2020-05-21
831Трансформаторное 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.
1. ТРЕБОВАНИЯ К ТРАНСФОРМАТОРНОМУ МАСЛУ
2. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАСЛА
1. 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.
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.
2. Контроль состояния масла осуществляется посредством химического анализа и проверки диэлектрических свойств масла. Производится так называемый сокращенный анализ, состоящий из определения кислотного числа и реакции водной вытяжки, т. е. определение степени окисления масла, температуры вспышки паров масла, визуального определения наличия механических примесей и взвешенного угля и определения пробивного напряжения. Кроме того, измеряется тангенс угла диэлектрических потерь. В первый год эксплуатации такой анализ следует производить для трансформаторов 220 кВ после включения в работу через 10 дней, через 1 мес., а затем не реже одного раза в 3 года. Для трансформаторов 330—500 кВ анализ производят после включения через 10 дней, через 1 мес., через три месяца, а затем не реже одного раза в три года.
Из бака контактора устройства РПН масло проверяется на пробивное напряжение, температуру вспышки и наличие механических примесей (угля) перед включением, затем при текущих ремонтах не реже 1 раза в год. Проверяют только пробивное напряжение, которое не должно снижаться ниже 20 кВ в устройствах серии РИТ и РНОА, имеющих изоляцию на 35 кВ и ниже 20 или 40 кВ в устройствах РНОА.
Показатели свойств масла, определяемые анализом, не должны быть хуже нормированных значений для эксплуатационного масла, в противном случае необходимо принимать меры к восстановлению ухудшившихся свойств масла. Если выявлено окисление трансформаторного масла более допустимого, необходимо в возможно короткий срок произвести очистку масла, например, пропустив его при неработающем трансформаторе через адсорберы с регенерирующим сорбентом. Лучшим способом является полная замена масла, однако она дает удовлетворительный результат, если перед заливкой свежего масла активная часть и бак будут тщательно промыты чистым свежим горячим маслом для удаления кислого шлама, который, оставшись в обмотке, быстро приведет к окислению и свежего масла. При выявлении ухудшений диэлектрических свойств масло необходимо немедленно заменить или просушить, используя маслоочистительную аппаратуру.
Необходимо следить, чтобы избыточное давление азота не превышало установленную величину (0,03 – 0,05 кгс/см), а так же чтобы азот, поступающий в расширитель, был совершенно сухим, т. е. силикагель во влагоосушителе должен заменяться при увлажнении его не более чем на 10%, что характеризуется наличием нескольких зерен розового цвета.
В целях лучшей осушки азота целесообразно засыпать во влагоосушитель цеолит совместно с индикаторным силикагелем.
Целью очистки является удаление из дистиллята нежелательных компонентов, ухудшающих стабильность масла против воздействия молекулярного кислорода, его электроизоляционные свойства, а также подвижность при низких температурах. К таким «нежелательным» компонентам относятся непредельные углеводороды, азотистые и ряд сернистых соединений, асфальто-смолистые вещества, полициклические углевородороды с короткими боковыми цепями (нафтеновые, ароматические и нафтено-ароматические), а также твердые углеводороды, в первую очередь парафины и церезины.
Твердые углеводороды, повышающие температуру застывания масла, удаляют путем депарафинизации масла селективными растворителями (метилэтилкетоном, ацетоном и др.) при пониженной температуре или карбамидом.
