Масло в трансформаторе зачем: Зачем масло в трансформаторе? Роль масла в трансформаторах

Трансформаторное масло: марки, свойства, применение

Силовые трансформаторы высокого напряжения – это одни из наиболее важных и дорогостоящих элементов систем распределения электричества. Для того, чтобы их работа была безопасной и надежной, нужно применять трансформаторное масло. Это специальная жидкость с высокой диэлектрической прочностью, которая предназначена для отвода тепла и выполняет изолирующую функцию.

Что такое трансформатор?

Трансформатором принято называть устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения его частоты. По своей конструкции он состоит из одной или нескольких изолированных ленточных или проволочных катушек (обмоток), которые намотаны на сердечник (магнитопровод).

Работа трансформаторов основана на принципе электромагнитной индукции. Переменный ток подается на первую обмотку и образует в катушке магнитное поле, которое во второй катушке образует электрический ток. Величина напряжения электродвижущей силы зависит от скорости изменения магнитного поля и числа витков в катушке.

Если в первичной обмотке число витков больше, чем во вторичной – это понижающий трансформатор. Если наоборот – то это повышающий. В зависимости от того, на какую обмотку подается переменное напряжение, один и тот же трансформатор может быть и повышающим и понижающим. Также выделяют высоко- и низкочастотные трансформаторы. Частота, при которой работает оборудование определяется материалом, из которого изготовлен сердечник. Если сердечник отсутствует, то это высокочастотный трансформатор.

Еще одним видом трансформаторов являются силовые. В них две или больше обмоток надеты на замкнутый магнитопровод из стальных листов. Одна из катушек соединяется с источником переменного тока, другая – с потребителем. Электрическая мощность передается от первичной ко вторичной обмотке благодаря магнитному потоку в сердечнике.

Зачем в трансформаторах масло?

Обмотки являются наиболее важной частью трансформатора и нуждаются в защите. В процессе преобразования высокого напряжения в низкое оборудование выделяет много тепла. Во избежание выхода трансформаторов из строя это тепло нужно отводить.

Для решения задач, связанных с эксплуатацией трансофрматоров, используют специальные масла.

Трансформаторное масло – это продукт перегонки очищенной сырой нефти. Температура его кипения составляет от +300 °C до +400 °C. В зависимости от того, какая нефть была использована, масла обладают определенными свойствами. Они имеют сложный состав, в который входят следующие компоненты:

• 10-15 % парафинов
• 60-70 % нафтенов или циклопарафинов
• 15-20 % ароматических углеводородов
• 1-2 % асфальто-смолистых веществ
• < 1 % сернистых соединений
• < 0,8 % азотистых соединений
• < 0,02 % нафтеновых кислот
• 0,2-0,5 % антиокислительной присадки

Назначение трансформаторных масел заключается в следующих функциях:

• Охлаждение
• Электрическая изоляция
• Гашение дуги

В оборудовании мощностью 50-500 кВА используется бумажно-масляная изоляция. Это пропитанная маслом изоляционная бумага. В трансформаторах мощностью 20-30 кВА применяются крупные стальные конструкции (баки) с большим количеством труб, которые выходят параллельно в одну или несколько сторон. Обмотки с сердечником помещаются в трубчатый бак, где их окружает масло, которое отводит тепло. Благодаря конвекции горячая жидкость поднимается вверх по трубе, охлаждается, и опускается обратно в резервуар. По мере нагрева масла этот процесс повторяется.

Технические характеристики трансформаторного масла

Требования к трансформаторному маслу очень высокие. Их характеристики должны соответствовать условиям эксплуатации оборудования, а сам материал обеспечивать его надежную работу.

Все трансформаторные масла должны обладать электроизоляционными свойствами. Их диэлектрическая прочность напрямую зависит от наличия воды и волокон. Именно поэтому вода и механические примеси не должны присутствовать в масле, так как они снижают его электроизоляционные свойства.

Температура застывания масла не должна быть выше -45 °C, но для южных регионов допустимо применение жидкостей, температура застывания которых составляет -35 °C. 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 составляет от +95 °C до +150 °C.

Одной из наиболее важных характеристик трансформаторного масла является окислительная стабильность – способность жидкости сохранять свои свойства при длительной эксплуатации. Данный параметр обеспечивается антиокислительной присадкой, 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. Ее необходимо знать для расчета массы продукта. Также она позволяет узнать углеводородный состав жидкости.

Вязкость – важное свойство трансформаторного масла. Для получения высокой электрической прочности жидкость должна быть вязкой. Но для того, чтобы масло правильно работало в качестве охлаждающей среды в трансформаторах и в качестве среды для движущихся элементов привода выключателей, оно должно обладать невысокой вязкостью. Иначе охлаждение будет недостаточным, а выключатели не смогут разрывать электрическую дугу.

В связи с этим показатель кинематической вязкости при +20 °C должен составлять 28-30*10^-6 м²/с.

Особенности применения

В зависимости от химического состава и эксплуатационных характеристик различные марки масел применяются для различных целей. В новое электрооборудование следует заливать только свежие жидкости, которые до этого нигде не применялись. Каждая партия используемого масла должна иметь сертификат завода-изготовителя.

Перед заливкой масла в оборудование его нужно предварительно подвергнуть глубокой термовакуумной обработке. Данную процедуру определяет руководящий документ РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования.» Согласно ему максимальное содержание воды в масле, применяемом для трансформаторов с пленочной или азотной защитой, измерительных трансформаторов и герметичных вводов, должно составлять 0,001 % массы, а концентрация воздуха не должна превышать 0,5 % массы.

В электрооборудовании без пленочной защиты и негерметичных вводах содержание воды в масле допустимо в количестве 0,0025 % массы. От чистоты жидкости зависит область ее применения. Жидкости, используемые в оборудовании напряжением до 220 кВ, должны быть не ниже 11 класса, а в аппаратах напряжением свыше 220 кВ – не ниже 9 класса.

Проверка масел

Параметры масел проверяют при помощи анализа следующих физико-химических и электроизоляционных характеристик:

• Электрической прочности
• Тангенса угла потерь
• Влагосодержания
• Содержания газа
• Количественного состава механических примесей

Замер влагосодержания производится при помощи реакции влаги, которая находится в масле, с гидритом кислорода. Содержание газа определяется по степени изменения остаточного давления в емкости после заливки в нее пробы исследуемой жидкости. Количество механических примесей определяется путем фильтрации растворенного в бензине масла через бумажный фильтр, который не содержит золы.

Электрическая прочность жидкости измеряется в ходе испытаний на пробой. Для этого используется разрядник 2,5 мм с диаметром электродов 25,4 мм. Полученный результат должен быть не менее 70 кВ, при котором электрическая прочность будет равна не менее 280 кВ/см.

Тангенс угла потерь определяется наличием примесей. В чистой жидкости его значение составляет не более 0,02 % при +90 °C в условиях частоты поля 50 Гц. В окисленном состоянии масла он 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. В стандартных условиях количество кислорода, азота и  углекислоты составляет 0,16 мл, 0,86 мл и 1,2 мл. Если происходит выделение газов, это означает, что у обмотки появились дефекты. Также по наличию газов, растворенных в трансформаторном масле, можно посредством хроматографического анализа выявить дефекты трансформаторов. 

Срок службы масла и трансформатора напрямую не связан. Независимо от срока эксплуатации трансформатора жидкость необходимо ежегодно подвергать очистке, а каждые 5 лет – регенерировать ее. Регенерация масла производится с применением силикагеля на специальных маслорегенерационных установках.

Тем не менее, в современном электротехническом оборудовании предусмотрены некоторые меры, которые продлевают срок службы трансформаторного масла:

• Установка расширителей с фильтрами для поглощения кислорода, воды и выделяемых газов
• Периодическая очистка жидкости
• Непрерывная фильтрация
• Добавление антиокислительных веществ
• Предупреждение перегрева масла

Поводом для изъятия масла из эксплуатации может быть его загрязнение веществами, которое привело к изменению характеристик. В этом случае достаточно провести механическую очистку жидкости. Выделяют следующие методы очистки:

• Фильтрация
• Адсорбционная обработка
• Центрифугирование
• Вакуумная обработка

Марки трансформаторных масел

В России и странах СНГ наиболее популярны отечественные трансформаторные масла. Рассмотрим наиболее востребованные продукты: Т-1500У, ГК, ВГ, ТСП, ТКП, АГК и МВТ. Из зарубежных масел можно выделить продукцию концернов Mobil и Shell.

Отечественные трансформаторные масла

Масло Т-1500У отличается хорошей устойчивостью к окислению и газостойкостью, но не отвечает требованиям зарубежного оборудования по этим параметрам. Жидкость содержит не более 0,3 % серы. Применяется масло в электрооборудовании до 500 кВ, которое не требует дополнительных условий. После изучения свойств масла его можно применять в аппаратах до 750 кВ.

Масло ГК изготавливается методами каталитической депарафинизации и гидрокрегинга. Его производят из сернистых парафинистых нефтей. Отличительной особенностью жидкости является очень низкое содержание ароматических углеводородов и сернистых соединений. Масло имеет хорошие диэлектрические свойства, высокие антиокислительные свойства и . Материал применяется в электрооборудовании напряжением до 1150 кВ. 

Масло ВГ изготавливается посредством гидрокаталитических процессов из парафинистых нефтей. В составе содержит антиокислительную присадку ионол. Оно отличается высокой устойчивостью к окислению и обладает высокими диэлектрическими свойствами. Применяется в аппаратах высших классов напряжений.

Масло ТСП изготавливают из западносибирских нефтей путем низкотемпературной депарафинизации и селективной очистки. По сравнению с подобными материалами его можно охарактеризовать как некачественное. Масло отличается высоким содержанием сернистых соединений (до 0,6 %), малой устойчивостью к окислению, высокими диэлектрическими потерями, несовместимостью с некоторыми конструкционными материалами. Из плюсов можно выделить хорошую стойкость к воздействию электрического поля высокого напряжения. Используется в основном в аппаратах до 220 кВ включительно.

Масло ТКп производится из малосернистой нафтеновой нефти путем кислотно-щелочной очистки и контактной доочистки. В своем составе содержит присадку ионол. Применяется в оборудовании до 500 кВ включительно.

Масло АГК изготавливается посредством гидрокаталитических процессов из парафинистых нефтей. Оно отличается низкой температурой застывания и малой вязкостью при отрицательных температурах. Применяют данную жидкость преимущественно в северных широтах в оборудовании высших классов напряжения.

Масло МВТ это специальная жидкость, которая обладает малой вязкостью при высоких и низких температурах, низкой температурой застывания и низкой температурой вспышки. В основном его применяют в трансформаторах арктического исполнения и масляных выключателях в северных широтах.

Зарубежные трансформаторные масла

Масло Mobil Mobilect 44 N предназначено для масляных выключателей, трансформаторов и другого электротехнического оборудования любых классов напряжения кроме измерительных трансформаторов и вводов.. Оно производится из нафтеновых нефтей. Жидкость отличается малым содержанием парафинов и серы. Добавление электрически нейтральных присадок придает ей отличные низкотемпературные и антиокислительные свойства.

Трансформаторные масла Shell Diala изготавливаются из нефтяных фракций. Они могут быть ингибированными и неигнибированными. Жидкости отличаются высокими эксплуатационными свойствами и надежностью в течение длительного срока службы.

Вышеперечисленные масла не являются единственными, которые представлены на рынке. Они приведены для краткого ознакомления. На деле существует гораздо большее количество марок масел.

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.

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.

Основными характеристиками трансформаторного масла считают его вязкость и плотность. Эти показатели наиболее существенно определяют эффективность работы масел. Более высокая вязкость обеспечивает более высокую электрическую прочность.  Однако, для того, чтобы трансформаторное масло было способно к охлаждению внутренней среды силовых систем, показатель его вязкости должен быть не очень высоким. Поэтому, чтобы обеспечить выполнение двух основных функций масла, приходят к компромиссному значению кинематической вязкости. Для большинства масел при температуре 20°С оно составляет 28-30×10-6 м2/с.

Эти и некоторые другие эксплуатационные свойства трансформаторных масел гарантируют путем использования высококачественной нефти, применяя глубокую очистку при переработке и введением композиций присадок, улучшающих антиокислительные, деэмульгирующие, антикоррозионные, а в некоторых случаях противоизносные свойства масел.

Рассмотрим виды трансформаторного масла, которые можно приобрести на отечественном рынке нефтепродуктов.

Масло типа ВГ производят из парафинистых нефтей с применением гидрокаталитических процессов с добавлением ионоловой присадки. Оно обладает высокими диэлектрическими свойствами и хорошим уровнем стабильности против окисления. В основном применяется в электрооборудовании высших классов напряжений.

Масло ГК производят из сернистых парафинистых нефтей с применением процесса гидрокрекинга. Оно также содержит присадку ионол, которая обеспечивает устойчивость к окислению и поддерживает хорошие диэлектрические свойства этого типа масла. Его также рекомендуют к использованию в электрооборудовании высших классов напряжений.

Масло ТКп производят из малосернистых нафтеновых нефтей методом кислотно-щелочной очистки. Масло так же содержит ионоловую присадку. Рекомендуемая область применения — оборудование напряжением до 500 кВ включительно.

Выбор типа масла зависит не только и не столько от конкретизации видов единиц силовой техники на промышленном предприятии, как от индивидуальных потребностей предприятия. Большинство видов трансформаторных масел являются универсальными. Во всех случаях, правильный выбор трансформаторного масла с учетом климатических и физических условий его эксплуатации обеспечивает надежную и стабильную работу сложного силового оборудования: высоковольтных трансформаторов и вакуумных выключателей.

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.

Трансформаторные масла. Диагностика и очистка трансформаторных масел.

Трансформаторные масла – как и любые другие изоляционные масла, представляют собой жидкие диэлектрики, которые предназначаются для изолирования токонесущих элементов электрооборудования, таких, как трансформаторы, конденсаторы, кабели; являются теплопроводящей средой, способствующей пассивному охлаждению, а также помогают погасить электрическую дугу в выключателях.

Трансформаторное масло – минеральное масло высокой чистоты и низкой вязкости, которое применяется для заливки измерительных и силовых трансформаторов, масляных выключателей, а также, реакторного оборудования. Трансформаторное масло изолирует находящиеся под напряжением части и узлы силового трансформатора, отводит тепло от нагревающихся при работе трансформатора частей, а также предохраняет изоляцию от влаги. Только в случае применения качественного трансформаторного масла, трансформатор прослужит долго и не будет доставлять технических проблем.

Трансформаторные масла производят путем полной очистки нефтяных масел различными способами и средствами. Однако, трансформаторное масло может получиться неоднородным, поскольку нефть добытая из разных месторождений может иметь разный химический состав, что существенно влияет на физико-химические свойства и углеводородную структуру трансформаторных масел, которые вырабатываются из них.

Требования к чистоте трансформаторных масел остаются достаточно строгими, ведь, по сути, срок работы трансформатора – это время правильной работы его изоляционной системы, в общем, и трансформаторного масла, в частности. В процессе эксплуатации в масле накапливаются продукты окисления, загрязнения и прочие примеси. Как только в трансформаторном масле образуются вода и кислород, масло начинает окисляться даже при оптимальных условиях. Кроме того, на масло оказывает влияние загрязняющее действие окислов металлов, альдегидов, спирта, возникающаих в результате окисления твердых поверхностей трансформатора. Такая грязь оседает на изоляции, сгущает масло, тем самым повышая его вязкость, что негативно сказывается на способности масла охлаждать трансформатор.

Диагностика и очистка трансформаторного масла происходит с использованием специальных приборов, которые помогают не только определить количество загрязняющих и окисляющих веществ в изоляционном масле, но и позволяют привести трансформаторное масло к рабочему состоянию.

Например, приборы для диагностики трансформаторного масла представлены следующими видами приборов:

• Приборы измерения параметров изоляции – это приборы, предназначенные для измерения электропроводности масел, параметров электроизоляционных свойств жидких диэлектриков. Это приборы «ВЕКТОР-2.0М», «ИПМ-1», «Р5026М».
• Измерители диэлектрических параметров трансформаторного масла – такие приборы предназначаются для определения тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла. Примером могут служить «Ш2-12ТМ», «Тангенс-3М», «Тангенс-2000», «СКАТ-М100».
• Влагомеры трансформаторного масла – приборы, которые предназначаются для определения количества влаги и механических примесей в трансформаторном масле.

Устройства для очистки и регенерации трансформаторного масла – это более сложные и громоздкие установки, обычно состоящие из целого комплекса приборов.

Например, линия очистки трансформаторных масел «ЛТМ-902» включает в себя блок подогрева масла («БПМ-903»), блок центробежной очистки, блок адсорберов («БА-901») и устройство контроля пробивного напряжения («КПН-901»).   Используя установку долива масла «УД-901», можно не бояться того, что после очистки, масло будет загрязнено при заливе масла в трансформатор.

Функции трансформаторного масла, обусловленные его физико-химическими свойствами:

• Функция дугогасящей среды – предотвращает негативные последствия возникновения электрической дуги при запуске или глушении трансформатора или выключателя.
• Электроизоляционная функция – служит изолятором для токопроводящих и токонесущих элементов электрооборудования.
• Обеспечение работоспособности трансформатора при экстремальных минусовых температурах (ниже -45°С) благодаря низкой вязкости трансформаторного масла при температуре вспышки не ниже 95-150°С.
• Функция теплоотведения – масло легко поглощает тепло, служит для охлаждения трансформатора, имеет температуру кипения более 300°С.
•  Антиокислительная функция – способность сохранять параметры трансформатора неизменными на протяжении длительного времени. Обычно качественные сорта трансформаторных масел содержат антиокислительные присадки, такие как «Ионол» или «Агидол-1».

Существует несколько видов качественного трансформаторного масла отечественного производства:

• трансформаторное масло ВГ, изготавливается в соответствие с ТУ 38.401978-98 из парафинистой нефти используя гидрокаталитические процессы. Содержит присадку «ионол». Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокой стабильностью против окисления, рекомендуется для электрооборудования высших классов напряжения.
• трансформаторное масло ГК, изготавливается по ТУ 38.1011025-85 из сернистой парафинистой нефти используя процессы гидрокрекинга. Содержит присадку «ионол». Рекомендуется к применению для электрооборудования высших классов напряжений.
• трансформаторное масло Т-1500У, изготавливается в соответствие с ТУ 38.401-58-107-97 из сернистой парафинистой нефти используя процессы селективной очистки и гидрирования. Содержит присадку «ионол». Имеет улучшенные антиокислительные свойства, содержит малое количество сернистых соединений, обладает высокими диэлектрическими свойствами. Рекомендуется для электрооборудования напряжением до 500 кВ и выше.
• трансформаторное масло ТКп – изготавливается по ТУ 38.401-58-49-92 из малосернистой нафтеновой нефти путем кислотно-щелочной очистки. Содержит присадку «ионол». Рекомендуется к применению для электрооборудования напряжением до 500 кВ.
• трансформаторное масло ТСО – изготавливается по ГОСТ 10121-76 из сернистой парафинистой нефти путем фенольной очистки с низкотемпературной депарафинизацией. Содержит присадку «ионол». Применяется в оборудовании с напряжением до 220 кВ.

Помимо отечественных трансформаторных масел, на некоторых трансформаторах Казахского и Украинского производства используется Шведское масло фирмы «Nynas Naphthenis» марок «Nytro 10X» и «Nytro 11GX». Трансформаторные масла данных марок по своим свойствам схожи с маслом марки ГК, однако по некоторым параметрам превосходят его.

Трансформаторное масло в трансформаторе

Кроме отвода тепла, возникающего из-за потерь в трансформаторе, трансформаторное масло также играет роль изолирующей среды с высокой диэлектрической прочностью, в которую погружены сердечник и обмотки. Это позволяет трансформаторам быть более компактными, что снижает их цену. Изолирующее масло в хорошем состоянии будет выдерживать намного большее напряжение на соединениях внутри бака трансформатора, нежели воздух. Если в баке будет только воздух, дуга будет образовываться между внутренними элементами, находящимися под напряжением на том же расстоянии при более низком напряжении. Кроме того масло отводит тепло от элементов находящихся под током намного лучше чем воздух.

С течением времени при нормальной работе масло теряет свои свойства из-за повышенной температуры и загрязняющих веществ. Масло не может поддерживать высокую диэлектрическую прочность, когда оно не защищено от воздуха или влаги. Диэлектрическая прочность снижается вместе с поглощением влаги и кислорода. Эти примеси также разрушают бумажную изоляцию. По этой причине пытаются предотвратить контакт масла с воздухом, особенно в трансформаторах больших габаритов. Использование герметичного бака трансформатора является непрактичным из-за изменения давления, которое происходит из-за термического расширения и сжатия изоляционного масла. Обычные системы герметизации масляных трансформаторов представляют собой расширительный бак с гибкой диафрагмой или эластичный баллон или систему с инертным газом(азотом) находящимся при повышенном давлении. Повышающие трансформаторы обычно покупаются вместе с расширительными баками, в то время как более мелкие вспомогательные трансформаторы содержат сжатый азот, находящийся над маслом. Некоторые вспомогательные трансформаторы являются трансформаторами сухого типа, с естественным охлаждением или с принудительным воздушным охлаждением.

Система расширительного бака

Расширительный бак соединен посредством трубы с главный баком трансформатора, который полностью заполнен маслом. Расширительный бак также заполнен маслом и имеет расширяющийся эластичный баллон или диафрагму между маслом и воздухом, для того, чтобы предотвратить контакт масла с воздухом. На рисунке 1 показана схема системы расширительного бака (рисунок 1 это фото расширительного бака).

1 Расширитель трансформатора с эластичным баллоном

Воздух заходит или выходит из пространства над эластичным баллоном или диафрагмой в то время как уровень масла повышается или опускается при изменении температуры. Воздух обычно поступает и выходит через воздушный фильтр типа влагопоглатителя, в котором периодически должен меняться наполнитель. Основные части системы –  расширительный бак, мочевого баллон или диафрагма, поглотитель влаги из воздуха, выпускные клапаны, датчик уровня масла и сигнализация выключателя. Вентиляционные клапаны используются для удаления воздуха из системы при заполнении блока с маслом. Манометр уровня жидкости показывает необходимость доливки или удаления трансформаторного масла для поддержания должного уровня масла и допустимого изгиба диафрагмы.

Маслонаполненная система с инертными газами

Герметичный масляный трансформатор снабжен системой инертного газа. В этом случае в баке создается некоторое давление инертным газом, например, азотом. Основной бак с азотной подушкой над зеркалом масла под крышкой трансформатора снабжен манометром. ( рис. 2). Поскольку вся система спроектирована таким образом, чтобы исключить попадание воздуха, она должна работать с давлением выше атмосферного в газовом слое над поверхностью масла, иначе, возможно проникновение воздуха в случае утечки. В меньших стационарных системах нет прикрепленных азотных баков для автоматического добавления газа, обычно, азот добавляют ежегодно осенью, поскольку бак втягивает частичный вакуум из-за прохладной погоды. Избыточный газ выбрасывается каждое лето, когда увеличиваются нагрузки и поднимается температура. Некоторые системы спроектированы так, чтобы азот из герметичных баков подавался автоматически (рис. 2), когда давление опускается ниже установленного уровня. Необходимое рабочее давление от 0.5 до 5 фунтов силы на кв. дюйм (psi) достигается в азотной подушке, чтобы исключить доступ воздуха. Такая система включает азотный цилиндр; трех-ступенчатый редукционный клапан; датчики повышения/понижения давления; сигнальную систему; спускной кран; клапан сброса давления; необходимые соединительные трубы.

2 Маслонаполненная система с азотом

Функция трехступенчатого, автоматического редукционного клапана состоит в том, чтобы снижать давление полости с азотом для обеспечения пространства поверх масла, поддерживая давление от 0,5 до 5 пси. Манометр высокого давления обычно варьируется в пределах от 0 до 4,000 пси и показывает давление полости с азотом. Обычно манометр низкого давления варьируется в пределах примерно от -5 до +10 пси и показывает давление азота поверх трансформаторного масла. В некоторых системах манометр оборудован высоким и низким контрольным переключателем давления для предупреждения, когда давление газа достигает отклоняющегося от нормы объема. Манометр высокого давления может быть оборудован датчиком-сигнализатором давления для приведения в действие аварийной сигнализации, когда подача давления в цилиндре проходит на низком уровне. Масляной цилиндр и спускной дренажный клапан обеспечивают сбор и перемещение конденсата и масла из газосепаратора. Предохранительный клапан открывается и закрывается для прохода газа из трансформатора и тем самым ограничивает давление в трансформаторе для сохранения предельного значения.

 Когда температура в трансформаторе повышается, масло расширяется и внутреннее давление также повышается, но оно должно быть снижено. Когда температура снижается, давление также снижается, поэтому необходимо добавить азот, в зависимости от степени изменения температуры и ограничения давления системы.

Ещё по теме:

Применение трансформаторного масла на производстве и в быту

В каком же высоковольтном оборудовании используется масло? Силовые трансформаторы, высоковольтные вводы, измерительные трансформаторы тока и напряжения, масляные выключатели.

Кроме норм и объемов испытаний электрооборудования, где прописаны допустимые значения различных марок трансформаторных масел при проведении различных видов испытаний, существуют и другие нормативные акты, определяющие понятия и термины в этой теме. Например, руководящие указания по эксплуатации трансформаторных масел.
Согласно этого документа цикл жизни масла состоит из нескольких этапов, согласно которых можно описать возможные состояния данного материала:

• Свежее
• После осушки и очистки
• Эксплуатационное
• Отработанное
• Восстановленное
• Регенерированное

Сначала в бочках на объект поступает свежее масло, затем его при необходимости чистят, сушат, доводя показатели до установленных в нормах на испытания чистых масел.

Масло, залитое в электрооборудование называется эксплуатационным, оно должно соответствовать нормам на эксплуатационное масло.

По истечении определенного срока показатели масла ухудшаются и его сливают из оборудования в специальные емкости, такое масло является отработанным.

Далее масло восстанавливают или регенерируют. Возвращают допустимые характеристики. Различие в том, что регенерированное масло возвращают к характеристикам свежего масла. Если очистка не удается, то отработанное масло сдается на нефтебазу.

О назначении трансформаторного масла очевидно говорит его название, хотя для разных марок масла имеются свои особенности. Откроем пару ГОСТов и инструкций и посмотрим, что о применении пишут создатели.

• ГК, ВГ, СА — применяется в электрооборудовании всех классов напряжения
• Nytro — маслонаполненное оборудование: силовые трансформаторы, распределительные трансформаторы, выпрямители, автоматические выключатели, распредустройства
• Т 1500 — силовые трансформаторы, реакторы, маслонаполненные вводы, измерительные трансформаторы, масляные выключатели всех классов напряжения. Если на конце буква У, то напряжение до 330 кВ включительно
• ТКп — силовые трансформаторы, масляные выключатели до 500 кВ
• ТСп — ЭО до 220 кВ
• Nytro 10X — силовые трансформаторы всех классов напряжения
• Nytro 11GX, Technol 2000 — силовые трансформаторы всех классов напряжения, ТТ серии ТФЗМ до 220 кВ

Также масло применяется в аппаратах для испытания диэлектриков, испытательных трансформаторов.

Где лучше не использовать трансформаторную отработку?

Если послушать отдельных слесарей и мастеров, которые постоянно ездят на ремонты трансформаторов — то можно услышать, что масло хорошо подходит для дизельных машин. Также можно услышать истории про сумасшедших, которые добавляли это масло в салат, а потом лежали в больнице. Что же из этого правда, а что пьяная небылица?

Что касается применения трансформаторного масла в быту, то в данном вопросе речь идет скорее всего про отработанное масло, или как его еще называют отработку.

Если масло досталось, а что делать с ним не приходит в голову, то могу привести список возможных вариантов, о которых люди пишут на форумах (проверять я их естественно не рекомендую). Вся эта народная “медицина” не вызывает доверия.

• использование вместо солярки в тракторе, старом корче (но стоит обратить внимание на порчу резиновых уплотнений)
• смешать с турбинным маслом и использовать в амортизаторах (данная схема применялась во времена дефицита в старых моделях авто)
• применение в качестве аналога олифы для пропитки деревянных поверхностей (другой вопрос в пожароопасности полученной поверхности)
• в качестве среды для замкнутого цикла отопления загородного дома вместо мазута

Вместе с тем стоит помнить, что трансформаторное масло всё таки предназначено для гашения дуги, а не для смазки. Имеет слабые смазывающие свойства, разъедает резину, высокая впитываемость. А в отработанном содержатся вредные вещества, да и пары его вредны для здоровья.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Самое популярное

Инструкция по ТБ заливке масла в трансформаторы

Заливку трансформаторов маслом рекомендуется производить при помощи маслообрабатывающих установок.

Трансформаторы на напряжение до 110 кВ заливают маслом с температурой не менее 10°С без вакуума. Маслоочистительную установку подсоединяют к вентилю, расположенному в нижней части бака трансформатора, воздухоспускные пробки на крышке бака открывают. Бак трансформатора заполняют маслом со скоростью примерно 1,5—3 т/ч для появления масла в отверстиях пробок, закрывают и уплотняют пробки. Если на трансформаторе установлен расширитель, заливку продолжают до достижения отметок в маслоуказателе расширителя. После отстоя в течение не менее 12 ч повторно открывают пробки и выпускают скопившийся под ними воздух.

Трансформаторы на напряжение 150—500 кВ, не имеющие герметичных защит масла, заливают маслом с температурой 40—50°С при наличии остаточного давления в баке трансформатора не более 665 Па. После окончания вакуумирования трансформатора, не останавливая вакуум-насос, через вентиль, расположенный на крышке трансформатора, при помощи маслоочистительной установки в бак трансформатора подают масло со скоростью не более 3 т/ч. Попадая на активную часть, масло разбрызгивается, что способствует удалению из него паров влаги и газа. В течение всего периода заливки в баке необходимо поддерживать соответствующее остаточное давление.

При вакуумной заливке для подачи масла в бак трансформатора не рекомендуется применять фильтр-прессы и центрифуги, имеющие сообщение с окружающим воздухом. Применяемый маслопровод должен быть маслоплотным и выдерживать полный вакуум. Для контроля за уровнем масла в баке трансформатора обычно применяют временные маслоуказатели в виде стеклянных трубок, которые при помощи гибких шлангов соединяют с верхней и нижней частями бака трансформатора.

Более технологичным является метод контроля уровня масла в баке при помощи двух вакуумметров. Один вакуумметр подсоединяют к надмасляному пространству, а другой устанавливают на вентиле внизу бака трансформатора. Высоту столба масла, м, над уровнем установки нижнего вакуумметра можно вычислить по формуле: Н=(р1—р2)/0,9, где р1 и р2 — показания вакуумметров, Па. Для практических расчетов принимают, что плотность масла равна 0,9·103 кг/м3. Вакуумную заливку производят до уровня 150—200 мм от верха крышки бака трансформатора, пока все изоляционные детали активной части не будут покрыты маслом. После этого прекращают подачу масла в бак трансформатора и вакуумируют надмасляное пространство в течение 10 ч. Останавливают вакуум-насос и через воздухоосушитель заполняют надмасляное пространство в баке воздухом. При атмосферном давлении выдерживают активную часть в течение 5 ч.

После вакуумной заливки выполняют доливку трансформатора маслом через имеющийся в расширителе патрубок для доливки масла. Доливку трансформатора до уровня отметок в маслоуказателе расширителя производят без вакуума после монтажа всех заполненных маслом комплектующих узлов (охладителей, выхлопной трубы и пр.) и установки расширителя. После отстоя в течение 12 ч из всех пробок на крышке и комплектующих узлах трансформатора повторно выпускают скопившийся воздух. Таким же образом производится доливка трансформаторов, прибывших на монтажную площадку частично не долитыми маслом, с которых масло в процессе монтажа полностью не сливалось.

Перед вакуумной заливкой трансформаторов, оборудованных пленочной защитой масла, необходимо на крышке бака смонтировать патрубок газового реле с запорным вентилем и другие составные части, для установки которых требуется разгерметизация бака. Заливку производят дегазированным маслом при остаточном давлении в баке. При этом масло в бак трансформатора подают через задвижку, расположенную в нижней части бака, до уровня на 100—200 мм ниже верха крышки бака.

Скорость подачи масла не ограничивается. Надмасляное пространство вакуумируют при соответствующем давлении в течение 2 ч, затем вакуумирование прекращают. После установки расширителя со смонтированной гибкой оболочкой газового реле и соединяющих их патрубков и запорных вентилей расширитель доливают дегазированным маслом до максимально возможного уровня. Открывают вручную отсечный клапан и запорный вентиль, отсекающий газовое реле от расширителя, заполняют соединяющие патрубки маслом, выпуская воздух через воздухоспускной краник реле. Затем открывают запорный вентиль, отсекающий газовое реле от бака трансформатора, и заполняют надмасляное пространство в баке маслом, поступающим из расширителя.

При необходимости производят доливку расширителя маслом. Устанавливают необходимый уровень масла в расширителе, после чего открывают воздухоспускные пробки на баке и комплектующих частях и выпускают оставшийся воздух.

Зачем масло в трансформаторе

масло в трансформаторе

Трансформаторное масло обеспечивает хорошие условия для среды гашения дуги. Изоляция сокращает потери меди за счет нагрева, уменьшает шум, создающийся в трансформаторе, приводит к снижению уровня вибрации. Масло не проводит электричество вообще, что наилучшим образом соответствует условиям короткого замыкания

Контроль уровня масла в трансформаторе

Уровень масла должен находиться в пределах допустимых границ и примерно соответствовать температуре окружающей среды с учетом текущей нагрузки на трансформаторе. Также на трансформаторах устанавливаются термометры или датчики температуры, посредством которых осуществляется контроль над температурой верхних слоев масла трансформатора, которая должна соответствовать требованиям, предъявляемым к той или иной системе охлаждения.

Масло постоянно циркулирует внутри бака. Его температура зависит от целого комплекса воздействующих факторов. Поэтому объем его все время изменяется, но поддерживается в определенных границах. Для компенсации объемных отклонений масла служит расширительный бачок. В нем удобно наблюдать текущий уровень.

маслоуказатель

Для этого используется маслоуказатель. Наиболее простые устройства изготавливают по схеме сообщающихся сосудов с прозрачной стенкой, заранее проградуированной в единицах объема.

Подключения такого маслоуказателя параллельно расширительному баку вполне достаточно для контроля эксплуатационных характеристик. На практике встречаются и другие, отличные от этого принципа работы маслоуказатели.

Температура верхних слоев масла трансформатора

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°С, с системами масляного охлаждения (далее — М) и масляного охлаждения с дутьем (далее — Д) — 95°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°С.

Как стареет трансформаторное масло?

Старение напрямую связано с окислительными процессами в масле. Как только в масло проникает кислород и вода, то оно начинает окисляться вне зависимости от внешних условий.

Кроме того, на изоляционное масло воздействуют появляющиеся загрязнения от твердых материалов трансформатора. Высокая температура + влажность и начинающееся окисление крайне отрицательно действуют по отношению к твердой изоляции.

Пару слов о рабочей температуре.

Трансформаторное масло лучше растворяет воду при высокой, чем при низкой температуре. Если смесь масла с водой охладить, вода уйдет в осадок. Отторгнутая вода будет впитываться в изоляцию, или ее притягивают продукты распада в масле (вода, смешанная с маслом).

Влажность будет распределяться между бумагой и маслом, но непропорционально. Изоляционная бумага поглощает воду из масла и удерживает ее внутри, в местах самого высокого напряжения.

Одним из основных положений в обслуживании трансформатора является ежегодная проверка масла. Анализ масла позволяет судить о состоянии изоляционной системы трансформатора.

Загрязнение формируется в процессе износа трансформатора. Грязь появляется быстрее при сильно загруженном, горячем и при неправильно эксплуатируемом трансформаторе. Грязь увеличивает вязкость масла, и тем самым уменьшает его охлаждающую способность, что ведет к сокращению службы трансформатора.

Трансформаторное масло можно полностью восстановить. Срок использования изоляционного масла при хорошем обслуживании можно продлить неограниченно. Возможность регенерации наихудшего окисленного масла должна рассматриваться относительно высокой стоимости нового масла.

Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)

Эту процедуру лучше сделать на месте. Трансформатор осушивается от масла. Внутренняя часть промывается горячим нафтеновым или отрегенерированным маслом, чтобы удалить скопление грязи и затем заполнить восстановленным маслом. Загрязненное масло снова регенерируется.

Если промывка загрязненного трансформатора производится только через смотровое отверстие, то очистится приблизительно 10 % от внутренней поверхности. В таких случаях пленка загрязненного масла останется на большой части поверхности обмотки и внутренней поверхности бака трансформатора.

Не забывайте, что до 10 % объема масла в трансформаторе впитается в целлюлозную изоляцию. Оставшееся масло в изоляции и трансформаторе содержит полярные структуры и может разрушить большое количество нового или отрегенерированного масла.

Если верх покрытия убран, приблизительно 60 % поверхности может быть очищено.

Простая замена масла не удаляет всю осадочную грязь, например, как в системе охлаждения и между обмотками. Эти осадочные грязи будут растворяться в новом масле и способствовать процессу окисления.

Регенерация и очищение от грязи на месте

Процесс регенерации масла и очищения от грязи происходит на месте (возможно в баке трансформатора). Масло откачивается с нижней части бака, нагревается, фильтруется, дегазируется и обезвоживается перед тем, как она вернется на верх трансформатора через расширительный бак.

Процесс продолжается до тех пор, пока масло не будет соответствовать стандарту или другим спецификациям. Методика восстановления масла использует метод нагрева, адсорбции и вакуумирования (выделение воды и дегазация). Все обнаруженные утечки должны быть устранены перед обработкой масла.

Разница между регенерацией и очисткой заключается в том, что очистка не может удалять такие вещества как: кислоты, альдегиды, кетоны и т.д., растворенные в масле. Таким образом, очистка не может менять цвет масла от янтарного до желтого. В то время, как регенерация включает в себя также очистку, фильтрацию, и обезвоживание.

Произведенная регенерация и очистка трансформаторного масла на месте дает следующие результаты:

• Влагосодержание в масле понизилось меньше, чем на 10 ppm
• Кислотность понизилась меньше, чем на 0,02 мгм КОН/гр масла
• Пробивное напряжение увеличилось больше, чем на 70 кВт
• Межфазное напряжение увеличилось до 40 дн
• Tgd масла стало равно или меньше, чем 0,003
• Грязи растворились или стали как суспензия в масле, также как и осадочные грязи, и удалены в процессе регенерации
• Стабильность окисления масла восстановилась
• Цвет масла восстановился и стал светло желтым
• Пробивное напряжение твердой изоляции улучшилось
• Несмотря на то, что нормальная регенерация будет удалять грязь, которая растворилась или стала суспензией в масле, она не будет удалять осадочную грязь.

Процесс очистки – это очистка трансформатора горячим маслом, вследствие чего удаляются грязные осадки. Очищение от грязи или вымывание горячим маслом необходимо, когда анализ масла выявляет больше, чем 0,15 мгм КОН/гр и межфазное напряжение меньше чем 24 дн./см.

Очищение от грязи производится с помощью установки для регенерации масла, процесс требует нагревать масло до тех пор пока оно не достигнет точки растворимости грязи в трансформаторе и, в частности в целлюлозной изоляции. Масло тогда играет роль как растворитель для собственных продуктов распада.

Инструкция

Действие инструкции распространяется на случаи применения выше указанных масел на местах монтажа трансформаторов у потребителей, а так же при доливке масел в трансформаторы при ревизиях и осмотрах.

Не бывшими в эксплуатации следует считать масла, поступающие потребителям непосредственно от предприятий-изготовителей или баз хранения масла, а также масла, залитые в трансформаторы на предприятиях-изготовителях, но не бывшие в работе.

Заливку масла в трансформаторы проводят:

• для трансформаторов типа ТМ через верхнюю пробку расширителя. б) для трансформаторов типа ТМЗ через выхлопную трубу расположенную на крышке трансформатора на стороне НН. Доливку трансформатора маслом произвести в такой последовательности:
• через верхнюю пробку расширителя долить в трансформатор масло до уровня, соответствующего температуре масла во время заливки по шкале маслоуказателя. Для доливки можно использовать масло, подвергнутое полному химическому анализу. Перед доливкой масло должно быть проверено пробой;
• ослабить пробку термосифонного фильтра и гайки вводов для выхода воздуха; в) после появления масла в отверстиях пробок последние завернуть до уплотнения. Настоящая инструкция распространяется на случаи смешивания товарных трансформаторных масел, не бывших в эксплуатации, показатели которых соответствуют требованиям по ГОСТ 10121 или равноценное. Пробивное напряжение заливаемого в трансформатор масла должно быть не менее 35 кВ при его определении по ГОСТ 6581.

Видео: разобранный трансформатор и трансформаторное масло

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

[Total: 0 Average: 0]

Трансформаторное масло и его назначение

Краткие сведения о трансформаторном масле. Назначение масла. Основные химико-физические и электрические свойства масла.  [c.305]

Текстолит конструкционный электротехнический А и Б применяют для изготовления деталей электроизоляционного и конструкционного назначения, работающих в трансформаторном масле и на воздухе при температуре —60ч-+70°С.  [c.360]

Трансформаторное масло, которым заливают силовые трансформаторы, из всех жидких электроизоляционных материалов находит наибольшее применение в электротехнике. Его назначение двояко во-первых, масло, заполняя поры в волокнистой изоляции, а также промежутки между проводами обмоток и между обмотками и баком трансформатора, значительно повышает электрическую прочность изоляции во-вторых, оно улучшает отвод теплоты, выделяемой за счет потерь в обмотках и сердечнике трансформатора. Лишь некоторые силовые и измерительные трансформаторы выполняются без заливки маслом ( сухие трансформаторы). Еще одна важная область применения трансформаторного масла — масляные выключатели высокого напряжения. В этих аппаратах разрыв электрической дуги между расходящимися контактами выключателя происходит в масле или в находящихся под повышенным давлением газах, вы-  [c.94]

Детали автотракторного электрооборудования. Детали радиотехнического назначения (платы, колодки потенциометров, втулки для работы в трансформаторном масле)  [c.12]

Из жидких электроизоляционных материалов наибольшее применение в электротехнике имеет трансформаторное масло, которым заливают многие силовые трансформаторы. Его назначение двоякое во-первых, масло, заполняя поры в волокнистой изоляции и промежутки между проводами обмоток и между обмотками и баком трансформатора, повышает электрическую прочность изоляции во-вторых, оно улучшает отвод тепла от обмоток и сердечника трансформатора. Масло заливают и в другие электрические аппараты.  [c.168]

I — на воздухе и в трансформаторном масле для деталей, имеющих контакт с токоведущими частями для светопроницаемых деталей III — для условий повышенной влажности II — на воздухе, панельный VI — для работы на воздухе при нормальных климатических условиях VII — то же назначение, с улучшенным тангенсом угла диэлектрических потерь, но с пониженной стойкостью к кратковременному нагреванию  [c.50]

ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО И ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ  [c.37]

Силовые трансформаторы электровозов изготовляют с принудительным масляным охлаждением, чтобы получить меньшие вес и размеры. Кроме того, трансформаторное масло обладает высокими электроизоляционными свойствами, поэтому между обмотками и другими деталями активной части трансформатора расстояния могут быть значительно меньшими, чем при отсутствии масла. Бак трансформатора полностью заполняют специальным минеральным маслом. Для уплотнений применяют маслостойкую резину. На баке устанавливают расширитель. Его назначение — принимать избыток масла из бака при увеличении его объема мз-за нагревания.  [c.214]

Во многих электрических аппаратах — трансформаторах, масляных выключателях, реакторах, реостатах и пр.— применяют жидкий электроизоляционный м-атериал, который носит различные назначения трансформаторное, электроизоляционное, нефтяное или минеральное масло. Маслом этог продукт называют из-за его вязкости и густоты, т. е. маслянистости трансформаторным маслом — потому, что в самых больших количествах его употребляют в трансформаторах электроизоляционным масло именуют потому, что одно из его главных назначений — улучшение электрической изоляции аппарата нефтяным или же минеральным— потому, что его добывают из нефти — в противоположность растительным (каковы льняное, подсолнечное, хлопковое и подобные масла) и животным маслам и жирам, а также синтетическим маслам.  [c.28]

Трансформаторное масло й его назначение  [c.29]

Трубка электроизоляционные хлопчатобумажные лакированные (ГОСТ 9614-75) изготовляют из хлопчатобумажного шнур-чулка, получаемого из неотбеленной хлопчатобумажной крученой пряжи и изоляционных лаков на основе рафинированного льняного масла Трубки предназначены для работы при температурах от —50 до +105 С (нагревостойкость по классу А) Назначение — изоляция и заш ита b j-водных концов различных соединений и проводов при постоянном и переменном напряжении до 660 В. В зависимости от электрических свойств и области применения трубки изготовляют двух марок ТЛВ — для. изоляции проводов, работающих на воздухе ТЛМ — для изоляции проводов, работающих в трансформаторном мас е. /  [c.99]

Жидкие смазки по назначению подразделяются на авиационные, автотракторные, дизельные, трансмиссионные, индустриальные, трансформаторные, турбинные и т. д. Масла всех назначений подразделяются на марки.  [c.174]

По назначению нефтяные масла подразделяются на индустриальные, применяемые для всех видов производственного оборудования, турбинные (для циркуляционных и гидравлических систем оборудования), масла для смазки специальных машин и механизмов (компрессорные, сепараторные, трансформаторные, трансмиссионные, приборные), моторные М (авиационные, автотракторные).  [c.28]

Трубы поставляются длиной 2—5,5 м. Для предохранения от коррозии холоднотянутые трубы поставляются смазанными внутри и снаружи нейтральным обезвоженным вазелином, наполовину разбавленным трансформаторным или веретенным маслом. Собранные в пачки трубы упаковывают в плотный конверт из трех-четырех слоев специальной влагонепроницаемой бумаги. Назначение конверта — защита труб от влаги и соприкосновения  [c.29]

Жидкие диэлектрики. Жидкие диэлектрики разделяются на природные (трансформаторное и другие нефтяные масла, касторовое масло) и синтетические (совол и др.). Основное назначение жидких диэлектриков — отвод тепла от катушек и сердечников трансформаторов, гашение дуги в масляных выключателях.  [c.306]

Нефтяные электроизоляционные масла. Трансформаторное масло, которым заливают силовые трансформаторы, из всех жидких электроизоляционных материалов находит наибольшее применение в электротехнике. Его назначение двояко во-первых, масло, заполняя поры в волокнистой изоляции, а также промежутки между проводами обмоток и между обмотками и баком трансформатора, значительно повышает электрическую прочность изоляции во-вторых, оно улучшает отвод теплоты, выделяемой за счет потерь в обмотках и сердечнике трансформатора. Лишь некоторые силовые и измерительные трансформаторы выполняются без заливки маслом ( сухие трансформаторы). Еще одна важная область применения трансформаторного масла — масляные выключатели высокого напряжения. В этих аппаратах разрыв электрической дуги между расходящимися контактами выключателя происходит в масле или в находящихся под повышенным давлением газах, выделяемых маслом под действием высокой температуры дуги это способствует охлаждению канала дуги и быстрому ее гашению. Трансформаторное масло применяется также для заливки маслонаполненных вбодоб, некоторых типов реакторов, реостатов и других электрических аппаратов.  [c.129]

Трансформаторное масло и его эксплуатация. Назначение химикофизические и электрические свойства масла. Марки и нормы трансформаторного масла. Сроки и порядок отбора прюб масла из  [c.335]

Электротехнические и радиоте> нические изделия общего назначения, для напряжений до 660 В, постоянного и переменного частотой 50 Гц, работающие в закрытых помещениях без агрессивных паров и газов при температуре от —50 до +.105 °С. Изоляция токоведущих элементов выводных концов и внутримашинных соединений. Изоляция проводов, работающих в трансформаторном масле  [c.298]

Детали электротехнического назначения для рааботы в трансформаторном масле  [c.17]

Пластмассы делятся на простые и сложные (композиционные). Простые пластмассы в основном состоят из чистых смол, а сложные — из связующего вещества, наполнителя, пластификаторов, красителей, смазывающих веществ, катализаторов и других специальных добавок, В качестве связующего вещества применяют различные природные и синтетические смолы, битум, асфальт, цемент. В качестве наполнителей применяют древесную муку, хлопчатобумажные и льняные волокна, древесный шпон, асбестовое и стеклянное волокно, мелко нарезанную ткань и бумагу, мел, гипс, графит, каолин, воск, глицерин, мыло и др. Для увеличения пластичности и текучести пластмассы используют пластификаторы. Обычно пластмассы содержат 1—2% смазывающих веществ, основное назначение которых — устранить прилипание связующих веществ к пресс-форме. В качестве смазывающи.ч веществ применяют воск, стеарин, трансформаторное масло и др. Красители окрашивают пластмассу в необходимый цвет для крашения применяют охру, додалин, нигрозин, зеленый бриллиант и т. д.  [c.39]

Из жидких электроизоляционных материалов наибольшее применение в электротехнике имеет трансформаторное масло, которым заливают силовые трансформаторы. Его назначение двоякое во-первых, оно, заполняя поры в волокнистой изоляции и промежутки между проводами обмоток и между обмотками и баком трансформатора, значительно повышает электрическую прочность изоляции во-вторых, что также весьма важно, масло улучшает отвод тепла, выделяющегося за счет потерь мощности в обмотках и сердечнике трансформатора. Лишь некоторые силовые и измерительные транс( юрматоры выполняются без заливки маслом (так называемые сухие трансформаторы), иногда с заливкой терморейктивными компаундами (например, на основе эпоксидных смол, см. 32).  [c.126]

Применяется для панелей распределительных устройств, деталей крепления токоведущих частей, изолирующих шайб, деталей АТС и др. Марка В—для работы на воздухе и в трансформаторном масле Г—для условий повышенной влажности Ав—для работы в радиоустановках общего назначения Вв—для работы в высокочастотных и телефонных установках Гв—для рабсггы в высокочастотных установках  [c.132]

Назначение и работа конденсатора описаны выще. Крупногабаритный конденсатор (рис. 54, а) состоит из двух тонких алюминиевых лент-обкладок 12, изолированных друг от друга диэлектриком — конденсаторной бумагой 11, пропитанной трансформаторным маслом. Обе обкладки по ширине листа диэлектрика смещены в разные стороны, и после свертывания торцы рулона будут являться выводами обкладок. Рулон 7 обертывают кабельной бумагой и пропитывают трансформаторным маслом в вакуумной камере. При установке рулона в стальной оцинкованный корпус 1 торец одной обкладки соединяют с корпусом, а на торец другой обкладки накладывают стальную шайбу с припаянным к ней проводником. Герметичность внутренней полости корпуса обеспечивается слоем битума, заливаемого между двумя пластмассовыми шайбами, которые устанавливают на стальную шайбу, после чего торец корпуса конденсатора завальцовывают.  [c.121]

Анод (волочриьный инструмент и катод — притир) погружают в жидкость, обладающую свойством диэлектрика, назначение которой состоит в том, чтобы стабилизировать процесс обработки, воспрепятствовать соединению на притире мельчайших частичек металла, замедляющих процесс электроискровой обработки. Эта жидкость также служит охлаждающей средой для расплавленных частиц, вырванных электрической искрой. Для этой цели можно применять трансформаторное масло, веретенное масло и в отдельных случаях дистиллированную воду.  [c.280]

Наиболее широко применяют сталь с покрыгием ЭТ, которое обеспечивает необходимое удельное электросопротивление между пластинами (витками) магнитопровода. Толщина покрытия ЭТ — не более 5 мкм на сторону, коэффициент сопротивления — не менее 10 Ом см , оно не отслаивается и не разрушается при изгибе образца на 90° вокруг стержня диаметром 20 мм. Покрытие сохраняет изоляционные свойства после отжига при 800 °С с вьщержкой в течение 3 ч в нейтральной атмосфере или при 810-830 °С с вьщержкой в течение 3 мин на воздухе. Оно нейтрально к трансформаторному маслу при 100 °С и маслостойко до 150 °С. Покрытие имеет относительно высокую твердость и высокую степень стекловидности, что облегчает шихтовку пластин магнитопровода. Важная особенность покрытия — его меньший в 2 раза, чем у металла, коэффициент линейного расширения. Это создает в металле ориентированные в направлении прокатки растягивающие напряжения, которые уменьшают магнитные потери, магнитострикцию и чувствительность пластин к воздействию сжимающих напряжений в магнитопроводе. Основное назначение покрьггия М — сохранение достаточно высокой стойкости штампов при вырубке сложных по форме деталей магнитопроводов. Эти покрытия, а также грунтовый слой на стали после ее конечного отжига, который обозначен БП, не обязательно обладаютэлектроизоляционными свойствами. Они отличаются малой толщиной (1-2 мкм и менее) и незначительно влияют на коэффициент заполнения.  [c.353]

Компрессорные станции, расположенные в непосредственной близости от месторождения, называются головными (ГКС), а КС, расположенные на трассе газопровода, — линейными или промежуточными. На ГКС осуществляют сепарацию, осушку, очистку, охлахадение, одоризацию газа и замер его количества. В состав линейных или промежуточных КС входят один или несколько компрессорных цехов приемные и нагнетательные коллекторы с отключающей арматурой пылеуловители для очистки газа от механических примесей трансформаторная подстанция или электростанция собственных нужд системы водоснабжения с насосами системы вентиляции и маслоснабжения с установками по регенерации масла котельная для теплоснабжения и другие цехи и службы вспомогательного назначения контрольно-распределительный пункт редуциро вания газа, взятого из магистрального газопровода для использования его в качестве топлива газовыми турбинами и котельными установками.  [c.13]

Масло специалишроваи Трансформаторное, ГОСТ 982—68 Коробки сопротивления и магнитные шлифовальные станки мого назначения Не более 9,6 1,82 135 -45  [c.353]

В качестве закалочных масел применяют нефтяные масла различного назначения трансформаторное, веретенное, махнинное и др. Созданы специальные закалочные масла, обладающие специфическими свойствами.  [c.473]

Трансформаторное, ГОСТ 982-56 Масло СГ Не более 9.6 1.82 (ец11ал11з 135 ирован —45 юге назначения Коробки сопротивления и магнитные шлифовальные станки  [c.583]

Масла общего назначения теоретически можно использовать в любых объектах смазки, что и происходит во многих случаях практики. Например, масло индустриальное 50 (СУ) по ГОСТу 1707—51 применяют в автолюбильных двигателях, масло трансформаторное по ГОСТу 982—56 в смеси с авиационным (для поршневых двигателей) маслом МС-20 по ГОСТу 1013—49 в турбореактивных двигателях, масло индустриальное ИС-20 по ГОСТу 8675—62 и турбинное 22 по ГОСТу 32—52 — в гидропередачах и т. п. Однако это имеет место обычно при сравнительно легких условиях эксплуатации. Те же объекты смазки в более напряженных условиях работы будут лучше функционировать при использовании специализированных масел.  [c.57]

ГОСТ 1631-61 масла и их смеси с трансформаторным и веретенным маслом ( 50 не менее 19 сСт, температура застывания ниже —38° С), загущенные 20% натриевого и 4% кa ь-циевого мыла касторового масла 10 ООО 5000 менее 1,5 до 110 воде. Основная смазка общего назначения для повышенных температур ников качения и узлов трения, работающих при температурах, исключающих применение солидолов. Используется в электромашинах, ступицах колес автомобилей и др. жировой УТ-1, автомобильная ЯНЗ-2  [c.53]

Наиболее широко в производстве смазок используют нефтяные масла средней вязкости. Так, в СССР до 80% всех смазок готовят на маслах вязкостью не более 50 сст при 50 °С [8, 12]. Это в основном индустриальные масла (веретенные, машинные и другие) их используют для производства смазок массового назначения — солидолов, консталинов, 1-13 и т. п. Маловязкие масла (велосит, МВП, трансформаторное и т. п.), имеющие хорошие низкотемпературные свойства и пологую вязкостнотемпературную кривую, служат для приготовления авиационных смазок, используемых при —50 °С и ниже. Вязкие масла (нигрол, вапор, цилиндровое и др.) применяют в производстве защитных (пушечной, канатной и др.), железнодорожных (паровозная дышловая ЖД, паровозная буксовая ЖБ и др.) и вакуумных смазок.  [c.19]

В зависимости от целевого назначения масла имеют различные свойства (табл. 23) и подразделяются на моторные( лшлпионные, автомобильные, дизельные, для реактивных двигателей и газовых турбин) масла для паровых турбин (цилиндровые масла, турбинные и компрессорные) трансмиссионные(тпомоЪшъныс, аяя гипоидных передач, осе-15ые) индустриальные общего назначения электроизоляционные масла и. жидкости (трансформаторные, кабельные, конденсаторные идр,).  [c.175]

Transformer Oil Maintenance

Трансформаторное масло — это масло на минеральной основе, которое обычно используется в трансформаторах благодаря своим химическим свойствам и диэлектрической прочности. Это масло в вашем трансформаторе действует как изолятор и охлаждающий агент. Со временем масло разлагается, что может привести к неисправностям и дорогостоящему ремонту. При правильной программе профилактического обслуживания вы можете избежать дорогостоящих простоев и дорогостоящего ремонта.

Качество трансформаторного масла влияет на его изоляционные и охлаждающие свойства.При нормальных условиях эксплуатации минимальное ухудшение качества масла происходит из-за окисления и загрязнения. Их кратко можно описать следующим образом:

1. Окисление — это кислота, которая образуется в масле при контакте с кислородом. Кислота образует осадок, который оседает на обмотках трансформатора, что снижает тепловыделение. Обмотки нагреваются, создавая больше шлама, который, в свою очередь, создает еще больше тепла. Высокое содержание кислоты и повышенные температуры ускорят ухудшение изоляционных качеств масла, и, если его не обработать, приведут к выходу трансформатора из строя.
2. Загрязнения, обычно встречающиеся в трансформаторном масле, включают воду и твердые частицы. Присутствие любого из этих загрязнителей снизит изоляционные качества трансформаторного масла.

Тестирование
Тестирование трансформаторного масла должно быть частью вашей ежегодной программы профилактического обслуживания. Тестирование масла поможет определить, когда требуются корректирующие меры. Первоначальное тестирование установит базовую линию для сравнения, а ежегодное тестирование покажет любые внутренние изменения вашего трансформатора.
Следующие 5 частей теста являются минимальным требованием ежегодной программы технического обслуживания:

1. Пробой диэлектрика: Электрическая прочность — это мера напряжения, от которого масло будет изолировать. Многие загрязнения проводят электричество лучше, чем масло, что снижает пробой диэлектрика.
2. Нейтрализация / Кислотное число: Этот тест измеряет уровень осадка, вызывающего присутствие кислоты в масле.
3. Межфазное натяжение: этот тест определяет присутствие полярных соединений.Это может указывать на окислительные загрязнения или порчу материалов трансформатора. т.е. краска, лак, бумага.
4. Цвет: Цвет масла указывает на качество, старение и наличие загрязнений.
5. Содержание воды: Используется для определения количества воды, присутствующей в масле, в частях на миллион. Присутствие воды в масле снижает диэлектрическую прочность.

Тест анализа растворенных газов (DGA) — еще один полезный инструмент в рамках вашей программы технического обслуживания.Исследование газов, присутствующих в масле, может помочь определить, есть ли в трансформаторе неисправности, включая искрение, коронный разряд или перегретые соединения.

Результаты проведенных тестов помогут определить, когда требуются дальнейшие действия. Предварительно определенные пределы для этих испытаний должны быть установлены в зависимости от класса напряжения и кВА вашего трансформатора. Любые проведенные тесты, показывающие результаты, выходящие за рамки заданных параметров, указывают на необходимость дальнейшего исследования. Тенденция к снижению результатов ваших тестов с течением времени также требует дальнейшего тестирования и оценки результатов.

Если для вашего трансформаторного масла требуются меры по исправлению положения, в дополнение к предыдущему испытанию требуется недавний анализ ПХД. Если результат тестирования печатной платы составляет менее 2 частей на миллион, в большинстве случаев можно выполнить утилизацию вашего масла на месте. Если содержание масла составляет более 2 частей на миллион, но менее 50 частей на миллион, масло можно отправить на предприятие по переработке, а ваш трансформатор можно залить новым или переработанным маслом. Любой анализ ПХБ с результатами более 50 ppm требует особого обращения.

Восстановительная обработка
Если качество вашего масла упало ниже приемлемого уровня, необходимо принять решение о замене или утилизации существующего масла.Часто быстрое ухудшение качества масла в трансформаторе указывает на то, что требуется дополнительная обработка как самого трансформатора, так и масла.

Восстановление имеющегося у вас масла может быть выполнено на месте с ограниченным временем простоя. Вы можете восстановить масло до новых характеристик масла с помощью комбинации процедур, включая очистку земли и дегазацию. Если уровни некоторых загрязняющих веществ значительно высоки, может быть более экономически целесообразным заменить масло, а не регенерировать его.

Следует проявлять инициативу, если в трансформаторном масле высокое содержание кислоты. Любой осадок, образованный кислотой, необходимо вымыть из трансформатора горячим маслом, чтобы удалить осадок. Вы сэкономите средства, если регенерируете масло на ранних стадиях накопления кислоты, до образования отложений, поскольку масло будет дольше сохранять свое качество при нормальных условиях эксплуатации.

Рекультивация нефти с высоким содержанием кислоты включает обработку земли Фуллера для удаления кислоты и твердых частиц и дегазацию для удаления газов и воды.Этот процесс также исправит кислотное число и цвет.

Трансформаторное масло может удерживать частицы воды во взвешенном состоянии в зависимости от температуры масла. Если масло достигает точки насыщения, вероятно, на дне трансформатора находится свободная вода. Диэлектрическая прочность масла снижается из-за присутствия в масле воды, поэтому рекомендуется дегазация масла. Если содержание воды особенно велико, следует рассмотреть возможность высыхания горячего масла. Хотя это и обходится дороже, чем дегазация, это также удалит всю воду, которая может находиться в сборке сердечника и змеевика.

Если вы решили заменить масло в трансформаторе, можно использовать новое или переработанное масло. Если бак трансформатора может создавать вакуум, его следует заполнять под вакуумом в соответствии с рекомендациями производителя. Если бак не выдерживает вакуума, масло следует дегазировать в трансформаторе и прокачать через дегазатор, в три раза превышающий объем трансформатора. Это поможет удалить влагу из изоляции трансформатора.

Новое масло часто требует дальнейшей дегазации для удаления воздуха и влаги, добавленных во время транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ.Это увеличит ожидаемый срок службы масла в трансформаторе.

Забота об окружающей среде
Минеральное изоляционное масло — ценный ресурс, который можно многократно перерабатывать и возвращать в исходное состояние. Использование нового качественного переработанного масла или регенерация существующего масла позволяет избежать истощения невозобновляемых ресурсов и может быть гораздо более рентабельным, чем замена новым маслом.

Программа профилактического обслуживания трансформатора имеет как экономические, так и экологические преимущества.Отказ трансформатора может привести к значительным затратам на очистку окружающей среды и значительным затратам на замену или ремонт.

Трансформаторное масло: испытания, типы и свойства

Что такое трансформаторное масло?

Трансформаторное масло (также известное как изоляционное масло) — это особый тип масла, которое обладает превосходными электроизоляционными свойствами и стабильно при высоких температурах. Трансформаторное масло используется в маслонаполненных силовых трансформаторах для изоляции, прекращения дугового разряда и коронного разряда, а также для рассеивания тепла трансформатора (т.е.е. действовать как охлаждающая жидкость).

Трансформаторное масло также используется для защиты сердечника и обмоток трансформатора, поскольку они полностью погружены в масло. Еще одним важным свойством изоляционного масла является его способность предотвращать окисление бумажной изоляции из целлюлозы. Трансформаторное масло действует как барьер между атмосферным кислородом и целлюлозой, избегая прямого контакта и, следовательно, сводя к минимуму окисление. Уровень трансформаторного масла обычно измеряется с помощью MOG (магнитного указателя уровня масла).

Типы трансформаторного масла

В трансформаторах используются два основных типа трансформаторного масла :

1. Трансформаторное масло на парафиновой основе
2. Трансформаторное масло на основе нафты

Нафтовое масло более легко окисляется, чем парафиновое масло. Но продукт окисления, то есть шлам, в нафте более растворим, чем шлам из парафинового масла. Таким образом, осадок масла на основе нафты не осаждается на дне трансформатора.Следовательно, он не препятствует конвекционной циркуляции масла, а значит, не мешает системе охлаждения трансформатора.

Хотя парафиновое масло имеет более низкую скорость окисления, чем нафтовое масло, продукт окисления (шлам) нерастворим и осаждается на дне резервуара. Этот осадок препятствует системе охлаждения трансформатора.

Еще одна проблема с маслом на основе парафина заключается в том, что растворенный в нем воск может привести к высокой температуре застывания. Хотя это не проблема в более теплых климатических условиях (например, в Индии).

Несмотря на упомянутые выше недостатки, масло на основе парафина по-прежнему широко используется во многих странах (например, в Индии) из-за его высокой доступности.

Свойства трансформаторного масла

Необходимо учитывать некоторые специфические свойства изоляционного масла, чтобы определить его пригодность к эксплуатации.

Свойства (или параметры) трансформаторного масла:

1. Электрические свойства: диэлектрическая прочность, удельное сопротивление, коэффициент диэлектрического рассеяния.
2. Химические свойства: содержание воды, кислотность, содержание осадка.
3. Физические свойства: межфазное натяжение, вязкость, температура вспышки, температура застывания.

Электрические свойства трансформаторного масла

Диэлектрическая прочность трансформаторного масла

Электрическая прочность трансформаторного масла также известна как напряжение пробоя (BDV) трансформаторного масла. Напряжение пробоя измеряется путем наблюдения за тем, при каком напряжении возникают искровые жилы между двумя электродами, погруженными в масло, разделенные определенным промежутком.Низкое значение BDV указывает на наличие влаги и проводящих веществ в масле.

Для измерения BDV трансформаторного масла портативный измерительный комплект BDV обычно доступен на месте. В этом наборе масло хранится в емкости, в которой закреплена одна пара электродов с зазором 2,5 мм (в некоторых наборах — 4 мм) между ними. Теперь между электродами подается медленно возрастающее напряжение. Скорость нарастания напряжения контролируется на уровне 2 кВ / с и наблюдается напряжение, при котором между электродами начинается искрение.Это означает, при каком напряжении диэлектрическая прочность трансформаторного масла между электродами нарушена.

Это измерение проводится от 3 до 6 раз для одного и того же образца масла, и мы берем среднее значение этих показаний. BDV — важный и популярный тест трансформаторного масла, так как он является основным индикатором состояния масла и его можно легко провести на месте.

Сухое и чистое масло дает результаты BDV лучше, чем масло с содержанием влаги и других токопроводящих примесей.Минимальное напряжение пробоя трансформаторного масла или диэлектрической прочности трансформаторного масла , при котором это масло можно безопасно использовать в трансформаторе, считается равным 30 кВ.

Удельное сопротивление трансформаторного масла

Это еще одно важное свойство трансформаторного масла. Удельное сопротивление масла является мерой сопротивления постоянному току между двумя противоположными сторонами одного масляного блока в см ³ . Его единица измерения — Ом-см при определенной температуре. С повышением температуры сопротивление нефти быстро уменьшается.

Сразу после зарядки трансформатора после длительного простоя температура масла будет равной температуре окружающей среды, а при полной нагрузке температура будет очень высокой и может достигать 90 ^o C в условиях перегрузки. Таким образом, удельное сопротивление изоляционного масла должно быть высоким при комнатной температуре, а также должно иметь хорошее значение при высокой температуре.
Вот почему удельное сопротивление трансформаторного масла следует измерять при температуре 27 ^° ° C, а также 90 ° ^° ° C.

Минимальное стандартное удельное сопротивление трансформаторного масла при 90 ^° ° C составляет 35 × 10 ¹² Ом – см, а при 27 ^° ° C — 1500 × 10 ¹² Ом – см.

Коэффициент диэлектрического рассеяния тангенса дельта трансформаторного масла

Коэффициент диэлектрического рассеяния также известен как коэффициент потерь или тангенса дельта трансформаторного масла . Когда изоляционный материал помещается между токоведущей частью и заземленной частью электрического оборудования, будет течь ток утечки.Поскольку изоляционный материал является диэлектрическим по своей природе, ток через изоляцию в идеале опережает напряжение на 90 ^o . Здесь напряжение означает мгновенное напряжение между токоведущей частью и землей оборудования. Но на самом деле изоляционные материалы не являются идеальными диэлектриками по своей природе.

Следовательно, ток через изолятор приведет к напряжению под углом немного меньше 90 ^o . Тангенс угла, на который он меньше 90, ^o , называется коэффициентом диэлектрического рассеяния или просто дельтой тангенса трансформаторного масла .Проще говоря, ток утечки через изоляцию имеет две составляющие: одна — емкостная или реактивная, а другая — резистивная или активная. Опять же из вышеприведенной диаграммы ясно, что значение ‘δ’ также известно как угол потерь.

Если угол потерь мал, то резистивная составляющая тока I _R мала, что указывает на высокое сопротивление изоляционного материала. Изоляция с высоким сопротивлением — хороший изолятор. Следовательно, желательно иметь как можно меньший угол потерь.Поэтому мы должны стараться сохранить значение tanδ как можно меньшим. Высокое значение tanδ указывает на присутствие загрязняющих веществ в трансформаторном масле.

Следовательно, существует четкая взаимосвязь между tanδ и удельным сопротивлением изоляционного масла. Если удельное сопротивление изоляционного масла уменьшается, значение тангенса дельта увеличивается, и наоборот. Таким образом, как испытание на удельное сопротивление, так и испытание тангенса угла дельта трансформаторного масла , как правило, не требуется для одного и того же куска изолятора или изоляционного масла.

Одним предложением можно сказать, что tanδ является мерой несовершенства диэлектрической природы изоляционных материалов, таких как масло.

Химические свойства трансформаторного масла

Содержание воды в трансформаторном масле

Влага или содержание воды в трансформаторном масле крайне нежелательно, так как это отрицательно влияет на диэлектрические свойства масла. Содержание воды в масле также влияет на бумажную изоляцию сердечника и обмотки трансформатора. Бумага очень гигроскопична.Бумага впитывает максимальное количество воды из масла, что влияет на изоляционные свойства бумаги и сокращает срок ее службы. Но в нагруженном трансформаторе масло нагревается, следовательно, растворимость воды в масле увеличивается.

В результате бумага высвобождает воду и увеличивает содержание воды в трансформаторном масле . Таким образом, температура масла во время отбора пробы для испытания имеет решающее значение. Во время окисления в масле образуются кислоты, которые повышают растворимость воды в масле.Кислота в сочетании с водой дополнительно разлагает масло, образуя больше кислоты и воды. Эта скорость разложения масла увеличивается. Мы измеряем содержание воды в масле в миллионных долях.

Допускается содержание воды в масле до 50 частей на миллион в соответствии с рекомендациями IS-335 (1993). Для точного измерения содержания воды на таких низких уровнях требуется очень сложный инструмент, такой как кулонометрический титратор Карла Фишера.

Кислотность трансформаторного масла

Кислотное трансформаторное масло является вредным свойством.Если масло становится кислым, содержащаяся в нем вода становится более растворимой в масле. Кислотность масла ухудшает изоляционные свойства бумажной изоляции обмотки. Кислотность ускоряет процесс окисления масла. К кислоте также относится ржавление железа в присутствии влаги.

Тест на кислотность трансформаторного масла можно использовать для измерения кислотных составляющих загрязняющих веществ. Мы выражаем кислотность масла в мг КОН, необходимого для нейтрализации кислоты, присутствующей в грамме масла.Это также известно как число нейтрализации.

Физические свойства трансформаторного масла

Межфазное натяжение трансформаторного масла

Межфазное натяжение между поверхностью раздела вода и масло — это способ измерения силы притяжения между водой и маслом. в дин / см или милли-ньютон / метр. Межфазное натяжение точно полезно для определения наличия полярных загрязняющих веществ и продуктов распада нефти. Хорошее новое масло обычно демонстрирует высокое межфазное натяжение. Загрязнения окисления масла снижают IFT.

Температура вспышки трансформаторного масла

Температура вспышки трансформаторного масла — это температура, при которой масло выделяет достаточно паров для образования легковоспламеняющейся смеси с воздухом. Эта смесь дает кратковременную вспышку при приложении пламени в стандартных условиях. Температура воспламенения важна, потому что она определяет вероятность возникновения пожара в трансформаторе. Поэтому желательно иметь очень высокую температуру вспышки трансформаторного масла . В целом это более 140 ^o (> 10 ^o ).

Температура застывания трансформаторного масла

Это минимальная температура, при которой масло начинает течь в стандартных условиях испытаний. Температура застывания трансформаторного масла является ценным свойством в основном в местах с ледяным климатом. Если температура масла опускается ниже точки застывания, трансформаторное масло прекращает конвекционный поток и препятствует охлаждению трансформатора. Масло на основе парафина имеет более высокое значение температуры застывания по сравнению с маслом на основе нафты, но в Индии, как и в других странах, оно не влияет на использование парафинового масла из-за его теплых климатических условий.Температура застывания трансформаторного масла в основном зависит от содержания парафина в масле. Поскольку масло на основе парафина содержит больше парафина, оно имеет более высокую температуру застывания.

Вязкость трансформаторного масла

Вкратце, вязкость трансформаторного масла можно сказать, что вязкость — это сопротивление потоку в нормальных условиях. Сопротивление потоку трансформаторного масла означает препятствие конвекционной циркуляции масла внутри трансформатора. Хорошее масло должно иметь низкую вязкость, чтобы оказывать меньшее сопротивление обычному потоку масла, тем самым не влияя на охлаждение трансформатора.Низкая вязкость трансформаторного масла важна, но не менее важно, чтобы вязкость масла увеличивалась как можно меньше при понижении температуры. Каждая жидкость становится более вязкой при понижении температуры.

Тестирование трансформаторного масла

Трансформаторное масло необходимо протестировать, чтобы убедиться, что оно соответствует современным стандартам. Стандарты и процедуры тестирования определены различными международными стандартами, и большинство из них установлено ASTM.

Испытание масла состоит из измерения напряжения пробоя и других химических и физических свойств масла либо с помощью переносного испытательного оборудования, либо в лаборатории.Благодаря надлежащему тестированию срок службы трансформатора увеличивается, что снижает необходимость в оплате замены.

Какие факторы проверяются

Вот наиболее распространенные вещи, на которые следует обращать внимание при проведении испытания трансформаторного масла:

• Стандартные технические условия на минеральное изоляционное масло, используемое в электрических устройствах (ASTM D3487)
• Кислотное число (ASTM D664 )
• Диэлектрическое напряжение пробоя (ASTM D877)
• Коэффициент мощности жидкости (ASTM D924-08)
• Межфазное натяжение (ASTM D971)
• Удельное сопротивление (ASTM D1169)
• Коррозионная сера (ASTM D1275)
• Визуальный осмотр ( ASTM D1524)

Примечание: ASTM означает Американское общество испытаний и материалов.

Эти тесты помогут определить, являются ли масла чистыми, и создадут базовый уровень свойств, которые необходимо периодически проверять. Хотя доступно большое количество тестов, они дороги. Поэтому лучше использовать их в качестве диагностики, если проблема возникает во время первичного тестирования.

Рекомендуемая частота зависит от мощности и напряжения. Если результаты теста показывают какие-то красные флажки, частоту придется увеличить. Даже если стоимость тестирования высока, затраты следует сравнить со стоимостью замены трансформатора и временем простоя, связанным с потерей трансформатора.

Важно понимать разницу между чрезмерным и нормальным уровнем газовыделения. Количество растворенного газа в трансформаторном масле можно определить с помощью анализа растворенного газа (DGA). Скорость выделения газа будет варьироваться в зависимости от нагрузки, изоляционного материала и конструкции трансформатора.

Общие проблемы при тестировании

В таблице ниже показаны наиболее распространенные проблемы, которые могут возникнуть при тестировании трансформаторного масла:

Почему важно тестирование трансформаторного масла

Тестирование трансформаторного масла важно для:

• Определить основные электрические свойства трансформаторного масла
• Определить, подходит ли определенное масло для будущего использования
• Определить, подходит ли регенерация или необходима фильтрация
• Снижение затрат на масло и увеличение срока службы компонентов
• Предотвращение несвоевременных отказов и повышение безопасности

Имейте в виду, трансформаторные масла могут прослужить до 30 лет.Таким образом, выполнение надлежащих процедур тестирования сейчас сэкономит вам тысячи долларов в долгосрочной перспективе.

Типы трансформаторного масла | Sciencing

Обновлено 7 декабря 2019 г.

Автор: Кевин Бек

Когда вы увидите или услышите слово «трансформатор», в зависимости от того, когда вы родились, чем вы зарабатываете себе на жизнь и к каким развлечениям стремитесь, вы почувствуете себя скорее всего, представьте себе гигантского красочного робота или ключевой компонент любой электросети.Даже если вы не знаете, что делает трансформатор, вы, вероятно, видели их, и если вы читаете это в помещении, то, скорее всего, находитесь в пределах пары сотен футов от трансформатора.

Как практически все компоненты современных систем энергоснабжения, трансформаторы работают во внутренней среде, которая характеризуется выделением значительного количества тепла. Кроме того, важно ограничить поток электроэнергии внутри трансформатора к рабочим частям, которые в этом нуждаются.Это означает, что трансформаторам для оптимальной работы требуется как охлаждающая жидкость, так и какой-то изолятор.

В результате этих соображений трансформаторное масло является критическим элементом в системах электроснабжения, так как определенные типы масла обладают свойствами, которые способствуют безопасной и бесперебойной работе этих устройств. Поскольку у трансформатора нет движущихся частей, вы можете удивиться, что им вообще нужно масло, но некоторые из более крупных моделей содержат несколько тысяч галлонов.

Что такое электрический трансформатор?

Работа трансформатора заключается в преобразовании напряжения, поступающего в трансформатор по проводу, в большее или меньшее значение, в зависимости от потребностей той части электросети, в которой находится трансформатор.Как правило, когда электроэнергия покидает электростанцию, на которой она вырабатывается, напряжение увеличивается («повышается»), поскольку оно передается на высоковольтные линии электропередачи, что легко определить по высоким башням, тянущимся через большие участки сельской местности.

В точках пути провода выходят из линий высокого напряжения (до 750 000 В), а трансформаторы на подстанциях снижают («понижают») напряжение для подачи в дома, офисы и т. Д. Другие трансформаторы, расположенные ближе к точке подачи электроэнергии, дополнительно снижают напряжение, при этом 120 В является стандартным напряжением, получаемым в электрических розетках в Соединенных Штатах.

Физика трансформаторов

Трансформатор схематично можно представить как выдолбленную прямоугольную коробку из железа, материала, который сильно намагничен. С одной стороны входит провод, несущий электричество, и несколько раз наматывается на эту сторону трансформатора. Такое же расположение видно на другой стороне, но с другим количеством витков провода вокруг трансформатора.

Движущиеся заряды (ток, представленный I ) генерируют магнитные поля, которые, в свою очередь, индуцируют собственные токи.Это соотношение приводит к выражению:

Где нижние индексы p и s обозначают первичную и вторичную катушки. Таким образом, изменение напряжения контролируется изменением количества витков.

• Обратите внимание, что трансформаторы не могут генерировать дополнительную мощность (P). Поскольку P = IV, любое увеличение напряжения в трансформаторе требует соответствующего падения тока и наоборот.

Типы трансформаторов

Некоторые трансформаторы имеют только одну катушку и работают с использованием провода «ответвления», который подключается к этой катушке.Называются это автотрансформаторы .

Измерительные трансформаторы не используются в электрических сетях, а используются для тестирования и стандартизации оборудования, такого как вольтметры и ваттметры (которые измеряют электрическую мощность в ваттах или Вт). Трансформаторы потенциала (PT) используются для понижения напряжения, а трансформаторы тока (CT) понижают ток.

Функции трансформаторного масла

Основная задача трансформаторного масла — защита первичной обмотки трансформатора, то есть проводов и железного сердечника.Он также действует как изолятор (также называемый диэлектрическим материалом , или просто диэлектриком), не позволяя разрушающим химическим реакциям, главным образом окислению, достигать проводов.

Еще одно предназначение трансформаторного масла — отвод тепла. Хотя технически здесь нет движущихся частей, постоянно меняющиеся магнитные и электрические поля в трансформаторе (который работает от переменного тока) создают силы, которые приводят к значительному тепловыделению. Если это не может быть поглощено обычно огромным количеством масла в трансформаторе, это может привести к повреждению, включая опасные и даже взрывоопасные последствия.

Потенциальное повреждение трансформатора от окисления касается не самого железного сердечника, что может удивить вас, если вы поймете, что окисление железа приводит к образованию ржавчины. Напротив, именно целлюлозная бумага, которая окружает трансформатор, подвержена окислительному повреждению, а трансформаторное масло служит физическим барьером для этого процесса.

Идеальные свойства трансформаторного масла

Информация, приведенная в предыдущем разделе, может быть разделена на отдельные электрические, химические и физические свойства, которыми трансформаторное масло должно обладать, чтобы быть максимально эффективным.

• Электрические свойства: Диэлектрическая прочность , или способность служить эффективным изолятором, является основной проблемой в этой области. Масло должно иметь известный (определенный) уровень сопротивления , который представляет собой напряжение, деленное на ток (R = V / I), и чувствительно к изменениям температуры в трансформаторе. Наконец, коэффициент диэлектрического рассеяния масла определяет, какой ток неизбежно «утекает» из системы.
• Химические свойства: Содержание воды в масле нежелательно, поскольку снижает диэлектрические свойства масла. Кислотность и содержание шлама также должно быть минимизировано.
• Физические свойства: Желательно высокое межфазное натяжение между границей нефти и воды, а также высокая температура вспышки (температура, при которой масло становится летучим или легковоспламеняющимся) и низкая температура застывания (температура, при которой масло начинает течь свободно).

Типы трансформаторного масла

Сегодня используются два основных типа трансформаторного масла: трансформаторное масло на основе парафина и трансформаторное масло на основе нафты .

Масло на основе парафина не так легко окисляется, как масло на основе нафты, теоретически образуя меньше шлама. Однако любой осадок, образующийся на основе нефти нафтовой основе, удаляется легче, чем осадок из нефти на основе парафина, поскольку он более растворим. Когда ил накапливается на дне контейнера трансформатора, он мешает его работе.

Масло на основе нафты не содержит растворенного воска, как и масло на основе парафина. Этот воск может повысить температуру застывания и потенциально вызвать проблемы, но в более теплом климате, где температура никогда не становится очень низкой, это не проблема.

Несмотря на очевидное превосходство масла на основе нафты, парафиновое масло остается наиболее часто используемым типом масла в трансформаторах во всем мире.

Испытание трансформаторного масла

Одним из неприятных аспектов электрического оборудования, которое работает 24 часа в сутки, семь дней в неделю, является необходимость постоянного тестирования и технического обслуживания для обеспечения безопасности и надлежащего функционирования системы, в которой находятся электрические элементы. Трансформаторное масло в этом отношении ничем не отличается.

Трансформаторы маркируются при испытании, поэтому дата следующего запланированного испытания указывается четко, как на наклейке, которую автомобиль получает после замены масла в качестве напоминания.Тестируемое масло берется снизу трансформатора.

Трансформаторное масло проходит контроль одним из двух способов. Он должен выдерживать 45 кВ в течение одной минуты в испытательной чашке с зазором 4 мм между электродами, помещенными в масло. Он также должен выдерживать 25 кВт в течение одной минуты в чашке того же типа с зазором 2,5 мм, разделяющим электроды. Неспособность выдержать напряжение возникает, когда диэлектрическая прочность масла превышена, и искра может «прыгать» между электродами.

МАСЛО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ТРАНСФОРМАТОРЕ — HERING VPT

Трансформаторы играют жизненно важную роль в обеспечении надежного электроснабжения потребителей. Без использования трансформаторов сеть электроснабжения не может работать столь же эффективно. Следовательно, обслуживание силовых трансформаторов также стало более важным. Масляная изоляция, используемая в силовых трансформаторах, действует как электроизоляционная среда, а также как охлаждающая жидкость для трансформатора. В большинстве трансформаторов в качестве жидкой изоляции используется минеральное масло из-за его расширенных диэлектрических свойств и устойчивости.Он защищает обмотки трансформатора от электрических и механических воздействий. Однако масло, используемое в трансформаторе, имеет свои ограничения и, следовательно, требует исследований для улучшения характеристик изоляционного масла трансформатора, чтобы оно лучше служило.

Факторы, влияющие на качество масла:

Качество изоляционного масла может быть определено с учетом таких факторов, как теплопередача, напряжение пробоя, способность к электрическому заряду и т. Д.Теплопередача является ключевой функцией трансформаторного масла, поскольку силовые трансформаторы в целом страдают от теплового нагрева. Способность масла передавать тепло можно проанализировать, изучая изменения вязкости трансформаторного масла в соответствии с изменениями температуры. Напряжение пробоя трансформаторного масла определяет его выдерживаемость. Желательно масло с большим пробивным напряжением. Однако процесс старения имеет тенденцию к снижению напряжения пробоя.Сорт изоляционного масла зависит от содержащихся в нем ингредиентов. Разложение масла происходит из-за высокой температуры, окисления под воздействием атмосферы и присутствия частиц воды. Все это приводит к выходу оборудования из строя, что, в свою очередь, приводит к экономическим потерям.

Минеральное масло как жидкая изоляция:

В силовых трансформаторах с высокими номиналами изоляционное масло проходит через обмотки и сердечник трансформатора для передачи тепла и, следовательно, обеспечивает охлаждение вокруг обмоток.Но этот процесс приводит к накоплению зарядов вокруг поверхности масла и вызывает частичный разряд, который в дальнейшем вызывает поломку трансформатора. Чтобы устранить все вышеперечисленные недостатки, исследование и анализ трансформаторного масла становится неизбежным, поэтому различные смеси масел испытываются для обеспечения эффективной работы трансформатора. Предполагается, что добавление 20% синтетического эфира к минеральному маслу обеспечивает более эффективные характеристики по сравнению с использованием только минерального масла в качестве изоляционного масла.

Минеральное масло идеально подходит для теплопередачи трансформатора при нормальных рабочих температурах, поскольку оно имеет высокий градиент вязкости, тогда как силиконовое масло оказалось неэффективным для рассеивания тепла. Но добавление 20% эфирного масла не влияет на предел индекса вязкости минерального масла. При сравнении масляных смесей по напряжению пробоя было обнаружено, что силиконовое масло, по крайней мере, выдерживает, а эфирное масло продвигается как имеющее высокую диэлектрическую прочность и значение напряжения пробоя.Напряжение пробоя одного только минерального масла было средним значением. Следовательно, правильное смешивание 20% эфирного масла увеличит стойкость трансформаторного масла. Добавление этого небольшого количества эфирного масла защитит масло от загрязнения водой и другими примесями деградации из-за их отличных водорастворимых свойств.

Проблемы с минеральным маслом:

Что касается параметров окисления, силиконовое масло оказалось чрезвычайно подходящим, поскольку оно предотвращает образование кислотных соединений и значительно снижает процесс старения.Минеральное масло оказалось более восприимчивым к стареющим примесям, а эфирное масло в некоторой степени. Масло, используемое в трансформаторах, имеет свои ограничения. Трансформаторное масло нельзя предотвратить от окисления добавлением силиконового масла. Минеральное масло имеет эффективные свойства теплопередачи по сравнению с другими маслами, но оно имеет такие недостатки, как среднее значение напряжения пробоя и большую реактивность по отношению к процессу окисления. У каждого масла есть свои ограничения и достоинства. После тестирования различных образцов масла было отмечено, что смесь минерального масла с 20% эфирным маслом имеет тенденцию быть более надежной, чем использование одного минерального масла, и, следовательно, оказывается рентабельной.Минеральное масло не является предпочтительным с точки зрения безопасности, так как оно производит опасные отходы после длительного периода эксплуатации и не может быть легко утилизировано без ущерба для окружающей среды.

Преимущества растительного масла:

В настоящее время проводится множество исследований по использованию чистого растительного масла в качестве изоляционного масла в трансформаторе, которое является экологически чистым. растительное масло — это встречающиеся в природе сложные эфиры, масло, полученное из семян, таких как семена рапса и т. д.Он обладает потенциалом высокого рабочего напряжения и биоразлагаем. К сожалению, если произойдет какая-либо утечка, минеральное масло может вызвать серьезную опасность для окружающей среды, в то время как растительное масло, извлеченное из растений, не повлияет на него и которое также не токсично при контакте с окружающей средой. Кроме того, эти масла имеют желаемую температуру воспламенения и не сильно реагируют на какие-либо неисправности оборудования, как это было в случае минерального масла. Он обладает преимуществом высокой вязкости, действует как эффективный хладагент и снижает тепло, выделяемое тепловым напряжением.Значение напряжения пробоя этих растительных масел не ниже, чем у минеральных масел, и считается компромиссным фактором. Устойчивость к окислению — это фактор, по которому натуральное эфирное масло ухудшается, поскольку оно имеет тенденцию более легко окисляться. Во время окисления масло имеет тенденцию к образованию побочных продуктов, таких как кислоты и шламы, что приводит к более быстрому старению трансформатора. Следовательно, при обращении с натуральными растительными маслами необходимо соблюдать особую осторожность, плотно закрывая устройство от воздействия атмосферных условий.Чтобы узнать больше о масле, используемом в трансформаторах, свяжитесь с нами.

Свойства, различные типы и их испытания

Масло, используемое в трансформаторе, является ключевым элементом для проверки физического состояния устройства. За последние пять десятилетий в Индии произошли резкие изменения в технологии производства. Масло на минеральной основе, такое как трансформаторное масло, часто используется в различных типах трансформаторов из-за его диэлектрической прочности, а также электрических свойств.Масло, используемое в трансформаторе, действует как охлаждающий агент и изолятор. В этой статье обсуждается обзор трансформаторного масла, его функций, различных типов, свойств, испытаний и факторов, которые необходимо проверить.

Что такое трансформаторное масло?

Определение: Трансформаторное масло можно определить как особый вид масла, обладающий выдающимися электроизоляционными свойствами. Его также называют изоляционным маслом. При высокой температуре он стабилен и используется в силовых трансформаторах для предотвращения образования дуги и отвода тепла трансформатора.Таким образом, это масло действует как охлаждающая жидкость, защищая обмотки и сердечник трансформатора, потому что эти два компонента погружены в масло.

Трансформаторное масло

Трансформаторное масло используется для охлаждения и изоляции. Мы знаем, что существуют различные виды материалов с разной диэлектрической прочностью. Таким образом, эти материалы должны поддерживать напряжение, равное их электрической прочности. Например, если напряжение материала превышает удельную электрическую прочность материала, то ток будет течь по всему материалу.

Это масло очень быстро впитывает влагу в природе. Электрическая прочность масла ухудшится из-за поглощения влаги. Таким образом, внутри трансформатора используется такой материал, как сапун, заполненный силикагелем, так что внешняя влага в дыхательной среде задерживается внутри силикагеля. Основными функциями трансформаторного масла являются охлаждающая жидкость и изолятор.

Охлаждающая жидкость

Основная функция этого масла — охлаждающая жидкость. Катушки трансформатора могут быть спроектированы из меди, по которой проходит большой ток, так что эти катушки могут нагреваться.Это отличный проводник тепла, поэтому с его помощью можно снизить температуру медных катушек. Таким образом, масло в трансформаторе играет ключевую роль в предотвращении возгорания катушки.

Изолятор

Работает как изолятор. Он обладает высокой диэлектрической прочностью, чтобы противостоять высокому напряжению. По этой причине он используется в трансформаторе как изолятор.

Различные типы

Существует два типа трансформаторного масла , которые включают следующие.

• Нафтеновое масло
• Парафиновое масло

Нафтеновое масло

• Минеральное изоляционное масло получают из определенных видов сырой нефти, которые содержат чрезвычайно низкое содержание н-парафина, известного как воск.
• Температура потери текучести у этого масла низкая по сравнению с парафиновым маслом из-за меньшего содержания парафина.
• Температура кипения этого масла составляет примерно 425 ° C.
• По сравнению с другими маслами, это более подвержено коррозии.
• Продукты окисления растворимы в масле.
• Коррозия нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, повышающего вязкость. Таким образом, уменьшится способность к теплопередаче, срок службы и перегрев.
• Эти масла содержат ароматические соединения при относительно меньших температурах, например -40 ° C.

Парафиновое масло

• Минеральное изоляционное масло, полученное из специальной нефти, содержит значительное количество н-парафина, то есть воска.
• Температура потери текучести у этого масла высокая по сравнению с нафтеновым типом из-за высокого содержания парафина.
• Температура кипения этого масла около 530 ° C.
• Окисление этого масла меньше.
• Продукты окисления не растворяются в масле.
• Несмотря на то, что нафтеновый тип более легко корродирует по сравнению с парафиновым, продукты окисления растворимы в масле, что снижает проблему.

Почему важно тестирование трансформаторного масла?

Его тестирование очень важно по следующим причинам.

Фильтрация трансформаторного масла

• Определяет важные электрические свойства
• Определяет, подходит ли конкретное масло для будущего использования
• Обратите внимание, требуется ли фильтрация / регенерация
• Это снижает затраты на масло
• Срок службы компонентов может быть увеличен
• Возможны несвоевременные отказы предотвращено
• Эксплуатационная безопасность

Свойства

Свойства трансформаторного масла в основном включают следующие.

• Потери мощности меньше благодаря отличным диэлектрическим свойствам.
• Из-за высокого удельного сопротивления между обмотками будут обеспечены более высокие значения изоляции.
• Высокая производительность
• Потери на испарение будут снижены за счет термической стабильности и высокой температуры вспышки.
• Превосходные характеристики старения даже в тяжелых условиях
• Температурный диапазон шире
• Электрические свойства трансформаторного масла в основном включают в себя электрическую прочность, удельное сопротивление и коэффициент рассеяния диэлектрика для тангенса дельта.
• К химическим свойствам трансформаторного масла в основном относятся кислотность, содержание воды и т. Д.
• Физические свойства трансформаторного масла в основном включают температуру застывания, температуру вспышки и вязкость.

Испытания

Испытания трансформаторного масла являются обязательными раз в год для его технического обслуживания. Раннее тестирование установит чистую прибыль для контраста, а ежегодное тестирование позволит спланировать любые изменения внутри трансформатора. Качество трансформатора можно проверить с помощью следующих тестов.

• Диэлектрическая прочность
• Анализ растворенного газа
• Влажность
• Тест осадка
• Кислотность
• Вязкость
• Температура застывания
• Межфазное напряжение
• Точка воспламенения
• Испытание на стойкость к окислению
• при тестировании включают следующее.
  • Ошибка коронного разряда: При низкоэнергетических разрядах будет генерироваться водород, метан, незначительные количества этана и этилена.
  • Ацетиленовая дуга: В этой неисправности могут образовываться огромные количества ацетилена / водорода / небольших количеств метана и метилена.
  • Неисправность перегретой целлюлозы: Всякий раз, когда целлюлоза возбуждается, в ней образуется окись углерода
  • Неисправность перегретого масла: При перегреве масла выделяются этилен и метан

  Факторы для тестирования

  Следующие факторы необходимо проверить при выполнении испытание

  • Коэффициент мощности жидкости
  • Кислотное число
  • Визуальный осмотр
  • Напряжение пробоя диэлектрика
  • Коррозионная сера
  • Удельное сопротивление
  • Межфазное натяжение

  Вышеуказанные испытания определяют состояние масло в трансформаторе.

  Таким образом, это все об обзоре трансформаторного масла, который включает его функции, почему это важно, различные типы, свойства, испытания и факторы, которые необходимо проверить. Он составляет подходящую стадию изоляции вместе с изоляционными материалами, которые используются в катушках и проводниках. Он также работает как охлаждающая жидкость для отвода тепла от обмоток и сердечника. Вот вам вопрос, какие типы трансформаторного масла.

  Трансформаторное масло и его Evolution

  Трансформаторное масло и его Evolution

  Трансформаторное масло — это минеральное изоляционное или охлаждающее масло, полученное из сырой нефти.Это смесь различных углеводородов, частично состоящая из алифатических соединений (соединений с открытой цепью) с общей формулой — C _n H _{2n + 2} и C _n H _2n .

  Типы используемых масел

  Минеральное масло и синтетическое масло являются наиболее часто используемыми трансформаторными маслами.

  Минеральные масла

  Это нефтепродукты, такие как трансформаторное масло на нафтеновой основе и трансформаторное масло на парафиновой основе. Трансформаторные масла на нафтеновой основе известны своим распределением тепла, что является одной из основных проблем трансформаторов.Он также обладает хорошей текучестью при низких температурах и не содержит парафина. Эти масла лучше использовать при низких температурах. Несмотря на то, что он легче окисляется, продукт, образованный в результате этого процесса (например, шлам), растворим. Следовательно, он не будет препятствовать системе охлаждения трансформатора.

  Трансформаторное масло на парафиновой основе получают из парафиновой сырой нефти с использованием методов разделения растворителей. Он известен своей хорошей термической стойкостью и стойкостью к окислению, а также хорошей вязкостью при высоких температурах.Из-за высокого индекса вязкости из-за присутствия парафина, хотя скорость окисления ниже, чем у нафтеновых масел, осадитель или ил образуются из-за окисления. Это может стать препятствием для отвода тепла. Благодаря низкой скорости окисления, экономической эффективности и доступности это масло широко используется в Индии.

  Синтетические масла

  Синтетические масла на основе силикона были популярны в середине 70-х годов.Обычно он используется в пожароопасных зонах из-за его огнестойких свойств. У него также мало проблем с низким тепловыделением и высокой влагопоглощающей способностью. Кроме того, оно дороже минерального масла.

  Рисунок 1

  Переход с обычных масел

  Масла на нефтяной основе действительно очень эффективны в качестве трансформаторного масла. Однако из-за высокой воспламеняемости небольшая утечка может легко воспламениться. Это одна из причин, по которой синтетические масла используются в пожароопасных зонах.А также нормы пожарной безопасности требуют, чтобы эти трансформаторы были негорючими или сухими, если они использовали их внутри жилых домов.

  Минеральное масло опасно для человека и окружающей среды. Это в основном доступно как побочный продукт переработки сырой нефти для производства бензина и других нефтепродуктов. В основном он состоит из алканов и циклоалканов. А его плохая биоразлагаемость делает его потенциальным долгосрочным источником загрязнения окружающей среды. А также они классифицируются Всемирной организацией здравоохранения как канцерогенные вещества.

  Рисунок 2: Использование наночастиц

  Альтернатива минеральному маслу

  Существует несколько альтернатив этим минеральным маслам. Некоторые из них представляют собой пентаэритритолтетражирную кислоту, натуральные и синтетические сложные эфиры.

  Некоторые из преимуществ по сравнению с минеральным маслом:

  • Низкая летучесть
  • Высокая температура воспламенения, что позволяет использовать его в местах с повышенным риском возгорания
  • Более низкая температура застывания
  • Более высокая устойчивость к влаге
  • Улучшенная работают при высоких температурах
  • Нетоксичен
  • Биоразлагаемый.

  Масла на основе силикона еще менее воспламеняемы, но они не только дороги, чем сложные эфиры, но и менее подвержены биологическому разложению. Исследования продолжаются в использовании масел на растительной основе, таких как кокосовое масло. Но оказалось, что он непригоден для холодных климатических условий, а также для напряжений более 230 кВ. Из рисунка 1 можно также сказать, что коэффициент рассеяния снижается с течением времени, что не так обычно, как в случае других трансформаторных масел.

  Использование наночастиц

  В большинстве приложений нанотехнологии являются окончательным ответом на их чувствительность.Существовала некоторая литература о наночастицах оксидов титана и оксидов железа в трансформаторных маслах. Максимальное усиление BDV наблюдалось при использовании этих частиц, что достигается добавлением различных типов оксидов в многообещающие жидкости на основе сложных эфиров, чтобы сделать их даже лучше, чем раньше, за счет чего можно повысить эффективность. Многие масла содержат определенные ароматические соединения (соединения с замкнутой цепью или кольцом), связанные с бензолом, нафталином и их производными с алифатическими цепями.Хорошее трансформаторное масло должно обеспечивать изоляцию и предотвращение вспышек на открытых частях оборудования, а также должно эффективно передавать тепло от сердечника к излучающей поверхности. Трансформаторное масло с высокой диэлектрической прочностью всегда рассматривается как применение, в котором оно используется.

  Испытания трансформаторного масла

  Для определения качества трансформаторного масла выполняются следующие испытания:

  • Диэлектрическая прочность
  • Влага
  • Кислотность
  • Межфазное напряжение
  • Испытание коэффициента диэлектрической диссипации на коррозионную серу

  9000 в масле Тест на окислительную стабильность

  • Удельное сопротивление (удельное сопротивление)
  • Температура вспышки
  • Температура застывания
  • Вязкость
  • Тест на осадок
  • Анализ растворенного газа (DGA).

  Рисунок 3: Испытание на диэлектрическую прочность

  Испытание на диэлектрическую прочность

  На электроды, погруженные в испытательное масло (с зазором 2,5 мм), прикладывают возрастающее переменное напряжение номинальной частоты примерно со скоростью 2 кВ / сек, начиная с нуля до значения, вызывающего пробой. В тестовом комплекте предусмотрено автоматическое отключение напряжения питания в течение 0,02 секунды. Испытание должно быть повторено шесть раз для одного и того же наполнения ячейки, и среднее арифметическое результатов записывается как электрическая прочность или BDV (напряжение пробоя) испытываемого масла.Испытание должно проводиться в сухом месте, свободном от пыли и напряжения, подаваемого каждый раз после исчезновения пузырьков воздуха. Временные интервалы должны составлять пять минут, если исчезновение пузырьков воздуха не наблюдается.

  Рисунок 4: Обработка трансформаторного масла

  Обработка трансформаторного масла

  Твердые материалы и молекулы воды удаляются из трансформаторного масла с помощью центробежных сепараторов. Помимо вышеуказанного процесса, также выполняются деаэрация, фильтрация и обезвоживание для повышения качества трансформаторного масла.В небольших трансформаторах очистка масла осуществляется непосредственно путем удаления масла и очистки оборудования. После очистки масло перекачивается с помощью фильтровальных установок. В больших трансформаторах масло циркулирует через очиститель без удаления масла. Этот процесс выполняется без подачи питания на трансформатор.

  Ингибиторы

  Чтобы продлить или замедлить процесс окисления, используются такие вещества, как дитерильный бутилпара-крезол (DBPC). Этот процесс называется «подавлением масла».С помощью этого процесса срок службы масла может быть увеличен в три-четыре раза по сравнению с фактическим периодом. Инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография или тонкослойная хроматография используются для обнаружения присутствия DBPC в масле.

  ---

  Роль трансформаторного масла и типов трансформаторного масла | by Jack Cade

  Здесь мы определяем роль статьи трансформаторного масла и типов трансформаторного масла.

  Трансформаторное масло — масло, стабильное при высоких температурах.Трансформаторное масло выполняет в основном две задачи. Во-первых, это жидкая изоляция в силовом трансформаторе.

  Во-вторых, он отводит тепло, выделяемое трансформатором, и действует как хладагент. Трансформатор — это электрическое устройство, которое по принципу электромагнитной индукции передает электрическую энергию из одной электрической цепи в другую, изменяет напряжение и ток. Трансформатор либо увеличивает, либо уменьшает переменное напряжение.

  Трансформатор

  используются для удовлетворения самых разных требований.Некоторые трансформаторы могут иметь высоту

  , а некоторые достаточно малы, чтобы их можно было держать в руке. Существует два типа трансформаторов, один из которых используется для производства высокого напряжения, известный как повышающий трансформатор, и который используется для понижения напряжения, известный как понижающий трансформатор.

  Типы трансформаторного масла

  1.Трансформаторное масло

  Трансформаторное масло — это масло, которое остается безопасным при высоких температурах. Трансформаторное масло обладает чрезвычайно хорошими изоляционными свойствами, хорошей устойчивостью к дегенерации, низкой летучестью и устойчивостью к образованию жира.Это масло не содержит кислот, щелочей и агрессивной серы и обладает высокой способностью выделять воду.

  2.Automotive Oil

  Automotive Oil специально разработано для тяжелых / средних / легких коммерческих автомобилей, сельскохозяйственных тракторов, насосных агрегатов, подвесных моторов, судовых двигателей, коммерческих и легковых автомобилей, двух и трехколесных транспортных средств и т. Д.

  Продукт имеет лучшая разлагаемость, термическая стабильность, типичность, высокий уровень пропитки и другие свойства подстилки по сравнению с маслами на основе минеральных масел.