливки в электрооборудование.-Ионол, Агидол-Фуран.
Проверка масел
Параметры масла проверяются путем анализа следующих физико-химических и электроизоляционных свойств:
- Электрическая прочность
- Коснитесь касательной
- Содержание влаги
- Содержание газа
- Количественный состав механических примесей
Содержание влаги измеряется реакцией влаги в масле с гидритом кислорода. Газосодержание определяют по степени изменения остаточного давления в емкости после заливки в нее навески исследуемой жидкости. Количество механических примесей определяют путем фильтрации растворенного в бензине масла через бумажный фильтр, не содержащий золы.
Диэлектрическая прочность жидкости измеряется во время испытаний на пробой. Для этого используется проводник 2,5 мм с диаметром электрода 25,4 мм. Полученный результат должен быть не менее 70 кВ, где диэлектрическая прочность будет не менее 280 кВ/см.
Тангенс угла потерь определяется наличием примесей. В чистой жидкости значение составляет не более 0,02 % при +90 °С в условиях с частотой поля 50 Гц. В окисленном состоянии масла она может быть более 0,2 %.
Эксплуатация трансформаторного масла
Со временем ресурс антиокислительных присадок в масле заканчивается и оно начинает поглощать и растворять в себе большое количество газов. При стандартных условиях количество кислорода, азота и углекислого газа составляет 0,16 мл, 0,86 мл и 1,2 мл. Если есть выделение газов, значит, обмотка имеет дефекты. Также при наличии газов, растворенных в трансформаторном масле, дефекты трансформаторов могут быть обнаружены хроматографическим анализом.
Срок службы масла и трансформатора напрямую не связан. Независимо от срока службы трансформатора, жидкость необходимо очищать ежегодно и регенерировать каждые 5 лет. Регенерация масла осуществляется силикагелем на специальных установках сбора нефти.
Однако в современном электрооборудовании
есть некоторые меры, продлевающие срок службы трансформаторного масла:
- Установить расширители с фильтрами для поглощения кислорода, воды и газов
- Периодическая промывка жидкостью
- Непрерывная фильтрация
- Добавление антиоксидантов
- Предупреждение о перегреве масла
причиной вывода масла из эксплуатации может быть его загрязнение веществами, приведшими к изменению свойств. В этом случае достаточно провести механическую очистку жидкости. Существуют следующие методы очистки:
- Фильтрация
- Адсорбционная обработка
- Центрифугирование
- Вакуумная обработка
Понятие старения
Старение – необратимый процесс в трансформаторном масле, так как в процессе эксплуатации в него так или иначе попадают влага и продукты окисления. Производительность, химические, физические свойства и теплопередача начинают снижаться. Трансформатор перестает работать.
Стоит проводить профилактику, выявляя неисправности путем взятия проб масла на анализ.
Свойства масла восстанавливаются сушкой, регенерацией, очисткой.
- повышенная кислотность;
- образование отложений на обмотках трансформатора;
- ухудшение электроизоляционных свойств;
- окисление представляет собой индукционный процесс в начальной стадии.
В масле накапливаются устойчивые продукты окисления: органические перекиси, вода, низкомолекулярные кислоты. Постепенно рабочая жидкость темнеет, мутнеет. Повышенная зольность, кислотное число. Твердые продукты полимеризации начинают всплывать на поверхность, забивая охлаждающие каналы трансформатора.
Марки трансформаторных масел
В России и странах СНГ наибольшей популярностью пользуются отечественные трансформаторные масла. Рассмотрим самые популярные изделия: Т-1500У, ГК, ВГ, ТСП, ТКП, АГК и МВТ. Продукцию компаний Mobil и Shell можно отличить от зарубежных масел.
Отечественные трансформаторные масла
Масло Т-1500У обладает хорошей стойкостью к окислению и газостойкостью, но по этим параметрам не удовлетворяет требованиям зарубежной техники. Жидкость содержит не более 0,3% серы. Масло применяется в электрооборудовании до 500 кВ, не требующем дополнительных условий. После изучения свойств масла его можно использовать в агрегатах до 750 кВ.
Масло ГК получают каталитической депарафинизацией и гидрокрекингом. Производится из сернистых воскообразных масел. Отличительной особенностью жидкости является очень низкое содержание ароматических углеводородов и соединений серы. Масло обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокими антиоксидантными свойствами и. Материал используется в электрооборудовании напряжением до 1150 кВ.
Масло VG получают гидрокаталитически из парафиновых масел. В составе антиоксидантная добавка ионол. Обладает высокой стойкостью к окислению и высокими диэлектрическими свойствами. Используется в устройствах с более высокими классами напряжения.
Масло ТСП производится из нефтей Западной Сибири путем низкотемпературной депарафинизации и селективной очистки. По сравнению с аналогичными материалами его можно охарактеризовать как некачественный. Масло характеризуется высоким содержанием соединений серы (до 0,6%), низкой стойкостью к окислению, высокими диэлектрическими потерями и несовместимостью с некоторыми конструкционными материалами. Среди преимуществ можно выделить хорошую устойчивость к воздействию высоковольтного электрического поля. В основном используется в установках до 220 кВ включительно.
Нефть ТКп получают из малосернистой нафтеновой нефти методами кислотно-щелочной и контактной очистки. В состав входит добавка ионол. Применяется в оборудовании до 500 кВ включительно.
Масло AGK производится гидрокаталитически из парафиновых масел. Имеет низкую температуру застывания и низкую вязкость при низких температурах. Эта жидкость в основном используется в северных широтах в оборудовании с более высокими классами напряжения.
Масло МБТ – это специальная жидкость, обладающая низкой вязкостью при высоких и низких температурах, низкой температурой застывания и низкой температурой вспышки. Он в основном используется в арктических трансформаторах и масляных выключателях в северных широтах.
Зарубежные трансформаторные масла
Mobil Mobilect 44 N предназначено для масляных выключателей, трансформаторов и другого электрооборудования всех классов напряжения, кроме измерительных трансформаторов и вводов, изготовлено из нафтеновых масел. Жидкость характеризуется низким содержанием парафинов и серы. Добавление электрически нейтральных добавок придает ему отличные низкотемпературные и антиоксидантные свойства.
Трансформаторные масла Shell Diala производятся из нефтяных фракций. Их можно ингибировать и не ингибировать. Жидкости характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками и надежностью в течение длительного срока службы.
Вышеперечисленные масла не единственные на рынке. Они приведены для краткого ознакомления. На самом деле марок масел намного больше.