2020-04-20
252
Роль масла в трансформаторах исключительно велика. Оно обладает высокими диэлектрическими свойствами и используется в качестве изоляции, а также, являясь хорошим теплоносителем, обеспечивает отвод теплоты от внутренних частей трансформатора.
Для охлаждения трансформаторов важное значение имеет скорость циркуляции масла. Скорость конвективного движения масла зависит от его вязкости. Последняя изменяется в широких пределах с изменением температуры масла (рис. 1) которая в свою очередь зависит от нагрузки трансформатора и от естественно изменяющейся температуры охлаждающей среды.
160
120
80
40
|
20 0 20 40 60
Рис. 1. Зависимость коэффициента динамической вязкости трансформаторного масла от температуры масла.
В настоящее время в отечественном трансформаторостроении широко применяется масла марки ТКп, селективной очистки ТСп и абсорбционной очистки марки ТАп с антиокислительной присадкой "ионол". Освоен выпуск и постоянно расширяется объём применения масел Т-750 и Т-1500, которые обладают более высокими электроизоляционными свойствами и противоокислительной стабильностью. Разрабатывается арктическое масло вместо масла марки АТМ-65.
|
|
|
В таблицах 1 и 2 приведены основные физико-химические показатели отечественных масел.
Таблица 1
| Наименование показателя | ТКп | ТСп | ТАп | Т-750 |
| Вязкость кинематическая, не более, сСт -при +20 гр. -при +50 гр. -при -30 гр. | - 9,0 1500 | 28,0 9,0 - | 30,0 9,0 - | - 9,0 1800 |
| Кислотное число, не более, мг КОН на 1 г масла | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,01 |
| Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, не менее, гр. | 135 | 150 | 135 | 135 |
| Температура застывания, не более, гр | -45 | -45 | -50 | -55 |
| Общая стабильность против окисления: кислотное число окислённого масла, не более, мг КОН на 1 г масла количество осадка после окисления, не более, % | 0,10 0,01 | 0,10 отс. | 0,10 0,01 | 0,03 отс. |
Таблица 2
| Наименование показателя | Т-1500 | АТМ-65 | BSJ |
| Вязкость кинематическая, не более, сСт -при +20 гр -при +50 гр -при -30 гр | - 8,0 1500 | - 3,5 1000 | - 6,8 - |
| Кислотное число, не более, мг КОН на 1 г масла | - | 0,015 | 0,01 |
| Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, не менее, гр | 135 | 113 | 146 |
| Температура застывания, не более, гр | -45 | -65 | -32 |
| Общая стабильность против окисления: кислотное число окислённого масла, не более, мг КОН на 1 г масла количество осадка после окисления, не более, % | 0,05 отс. | 0,015 отс. | 0,01 отс. |
В процессе эксплуатации трансформаторов химические и электрохимические свойства масла претерпевают изменения. Этот процесс называется старением.
|
|
|
В результате старения ухудшаются электроизоляционные свойства трансформаторного масла, происходит накопление осадка на активных частях трансформаторов, что затрудняет отвод теплоты от них и ухудшает её электроизоляционные свойства.
В трансформаторах старение масла происходит при повышенной температуре за счёт совместного воздействия на масло молекулярного кислорода воздуха и электрического поля при катализирующем воздействии материалов, из которых изготовлен трансформатор. Доминирующим фактором старения трансформаторного масла являются окислительные превращения входящих в его состав углеводородов.
По мере накопления в масле кислых соединений образуются продукты глубокого окисления - осадки, нерастворимые в масле.
Скорость окисления масла зависит при прочих равных условий от концентрации растворённого в нем кислорода, который проникает через поверхность соприкосновения масла с воздухом. Окислительные реакции протекают как на поверхности раздела масло - воздух, так и в объёме масла. Если добиться практически полного удаления из масла, растворённого в нём кислорода, то можно предотвратить процесс окисления. На этом принципе основано применение герметичных трансформаторов, в которых масло тем или иным способом защищено от контакта с окружающим воздухом.
Температура способствует активизации окислительного процесса углеводородов масла, ускоряя его примерно в 2 раза при увеличении температуры на каждые 10 гр.
Электрическое поле напряжённостью, характерной для трансформаторов (до 5000 В/мм), также ускоряет окисление трансформаторного масла, при этом изменяется соотношение конечных продуктов окисления: образуется много воды, в заметных количествах выделяется водород и метан. Одновременно происходит накопление осадка в зонах максимальной напряженности поля, что ухудшает охлаждение трансформатора, снижает электрическую прочность изоляции.
Для повышения устойчивости трансформаторных масел от окисления применяют в качестве присадок антиокислители (ингибиторы).
