Требования к трансформаторному маслу

Требования к трансформаторному маслу

Хорошее трансформаторное масло имеет светло-желтый цвет и слабый запах керосина. Сильное потемнение в процессе эксплуатации указывает на порчу масла вследствие загрязнения или окисления. Оно должно сохранять прозрачность при охлаждении до -f-5°Ct Прозрачность проверяют в стеклянном прямоугольном сосуде, на одну из стенок которого наклеивают полоску бумаги с нанесенными на нее черной тушью тремя линиями толщиной 0,1; 0,5 и 1 мм. Если через слой масла 100 мм четко видны все линии — масло хорошее, если линия толщиной 0,5 мм видна нечетко, а линия толщиной 1 мм — четко, то желательна очистка, при меньшей прозрачности масла необходима немедленная очистка.

В масле не должно быть воды. Если при опускании в пробирку с маслом раскаленной проволоки раздается тре то это означает, что в масле есть влага и его необходимо очищать или сушить.

Согласно ГОСТ 1461—75, зольность масла должна быть не более 0,005 %. Отсутствие содержания серы определяют по потемнению полированной медной пластинки после кипячения ее в масле в течение 12 ч.

Для определения растворимых в воДе кислот и щелочей используют реакцию водной вытяжки, проводимую при помощи индикаторов, способных резко изменять свой цвет в присутствии незначительных количеств кислоты или щелочи (например, водный раствор метилоранжа).

Пробивное напряжение эксплуатационного масла, характеризующее его электрическую прочность и определяемое при помощи стандартных аппаратов (например, АИИ-70, АКИ-50, АИИМ.-72 и т. д.), должно быть не менее 25 кВ для аппаратов напряжением до 15 кВ и не ниже 30 кВ для аппаратов до 35 кВ включительно.

В объем сокращенного химического анализа входят: определение температуры вспышки, электрическбй прочности, кислотного числа, реакции водной вытяжки или численное определение водорастворимых кислот, качественное определение содержания взвешенного угля и механических примесей. Для проб масло берут в совершенно сухую бутылку с притертой стеклянной пробкой. Летом пробу берут в сухую погоду, а зимой — в морозную.

При взятии пробы открывают спускной вентиль в нижней части трансформатора, дают стечь небольшому количеству масла, чтобы смыть грязь у выходного от- верстая вентиля, и только после этого набирают в бутылку примерно 0,75 л масла для испытания на пробой

и 1,5 л для сокращенного химического анализа. При транспортировке пробку бутылки заливают парафином.

Перёд испытаниями бутылку с маслом прогревают до температуры помещения, чтобы избежать конденсации паров в масле и уменьшения пробивного напряжения.

Нелетучие разбавители: нефтяные масла — машинное, трансформаторное, цилиндровое, смазочное, соляровое и др., жидкие нефтяные битумы, масляный гудрон, мазут.

Для заполнения амортизатора применяют масло веретенное АУ или смесь из 50% трансформаторного я 50% турбинного масла (ЗИЛ-130), или амортизаторную жидкость.

Трансформаторное масло используют в строительных машинах в качестве жидкости для гидросистем.

Жидкость для гидравлического домкрата. В гидравлический домкрат заливают смесь из 40 % индустриального и 60% трансформаторного масла.

С целью повышения уровня изоляции и улучшения охлаждения силовых трансформаторов сердечники помещают в бак с трансформаторным маслом.

Трансформаторное масло — назначение, применение, характеристики

Трансформаторное масло представляет собой очищенную фракцию нефти, то есть является минеральным маслом. Его получают посредством перегонки нефти, где данная фракция кипит при 300 — 400°С. В зависимости от сорта исходного сырья свойства трансформаторных масел получаются различными. Масло отличается сложным углеводородным составом, где средний вес молекул варьируется от 220 до 340 а.е.м. В таблице приведены основные компоненты и их процент в составе трансформаторного масла.

Свойства трансформаторного масла, как электрического изолятора, определяются главным образом значением тангенса угла диэлектрических потерь. Поэтому наличие воды и волокон в масле полностью исключается, поскольку любые механические примеси ухудшают данный показатель.

Температура застывания трансформаторного масла — от -45°С и ниже, это важно для обеспечения его подвижности в низкотемпературных условиях эксплуатации. Эффективному отводу тепла способствует наиболее низкая вязкость масла даже при температурах от 90 до 150°С в случае вспышек. Для разных марок масел эта температура может быть 150°С, 135°С, 125°С, 90°С, не ниже.

Крайне важным свойством трансформаторных масел является их стабильность в условиях окисления, трансформаторное масло должно сохранять требуемые параметры на длительный период работы.

Что касается конкретно РФ, то здесь все сорта трансформаторных масел, применяемых на промышленном оборудовании, обязательно ингибированы антиокислительной присадкой — ионолом (2,6-дитретичный бутилпаракрезол, известный еще как агидол-1). Присадка взаимодействует с активными пероксидными радикалами, возникающими в цепи окислительной реакции углеводородов. Так, ингибированные трансформаторные масла имеют при окислении ярко выраженный индукционный период.

Сначала восприимчивые к присадкам масла окисляются медленно, поскольку возникающие цепи окисления прерываются ингибитором. Когда присадка истощена, масло окисляется с обычной скоростью, как без присадки. Чем больше индукционный период окисления масла, тем выше и эффективность присадки.

Немало эффективность присадки связана и с углеводородным составом масла, и с наличием примесей неуглеводородного рода, способствующих окислению, коими могут выступать азотистые основания, нефтеновые кислоты и кислородосодержащие продукты окисления масла.

Когда нефтяной дистиллят очищают, содержание ароматических углеводородов снижается, устраняются неуглеводородные включения, и в итоге стабильность ингибированного ионолом трансформаторного масла повышается. Между тем, существует международный стандарт «Спецификация на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей».

Трансформаторное масло обладает горючестью, оно биоразлагаемо, почти не обладает токсичностью и не вредит озоновому слою. Плотность трансформаторного масла лежит в пределах от 840 до 890 килограмм на кубометр. Одно из важнейших свойств — вязкость. Чем выше вязкость, тем выше электрическая прочность. Вместе с тем, для нормальной работы в силовых трансформаторах и в выключателях, масло не должно быть очень вязким, иначе охлаждение трансформаторов не будет эффективным, а выключатель не сможет быстро разорвать дугу.

Здесь нужен компромисс относительно вязкости. Обычно кинематическая вязкость при температуре 20°С, у большинства трансформаторных масел лежит в диапазоне от 28 до 30 мм2/с.

Прежде чем заполнить маслом аппарат, масло очищают при помощи глубокой термовакуумной обработки. Согласно действующему руководящему документу «Объем и нормы испытаний электрооборудования» (РД 34.45-51.300-97), концентрация воздуха в трансформаторном масле, заливаемом в трансформаторы с азотной или пленочной защитой, в герметичные измерительные трансформаторы и в герметичные вводы, не должна быть выше 0,5 (определяется методом газовой хроматографии), а максимальное содержание воды — 0,001% массы.

Для силовых трансформаторов без пленочной защиты и для негерметичных вводов допустимо содержание воды не более 0,0025% массы. Что касается содержания механических примесей, определяющего класс чистоты масла, то оно не должно быть для оборудования напряжением до 220кВ хуже 11-го, а для оборудования напряжением выше 220 кВ — не хуже 9-го. Пробивное напряжение, в зависимости от рабочего напряжения, приведено в таблице.

Когда масло залито, то пробивное напряжение на 5 кВ ниже, чем у масла до заливки в оборудование. Допустимо снижение класса чистоты на 1 и увеличение процента воздуха на 0,5%.

Условия окисления (метод определения стабильности — по ГОСТу 981-75)

Температура застывания масла определяется при испытаниях, когда пробирку с загустевшим маслом наклоняют на 45°, и масло остается на том же уровне в течение минуты. Для свежих масел эта температура не должна быть ниже -45°С.

Данный параметр имеет ключевое значение для масляных выключателей. Тем не менее, в разных климатических зонах требования к температуре застывания различны. Например, в южных регионах допускается применять трансформаторное масло с температурой застывания -35°С.

В зависимости от условий эксплуатации оборудования, нормативы могут варьироваться, возможны в некоторых пределах отступления. Так, например, арктические сорта трансформаторного масла не должны застывать при температуре выше -60°С, а температура вспышки снижается до -100°С (температура вспышки — температура, при которой нагретое масло производит пары, становящиеся легко воспламеняемыми при перемешивании с воздухом).

Вообще, температура вспышки не должна быть ниже 135°С. Также важны такие характеристики, как температура воспламенения (масло воспламеняется и горит при ней в течение 5 и более секунд) и температура самовоспламенения (при температуре 350-400°С масло воспламеняется даже в закрытом тигле при наличии воздуха).

Трансформаторное масло обладает теплопроводностью от 0,09 до 0,14 Вт/(м×К), и она снижается с ростом температуры. Теплоемкость же с ростом температуры возрастает, и может быть от 1.5 кДж/(кГ×К) до 2.5 кДж/(кГ×К).

С коэффициентом теплового расширения связаны нормативы по размерам расширительного бака, и данный коэффициент находится в районе 0,00065 1/К. Удельное сопротивление трансформаторного масла при 90°С и в условиях напряженности электрического поля 0.5 МВ/м в любом случае не должно быть выше 50 Гом*м.

Равно как и вязкость, удельное сопротивление масла с ростом температуры снижается. Диэлектрическая проницаемость — в пределах от 2,1 до 2,4. Тангенс угла диэлектрических потерь, как было сказано выше, связан с наличием примесей, так для чистого масла он не превышает 0,02 при 90°С в условиях частоты поля 50 Гц, а в окисленном масле может превышать 0.2.

Электрическую прочность масла измеряют во время испытаний на пробой 2,5 мм разрядника с диаметром электродов 25,4 мм. Результат не должен быть ниже 70 кВ, и тогда электрическая прочность составит не менее 280 кВ/см.

Несмотря на принятые меры, трансформаторное масло может поглощать газы, и растворять в себе значительное их количество. В обычных условиях в одном кубическом сантиметре масла легко растворится 0,16 миллилитров кислорода, 0,086 миллилитров азота и 1,2 миллилитра углекислоты. Очевидно, кислород начнет окислять мало. Если газы наоборот выделяются, это признак появления дефекта обмотки. Так, по наличию растворенных в трансформаторном масле газов, посредством хроматографического анализа выявляют дефекты трансформаторов.

Ознакомьтесь так же:  Заявление на гражданство рф для участников госпрограммы

Сроки службы трансформаторов и масла не связаны напрямую. Если трансформатор способен работать безотказно лет 15, то масло каждый год желательно очищать, а через 5 лет — регенерировать. Однако, для предотвращения быстрого истощения ресурса масла предусмотрены вполне определенные меры, принятие которых значительно продлит срок службы трансформаторного масла:

Установка расширителей с фильтрами для поглощения воды и кислорода, а также выделяемых из масла газов;

Избегание рабочего перегрева масла;

Непрерывная фильтрация масла;

Высокие температуры, реакции масла с проводниками и диэлектриками, — все это способствует окислению, которое и призвана предотвращать антиокислительная присадка, о которой упоминалось в начале. Но регулярная очистка все равно требуется. Качественная очистка масла возвращает его в пригодное для использования состояние.

Что же может послужить поводом для изъятия из эксплуатации трансформаторного масла? Это могут быть загрязнения масла постоянными веществами, наличие которых не привело к глубоким изменениям в масле, и тогда достаточно провести механическую очистку. Вообще, существует несколько методов очистки: механический, теплофизический (перегонка) и физико-химический (адсорбция, коагуляция).

Если произошла авария, резко снизилось пробивное напряжение, появился нагар, или хроматографический анализ выявил неполадки, трансформаторное масло очищают прямо в трансформаторе или в выключателе, просто отключив аппарат от сети.

При регенерации отработанного трансформаторного масла получают до 3 фракций базовых масел для приготовления других товарных масел, таких как моторные, гидравлические, трансмиссионные масла, смазочно-охлаждающие жидкости и пластичные смазки. В среднем после регенерации получается 70-85% масла, в зависимости от применяемого технологического способа. Химическая регенерация является при этом более дорогостоящей. При регенерации трансформаторного масла возможно получить до 90% базового масла идентичного по качеству свежему.

Требования к помещениям для силовых трансформаторов. Обслуживание трансформаторов

Основным элементом подстанции является силовой трансформатор. Для наблюдения за режимом его работы, уровнем и температурой масла, газовым реле, а также для отбора проб масла должны быть созданы удобные и безопасные условия. Поэтому к помещению, в котором установлен трансформатор, предъявляются определенные требования.

Стены, дверные и вентиляционные проемы, перекрытия помещений должны быть оштукатурены, а полы зацементированы Кабельные каналы оборудуют обрамлением, конструкциями для укладки кабелей и сверху закрывают плитами. Помещения для трансформатора с естественным охлаждением оборудуют непрерывной приточно-вытяжной вентиляцией с таким воздухообменом, при котором разность температур входящего и выходящего воздуха не превышает 15 С при номинальной нагрузке трансформатора. Стены и потолки помещения белят, а металлические конструкции (жалюзи, решетки, шины заземления и т. д.) покрывают краской или лаком. Маслосборные ямы под трансформатором засыпают гравием. На фундаментах устанавливают направляющие конструкции из швеллера.

Осмотр трансформаторов без отключения проводят в следующие сроки:

  • в установках с постоянным дежурством персонала — один раз в сутки;
  • в установках без постоянного дежурного персонала — не реже одного раза в месяц;
  • на трансформаторных пунктах — не реже одного раза в 6 месяцев.

Эти сроки могут быть изменены в зависимости от условий эксплуатации, конструкции и состояния трансформаторов. Внеочередные осмотры проводят при каждом отключении трансформатора от действия защиты, при резком изменении температуры окружающего воздуха.

При осмотрах трансформаторов проверяют следующее:

  • уровень масла в расширителе,
  • состояние бака и отсутствие течи масла,
  • показания термометров и мановакуумметров,
  • наличие масла в маслонаполненных вводах,
  • отсутствие чрезмерного нагрева контактных соединений,
  • состояние изоляторов, маслоохлаждающих, маслосборных и маслоочистительных устройств, сети заземления, цепи сигнализации, ошиновки и кабелей, трансформаторного помещения.

Температуру масла в трансформаторах мощностью до 1000 кВ А обычно измеряют ртутным термометром, установленным в гильзу (карман) со стороны выводов НН. Гильза заполняется маслом для уменьшения перепада температур. На трансформаторах мощностью выше 1000 кВ А для удобства контроля устанавливают на уровне 1,5 м от уровня пола дополнительный манометрический термометр. На трансформаторах большой мощности помимо этих термометров устанавливают резисторные термометры для дистанционного измерения температур.

Измеряя температуру верхних слоев масла, можно судить о температуре других точек его объема. Так, при температуре верхних слоев 80 С, температура средних слоев составит 65-70°С, а нижних — 30-35°С. Температура обмоток трансформатора при номинальных нагрузках выше температуры верхних слоев масла на 10—15 °С у трансформаторов с естественным и с дутьевым охлаждением и на 20-30 °С у трансформаторов с принудительной циркуляцией масла.

Допустимая температура верхних слоев масла трансформаторов определяется на основе заводских данных. В трансформаторах без принудительной циркуляции масла эта температура не должна быть более +95°С. Превышение температуры масла над температурой окружающего воздуха должно быть нс более 60°С.

Выделяемое обмотками и магнитопроводом тепло передаётся маслу, которое, циркулируя естественно или принудительно, отводит тепло через стенку корпуса, радиаторы или циркуляционные трубы наружу. Радиаторы трансформаторов с воздушным дутьем обдувают воздухом от вентиляторов, которые отключаются только при нагрузке трансформатора менее 70% номинальной или когда температура масла менее 55°С. В трансформаторах с принудительным охлаждением масло охлаждают с помощью воздушных или водяных охладителей. Система масловодяного охлаждения (трубопроводы, насосы, маслоохладители) требует тщательного уплотнения во избежание подсоса воздуха и попадания его в трансформатор. Для исключения попадания охлаждающей воды в масло трансформатора соблюдают последовательность операций по включению и отключению системы охлаждения. Так, при включении трансформатора в первую очередь пускают масляный насос для создания давления в трубопроводах, а затем уже водяной, при отключении — останавливают водяной насос, а затем масляный.

Системы принудительного охлаждения оборудуют сигнализацией, срабатывающей при аварийном прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или остановке вентиляторов дутья, так как при отключении охлаждения температура трансформатора быстро повышается.

Наилучшим режимом работы трансформатора является такой, при котором полностью используется его паспортная мощность, а изоляция работает при температуре, не превышающей максимально допустимую. Однако при эксплуатации иногда возникает необходимость превышения номинальных нагрузок.

Определение значения и времени возможной перегрузки трансформатора проводят по графику его нагрузочной способности и коэффициенту суточного графика нагрузки.

Увеличение нагрузки трансформатора в период максимума проводят на ту же нагрузку, на которую он был недогружен в летний период, но не более чем на 15% к номинальной нагрузке. Суммарная перегрузка трансформатора с учетом всех факторов не должна превышать 50%. В аварийных случаях допускается перегрузка трансформаторов на время, указанное в таблице ниже.

Требования к трансформаторному маслу

Согласно ГОСТ 982—68 установлены следующие марки трансформаторных масел: трансформаторное с антиокислительной присадкой, повышающей его стабильность, ТКп и трансформаторное (без присадки) ТК.

Основные требования, которым должно удовлетворять свежее масло и масло, находящееся в эксплуатации, приведены в таблице ниже. Эксплуатационное масло подлежит замене, если оно не удовлетворяет хотя бы одному из основных требований, указанных в таблице.

Основные требования, предъявляемые к трансформаторному маслу

Примечание. Для трансформаторов мощностью до 630кВА включительно, работающих в городских сетях, допускается содержание водорастворимых кислот не более 0,03 мг КОН на 1г масла.

Трансформаторное масло периодически испытывают. Испытание масла производят после капитальных ремонтов трансформаторов и аппаратов и не реже 1 раза в 3 года для трансформаторов и аппаратов, находящихся в эксплуатации.

В измерительных трансформаторах на напряжение 6 — 10кВ, а также в малообъемных выключателях БМГ-133, ВМГ-10 и ВАШ-10 пробы масла на испытание не отбирают и заменяют его по результатам профилактических испытаний изоляции или при наличии загрязнений (угля). В герметизированных трансформаторах пробы масла отбирают в соответствии с требованиями инструкции завода-изготовителя.

При отборе пробы масла используют стеклянные банки с притертыми пробками объемом 0,8 — 1 л, которые должны быть чистыми и сухими. Открывают их при взятии пробы. При перевозках банки размещают в деревянных ящиках.

Пробы отбирают из спускных кранов аппаратов. Спускной кран до взятия пробы обтирают сухими тряпками, после чего открывают и в подставленное ведро или другой сосуд сливают 2 — 3 л масла для промывки спускного отверстия. Банку для взятия пробы дважды ополаскивают отбираемым маслом, заполняют и закрывают пробкой, затем к ней прикрепляют этикетку. На этикетке указывают дату и причину взятия пробы (плановая или аварийная), наименование и заводской номер аппарата, из которого взята проба, фамилию монтера-исполнителя.

Банки с маслом отвозят в лабораторию для испытания. Грязное масло сливают в бидоны и отправляют в мастерские масляного хозяйства для очистки, регенерации и сушки. После взятия проб необходимо долить масло в аппараты.

Ухудшение электрических свойств масла в маслонаполненной аппаратуре (в силовых трансформаторах, масляных выключателях, измерительных трансформаторах напряжения) может привести к повреждению оборудования. При эксплуатации масло теряет свои первоначальные качества и может быть непригодным для дальнейшей работы. Это изменение масла называется старением, определяемым по величине кислотного числа. Кислотным числом называют количество миллиграммов едкого кали (КОН), которое необходимо для нейтрализации всех свободных кислот, находящихся в одном грамме масла. Увеличение кислотного числа указывает на начальную стадию старения масла. Кроме того, в процессе эксплуатации масло увлажняется, что резко снижает его электрическую прочность.

Для увеличения срока службы масла на силовых трансформаторах устанавливают воздухоосушители, а начиная с мощности трансформаторов 160кВА и выше — термосифонные фильтры.

Термосифонный фильтр (смотри рисунок) представляет собой вертикально расположенный цилиндр 1, присоединяемый с помощью трубок к баку 4 трансформатора. В термосифонном фильтре масло циркулирует сверху вниз вследствие разности температур. Масло, проходя через фильтр, заполненный обычно силикагелем, поглощающим растворенные в масле органические кислоты, восстанавливается. Силикагель заменяют при изменении его цвета (из голубого он становится красным и даже черным) и при повышении кислотного числа масла.

Воздухоосушитель (смотри рисунок) предназначен для предотвращения попадания в трансформатор влаги вместе с воздухом при температурных колебаниях уровня масла в расширителе. Конструктивно Воздухоосушитель представляет собой трубку с масляным затвором, которая заполняется влагопоглощающим веществом 5, Нижний прозрачный колпачок 6 заполняется силикагелем 7. Контроль за влагоосушителем в эксплуатации заключается в наблюдении за окраской силикагеля. Когда большая часть силикагеля примет розовую окраску, влагопоглощающее вещество заменяют.

Ознакомьтесь так же:  Сколько стоит госпошлина на развод если есть дети

Справочник масел

Трансформаторные масла

Выдержки из справочника:

Топлива, смазочные материаллы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др.; под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. — 596с.: ил.

© И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др., 1999

Общие требования и свойства

Электроизоляционные свойства масел определяются в основном тангенсом угла диэлектрических потерь. Диэлектрическая прочность трансформаторных масел в основном определяется наличием волокон и воды, поэтому механические примеси и вода в маслах должны полностью отсутствовать. Низкая температура застывания масел (-45 °С и ниже) необходима для сохранения их подвижности в условиях низких температур. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре вспышки не ниже 95, 125, 135 и 150 °С для разных марок.

Наиболее важное свойство трансформаторных масел — стабильность против окисления, т. е. способность масла сохранять параметры при длительной работе. В России все сорта применяемых трансформаторных масел ингибированы антиокислительной присадкой — 2,6-дитретичным бутилпаракрезолом (известным также под названиями ионол, агидол-1 и др.). Эффективность присадки основана на ее способности взаимодействовать с активными пероксидными радикалами, которые образуются при цепной реакции окисления углеводородов и являются основными ее носителями. Трансформаторные масла, ингибированные ионолом, окисляются, как правило, с ярко выраженным индукционным периодом.

В первый период масла, восприимчивые к присадкам, окисляются крайне медленно, так как все зарождающиеся в объеме масла цепи окисления обрываются ингибитором окисления. После истощения присадки масло окисляется со скоростью, близкой к скорости окисления базового масла. Действие присадки тем эффективнее, чем длительнее индукционный период окисления масла, и эта эффективность зависит от углеводородного состава масла и наличия примесей неуглеводородных соединений, промотирующих окисление масла (азотистых оснований, нафтеновых кислот, кислородсодержащих продуктов окисления масла).

На рисунке показана зависимость длительности индукционного периода окисления трансформаторного масла при одной и той же концентрации присадки от содержания в нем ароматических углеводородов. Окисление проводилось в аппарате, регистрирующем количество поглощаемого маслом кислорода при 130 °С в присутствии катализатора (медной проволоки) в количестве 1 см2 поверхности на 1 г масла с окисляющим газом (кислородом) в статических условиях. Происходящее при очистке нефтяных дистиллятов снижение содержания ароматических углеводородов, как и удаление неуглеводородных включений, повышает стабильность ингибированного ионолом трансформаторного масла.

Международная электротехническая комиссия разработала стандарт (Публикация 296) «Спецификация на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей». Стандарт предусматривает три класса трансформаторных масел:

I — для южных районов (с температурой застывания не выше -30 °С), II — для северных районов (с температурой застывания не выше -45 °С) и III — для арктических районов (с температурой застывания -60 °С). Буква А в обозначении класса указывает на то, что масло содержит ингибитор окисления, отсутствие буквы означает, что масло не ингибировано.

В таблице приведены заимствованные из стандарта МЭК 296 требования к маслам классов II, II А, III, III А. Масла классов I и IA в России не производят и не применяют.

Требования к трансформаторному маслу

2.1.4. Уровень масла в расширителе неработающего трансформатора (реактора) должен находиться на отметке, соответствующей температуре масла трансформатора (реактора) в данный момент.

Обслуживающий персонал должен вести наблюдение за температурой верхних слоев масла по термосигнализаторам и термометрам, которыми оснащаются трансформаторы с расширителем, а также за показаниями мановакуумметров у герметичных трансформаторов, для которых при повышении давления в баке выше 50 кПа (0,5 кгс/см2) нагрузка должна быть снижена.

2.1.5. Воздушная полость предохранительной трубы трансформатора (реактора) должна быть соединена с воздушной полостью расширителя.

Уровень мембраны предохранительной трубы должен быть выше уровня расширителя.

Мембрана выхлопной трубы при ее повреждении может быть заменена только на идентичную заводской.

2.1.6. Стационарные установки пожаротушения должны находиться в состоянии готовности к применению в аварийных ситуациях и подвергаться проверкам по утвержденному графику.

2.1.7. Гравийная засыпка маслоприемников трансформаторов (реакторов) должна содержаться в чистом состоянии и не реже одного раза в год промываться.

При загрязнении гравийной засыпки (пылью, песком и т.д.) или замасливании гравия его промывка должна проводиться, как правило, весной и осенью.

При образовании на гравийной засыпке твердых отложений от нефтепродуктов толщиной более 3 мм, появлении растительности или невозможности его промывки должна осуществляться замена гравия.

2.1.8. На баках трехфазных трансформаторов наружной установки должны быть указаны подстанционные номера. На группах однофазных трансформаторов и реакторов подстанционный номер указывается на средней фазе. На баки группы однофазных трансформаторов и реакторов наносится расцветка фаз.

Трансформаторы и реакторы наружной установки окрашиваются в светлые тона краской, устойчивой к атмосферным воздействиям и воздействию трансформаторного масла.

2.1.17. Масло в расширителе трансформаторов (реакторов), а также в баке или расширителе устройства регулирования напряжения под нагрузкой (далее — РПН) должно быть защищено от соприкосновения с воздухом. У трансформаторов и реакторов, оборудованных специальными устройствами, предотвращающими увлажнение масла, эти устройства должны быть постоянно включены, независимо от режима работы трансформатора (реактора). Указанные устройства должны эксплуатироваться в соответствии с инструкцией заводов-изготовителей.

Трансформаторы мощностью 1000 кВ*А и более должны эксплуатироваться с системой непрерывной регенерации масла в термосифонных и адсорбных фильтрах.

Масло маслонаполненных вводов негерметичного исполнения должно быть защищено от окисления и увлажнения.

2.1.23. При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше (если заводами-изготовителями в заводских инструкциях не оговорены иные температуры): у трансформаторов с системой масляного охлаждения с дутьем и принудительной циркуляцией масла (далее — ДЦ) — 75 град. С, с системами масляного охлаждения (далее — М) и масляного охлаждения с дутьем (далее — Д) — 95 град. С; у трансформаторов с системой масляного охлаждения с принудительной циркуляцией масла через водоохладитель (далее — Ц) температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 град. С.

2.1.29. Для трансформаторов с системами охлаждения Д при аварийном отключении всех вентиляторов допускается работа с номинальной нагрузкой в зависимости от температуры окружающего воздуха в течение следующего времени:

Температура окружающего воздуха, -15 -10 0 +10 +20 +30

Допустимая длительность работы, ч 60 40 16 10 6 4

Для трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц допускается:

а) при прекращении искусственного охлаждения работа с номинальной нагрузкой в течение 10 мин. или режим холостого хода в течение 30 мин.; если по истечении указанного времени температура верхних слоев масла не достигла 80 град. С; для трансформаторов мощностью свыше 250 МВ.А допускается работа с номинальной нагрузкой до достижения указанной температуры, но не более 1 ч;

б) при полном или частичном отключении вентиляторов или прекращении циркуляции воды с сохранением циркуляции масла продолжительная работа со сниженной нагрузкой при температуре верхних слоев масла не выше 45 град. С.

Требования настоящего пункта действительны, если в инструкциях заводов-изготовителей не оговорены иные.

Трансформаторы с направленной циркуляцией масла в обмотках (система охлаждения НЦ) эксплуатируются в соответствии с заводской инструкцией.

2.1.30. На трансформаторах с системой охлаждения Д электродвигатели вентиляторов должны автоматически включаться при температуре масла 55 град. С или токе, равном номинальному, независимо от температуры масла. Отключение электродвигателей вентиляторов производится при снижении температуры верхних слоев масла до 50 град. С, если при этом ток нагрузки менее номинального.

2.1.32. Переключающие устройства РПН трансформаторов разрешается включать в работу при температуре верхних слоев масла выше минус 20 град. С (для наружных резисторных устройств РПН) и выше минус 45 град. С — для устройств РПН с токоограничивающими реакторами, а также для переключающих устройств с контактором, расположенным на опорном изоляторе вне бака трансформатора и оборудованным устройством искусственного подогрева. Эксплуатация устройств РПН должна быть организована в соответствии с заводской инструкцией.

Трансформаторное масло: требования и правильная эксплуатация

Трансформаторное масло предназначено для электроизоляции токоведущих частей силовых трансформаторов от нетоковедущих, а также передачи тепла от нагревающихся элементов в систему охлаждения. Данный продукт используется во многих трансформаторах, хотя в некоторых возможно также применение и так называемых синтетических масел. Существуют трансформаторы, работающие без масла.

Требования к трансформаторному маслу

Сформулируем наиболее важные общие требования, которым должны отвечать масла, предназначенные для эксплуатации в силовых трансформаторах:

  • обеспечение надлежащего теплоотвода, что достигается за счет хорошей теплопроводности, низкой вязкости и большой теплоемкости;
  • отсутствие в составе серных кислот, пагубно влияющих на конструкционные элементы трансформаторов;
  • высокая электрическая прочность.

Важнейшим требованием, выдвигаемым к трансформаторным маслам, является также и их чистота. Механические примеси, влага, воздух и продукты окисления существенно снижают электрическую прочность масла, поэтому оно должно незамедлительно очищаться от посторонних компонентов, количество которых превышает допустимые значения. В соответствии с существующими требованиями, установлены следующие ограничения:

  • содержание воды в заливаемом масле не должно превышать 0,001% для герметичных, и 0,0025% для негерметичных систем;
  • воздух в герметичных системах должен содержаться в концентрации не более 0,5%;
  • наличие механических примесей должно соответствовать 11 классу чистоты для трансформаторов класса напряжения до 220 кВ и 9 классу для трансформаторов всех остальных классов напряжения.

При длительной эксплуатации трансформаторного масла под нагрузкой наблюдается повышение его температуры. В связи с этим, а также с тем, что трансформаторные масла являются горючими жидкостями, необходимо выполнение надлежащих мер безопасности. Исходя из этого, был согласован параметр, характеризующий температуру, при которой пары масла вспыхивают от поднесенного к ним пламени в нормальных условиях. Это так называемая точка вспышки. Для арктических масел данный показатель находится в пределах +90ºС… +115ºС, а для обычных масел – +130ºС… +170ºС.

Ознакомьтесь так же:  Вступление в дело третьих лиц заявляющих самостоятельные требования

В силовых трансформаторах для отвода теплоты от обмоток и магнитопровода применяют следующие способы охлаждения: воздушное, масляное и посредством негорючего жидкого диэлектрика.

С этой же точки зрения хорошей информативностью обладает также такой параметр трансформаторного масла, как точка воспламенения. Это температура, при которой трансформаторное масло способно самовозгораться вследствие контакта с воздухом. Такой показатель должен лежать в диапазоне от +350 до 400ºС.

Трансформаторное масло способно окисляться не только на поверхности, но и при взаимодействии с растворенным воздухом. Его количество при давлении 1 кгс/см2 не должно превышать 11%. В связи с этим монтажу трансформатора должна предшествовать дегазация масла. Даже небольшое количество растворенного воздуха способно вызвать реакцию окисления в герметических системах.

Масла, обладающие более высокой температурой вспышки, позволяют лучше проводить осушку и дегазацию перед заливкой в трансформатор.

Советы при покупке трансформаторного масла

На современных международном и отечественном рынках работает огромное количество изготовителей и дистрибьюторов трансформаторного масла.

Трансформаторные масла должны обладать высокой стойкостью против окисления, как можно дольше в процессе эксплуатации не выделять осадков и не образовывать эмульсий с водой.Практически все сорта трансформаторных масел содержат антиокислительные присадки. Ионоловые присадки используют отечественные производители. Эффективность таких добавок основывается на способности взаимодействовать с активными пероксидными радикалами, которые образуются при цепной реакции окисления углеводородов и являются основными ее носителями.

Наличие присадок в составе трансформаторного масла замедляет процесс его старения. Как только действие антиокислительных добавок заканчивается, масло окисляется примерно за такой же период, как и рабочие жидкости без присадок.

Трансформаторное масло – срок годности

Вопрос относительно срока годности трансформаторного масла возникает тогда, когда имеется нефтепродукт, пролежавший определенное время на складе и в силу различных причин так и не побывавший пока в эксплуатации. Любой товар, за который ранее были уплачены деньги, хочется использовать по прямому назначению и не нести при этом никаких дополнительных финансовых потерь.

Итак, давайте попробуем разобраться в том, есть ли у трансформаторного масла срок годности. Самое простое решение – ознакомиться с информацией от производителя. Обычно срок хранения трансформаторных масел составляет пять лет со дня изготовления. По истечению данного временного интервала нефтепродукт теряет свои свойства. Попытка исправить ситуацию с помощью специальных присадок не увенчается успехом: они попросту выпадут в осадок.

Для того, чтобы трансформаторное масло можно было использовать по прямому назначению во время гарантийного срока, необходимо создать определенные условия при хранении. В частности, в помещениях, где находится трансформаторное масло, нежелательна повышенная влажность и перепады температур. Идеальный вариант – хранение нефтепродукта в темном помещении и запечатанном виде. Если условия хранения не выполняются, то в масле может выпадать осадок, меняться цвет и появляться вода.

Срок службы масла в трансформаторах зависит от многих факторов, поэтому назвать одну цифру тут очень сложно. Чаще всего в литературных источниках встречаются данные, ограничивающие срок службы высококачественных трансформаторных масел 20-25 годами.

Влияние чистоты очистки на старение трансформаторного масла

Средний срок эксплуатации трансформаторного масла, гарантированный производителем, составляет от 6 до 8 лет. На практике до очистки или замены оно может служить 10 и более лет. Правильная эксплуатация позволяет продлить срок службы трансформаторного масла до 20-25, а в некоторых случаях и 30 лет. В противном случае электроизоляционные жидкости могут не отработать даже гарантированного срока.

Первые 6-8 лет эксплуатации масла характеризуются кислотностью на уровне 0,1 мг КОН/г (в случае надлежащего ухода за силикагелевыми патронами). По прошествии 8-10 лет кислотное число может достигать 0,5 мг КОН/г, поэтому возникает необходимость в удалении шлама с активной части трансформатора. Если не провести очистку, то в течении последующих 2-3 лет рост кислотного числа может продолжиться до величины 1 мг КОН/г. После этого трансформаторное масло должно быть заменено новым или же поддаться регенерации.

Очистка трансформаторного масла при включенном трансформаторе

Окислительные процессы, протекающие в электроизоляционных жидкостях, могут ускоряться при взаимодействии со свободным воздухом и влагой при высокой температуре. Металлы, из которых изготовлены активная часть и бак трансформатора (медь, свинец и др.), в этом случае выступают в роли катализаторов.

Если взаимодействие трансформаторного масла с воздухом ограничено, то кислотное число возрастает медленнее. Во избежание интенсивности окисления все медные части трансформаторов обматываться специальной лентой, а бак и прочие металлические компоненты покрываются лаком высокого качества.

Влага считается самым опасным врагом трансформаторного масла, поэтому необходимо принимать все возможные меры для предотвращения ее попадания внутрь силового агрегата.

Даже небольшое содержание примесей приводит к снижению электрической прочности трансформаторного масла. В случае использования продукта предельной чистоты можно с уверенностью полагать, что размеры примесей соизмеримы с размерами углеводородных молекул масла. Очень чистая электроизоляционная жидкость без волокон, воздуха, смол, мыл, кислот и воды может иметь электрическую прочность порядка 150 кВ/мм. Но быстрая коагуляция примесей приводи к тому, что значение электрической прочности редко превышает 20 кВ/мм. И это при том, что большинство марок товарных масел характеризуются пробивной напряженностью 10-20 кВ/мм.

В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора.

Нужно следить за однородностью электрического поля в изоляции. Тщательное разглаживание морщин и складок на изоляции и электродах трансформатора может предупредить многие повреждения. Если оставить все как есть, то в местах повышенной концентрации электрического поля будут собираться губительные целлюлозные волокна и влага, что неминуемо приведет к пробою.

При очистке масла не рекомендуется полностью удалять ингибиторы. Если все же это было сделано ошибочно, то необходимо ввести синтетические ингибиторы.

Правильная эксплуатация трансформаторного масла

Контакт с кислородом атмосферы – важный фактор влияния на эксплуатационные свойства трансформаторного масла. Кроме него на качество диэлектрической жидкости воздействует высокая температура, солнечный свет и др. Чем выше окисление трансформаторного масла, тем ниже его электрическая прочность. Степень воздействия кислорода можно оценить с помощью таких параметров, как реакция водной вытяжки и кислотное число. Первый показывает наличие в нефтепродукте нерастворимых кислот, а второй – количество миллиграммов едкого калия, которое необходимо затратить для нейтрализации всех свободных кислот. Хорошее трансформаторное масло должно иметь нейтральную реакцию водной вытяжки.

Если в процессе эксплуатации трансформатора с помощью проведенных анализов было выявлено, что жидкая изоляция перестала удовлетворять действующим требованиям, то необходимо задействовать процессы регенерации. Регенерация – это полное восстановление свойств трансформаторных масел, которое делает возможным их дальнейшее использование по прямому назначению.

В ходе эксплуатации наблюдается постепенное снижение уровня масла в баке трансформатора, что может быть вызвано испарением. Поэтому периодически необходимо проводить доливку диэлектрической жидкости.

При отсутствии профилактических мер качественные характеристики масла ухудшаются намного быстрее. В результате возрастает количество необходимых проверок изоляционной жидкости, ее очистки и замены. Понятно, что финансовые расходы на обслуживания маслонаполненного оборудования также существенно возрастают. Для замедления процессов старения масла применяют специальные термосифонные фильтры, наполненные силикагелем. Последний обладает хорошими поглощающими свойствами, за счет чего достигается непрерывное удаление продуктов старения и восстановление изоляционной жидкости.

Также одним из видов предохранения трансформаторного масла от окисления является азотная защита. Суть такого метода сводится к следующему. Азотные подушки, создаваемые в баке трансформатора, препятствуют соприкосновению масла с воздухом, предотвращая таким образом окисление нефтепродукта.

При снижении качественных показателей масла ниже установленных значений необходимо прибегнуть к их восстановлению. В случае отсутствия глубоких химических преобразований и наличия нерастворимых примесей, воды или угля, изоляционная жидкость может быть восстановлена за счет использования методов отстаивания, фильтрации или центрифугирования.

Регенерация масла используется тогда, когда другие способы не способны улучшить его качество. При обработке изоляционных жидкостей очень важно обеспечить бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией. Это возможно или в случае введения резервного трансформатора, или же при использовании оборудования, позволяющего проводить регенерацию прямо в работающем трансформаторе. Такие установки производит компания GlobeCore.

СММ-Р – это регенерационная установка, позволяющая восстанавливать качественные характеристики трансформаторных масел до нормированных значений за счет применения специального сорбента – Фуллеровой земли. Он отличается высокой поглотительной способностью и позволяет удалять из изоляционных жидкостей продукты окисления и старения.

После насыщения Фуллерова земля реактивируется непосредственно в установке и может дальше обрабатывать трансформаторное масло.

Использование комплексных мобильных установок типа СММ для полного восстановления свойств отработанного масла, снижает затраты на обслуживание и ремонт техники. Одна мобильная система для дегазации, очистки и регенерации способна обслуживать несколько трансформаторов, путем перемещения и переподключения ее на территории предприятия. Переналадка очистительного оборудования при этом не требуется.

С помощью установок для дегазации и регенерации удаляется также осадок и вредные накопления на внутренней изоляции, которые нельзя полностью удалить из внутренностей двигателя. За счет этого увеличивается срок эксплуатации масла. А также понижается вероятность поломки трансформатора.

Циркулируемое от трансформатора в установку для регенерации масло проходит несколько этапов. 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 характеристики. Таким образом, отработанный материал имеет незначительные отличия от свежей продукции и увеличивает производительность работы двигателей.

Комплексные системы для регенерации масла типа СММ являются современным финансово-выгодным заменителем простых установок для дегазации. Потребности и мощности промышленных предприятий возрастают с каждым годом. Потому рациональные вложения для покупки оборудования с возможностью замены одной установкой трех и более машин, обслуживанием нескольких силовых трансформаторов и получением не просто очищенного продукта, а полностью регенерированного и восстановленного в своих свойствах масла.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *