Масло для трансформаторов: Для чего применяется трансформаторное масло в силовых трансформаторах

Содержание

Для чего применяется трансформаторное масло в силовых трансформаторах

Казалось бы, где масло, а где электроприборы? Тем более трансформаторы, внутри которых блуждают огромные токи, и формируется высокое напряжение. Тем не менее подобные электрические установки работают с применением технических жидкостей, и это отнюдь не антифриз и не дистиллированная вода.

Наверное, все видели огромные трансформаторы на подстанциях, и энергоблоках промышленных предприятий. Все они снабжены расширительными емкостями в верхней части.

Именно в эти бочонки заливается трансформаторное масло. Выглядит это вполне привычно для обывателя: корпус электрической установки (по аналогии картера двигателя автомобиля), внутри расположены рабочие узлы. И все это богатство залито маслом до самого верха. Как мы понимаем, о смазке деталей речь не идет: в трансформаторе нет движущихся частей.

Область применения трансформаторного масла

Для начала, развеем некоторые стереотипы. Существует устойчивое заблуждение, что все жидкости являются проводниками. На самом деле далеко не все, и не так явно, как металлы.

Важное свойство трансформаторного масла – высокое сопротивление электрическому току. Настолько высокое, что жидкость фактически является диэлектриком (в разумных пределах, разумеется).

Такая характеристика, как смазывающая способность, в электрике интересна в последнюю очередь. А вот теплопроводность напротив, очень важна.

О свойствах поговорим отдельно, они вытекают из двух областей применения:

  1. В электрических трансформаторах, масло выполняет роль диэлектрика и средства для эффективного отвода тепла. Всем известно, что электроустановки сильно греются. Воздушное охлаждение не настолько эффективно, поскольку не может обеспечить плотный контакт объекта охлаждения со средой отвода тепла. Трансформаторы приходится делать массивными, с большой площадью рассеивания. Назначение трансформаторного масла – эффективный отвод тепла при относительно компактной конструкции.
    Радиаторы присутствуют, и даже снабжены вентиляторами обдува.

    Но подобная система отвода тепла несоизмерима по габаритам с трансформаторами воздушного охлаждения (в пользу жидкостных).
  2. Кроме того, трансформаторное масло используется в контактных группах выключателей. Разумеется, речь идет не о тех клавишах на стене, которыми вы включаете свет в ванной комнате. Масляные выключатели достигают размеров небольшого дома, и применяются на высоковольтных подстанциях, снабжающих электроэнергией как минимум промышленное предприятие, или целый город.

Эксплуатационные показатели подобных устройств поражают воображение: напряжение несколько сотен тысяч вольт, и сила тока до 50 тысяч ампер.

Масло в этих устройствах имеет две функции. Разумеется, изоляционные свойства, как и в трансформаторах. Но главное назначение – эффективное гашение электрической дуги.

При размыкании (замыкании) контактов на электрических коммутационных устройствах с такими параметрами, возникает электрическая дуга, способная разрушить контактную группу за несколько циклов.

Электрическая дуга при размыкании контактов (происшествие на подстанции) — видео

Однако проблемы возникают лишь в воздушной среде. Если внутренняя полость заполнена трансформаторным маслом – искрения и дуги не возникнет.

К сведению

Объективности ради, заметим: существует и другое решение. Помимо масляных, активно применяются вакуумные выключатели. Правда, они качественно выполняют лишь одну функцию: гашение дуги. Диэлектрические свойства вакуума сопоставимы с обычным воздухом.

Однако, это тема другой статьи.

Технические характеристики трансформаторного масла

Так же, как и минеральное моторное, трансформаторное масло производится путем перегонки подготовленной сырой нефти (очищенной), методом кипячения сырья. После возгонки при температуре 300°C — 400°C, остается так называемый соляровый дистиллят.

Собственно, эта субстанция является основой для получения трансформаторного масла. Во время очистки, снижается насыщенность ароматическими углеродами и не углеродными соединениями. В результате повышается стабильность продукта.

При возгонке и выделении дистиллята, можно управлять физическими и химическими процессами. Манипулируя базовым сырьем и технологией, можно менять свойства трансформаторного масла. Они определяются полученным соотношением компонентов:

Интересно, что этот продукт экологически чист. При его производстве, использовании и утилизации, воздействие на природу не выше, чем у исходного сырья (сырой нефти). В состав не включаются добавки, синтезированные искусственным путем.

Как и нефть, масло для трансформаторов и выключателей не токсично (насколько это можно сказать о нефтепродуктах), не разрушает озоновый слой, и бесследно разлагается в природной среде.

Одна из важных характеристик – плотность трансформаторного масла. Типичная величина лежит в диапазоне 0,82 – 0,89 * 10³ кг/м³. Цифры зависят от температуры: рабочий диапазон в пределах 0°C – 120°C.

При нагреве она уменьшается, этот фактор принимается во внимание при проектировании радиаторной системы охлаждения трансформаторов.

Поскольку масла относительно универсальны, эта характеристика может варьироваться в зависимости от потребностей заказчика. Трансформаторные подстанции располагаются в различных климатических зонах, зачастую в условиях крайнего Севера и Сибири.

Не только плотность меняется в зависимости от температуры

Вязкость трансформаторного масла может радикально изменить общие показатели электроустановки.

ПоказателиТКпМасло селективной очисткиТ-1500УгквгАГКМВТ
Кинематическая вязкость, им2/с* при температуре
50°С99-995-
40°С--11---3,5
20°С-28-----
-30°С15001300130012001200--
-40°С-----800150
Кислотное число, мг КОН/г, не более0,020,020,010,010,010,010,02
Температура, °С
Вспышки в закрытом тигле, не ниже13515013513513512595
Застывания, не выше-45-45-45-45-45-60-65
Этот параметр – порождение компромисса. Для обеспечения электрической прочности масла, вязкость должна быть высокой. Практически, как твердый диэлектрик. Но изоляция проводников, это не единственное предназначение рассматриваемой жидкости.

Принцип работы масляного трансформатора — видео

  • Теплоотвод – возможен при достаточно жидком теплоносителе. То есть, для нормального охлаждения электроустановки вязкость должна быть как можно более низкой.
  • Гашение электрической дуги. Как это работает? В обычной воздушной среде, при размыкании (замыкании) контактов под высокой нагрузкой, возникает дуга, подобная сварочной.

Густое масло, механически не сможет быстро заполнить пространство при движении контактов. Образовавшиеся воздушные полости станут поводом для дугообразования. И напротив, достаточно жидкий наполнитель постоянно будет поддерживать среду без пузырьков.

Вспышка и воспламенение

Интересный с точки зрения физики процесса, такой параметр, как температура вспышки трансформаторного масла. Для любых нефтепродуктов, это температура воспламенения жидкой среды, при контакте с открытым источником пламени.

Однако внутри трансформатора не создаются условия для горения, по причине отсутствия достаточного количества кислорода. А вот открытое пламя теоретически возможно: если при размыкании контактов образуется кратковременная дуга.

Поэтому в свойства масел закладывается увеличение температуры вспышки. Это значение постепенно уменьшается, по причине дефектов трансформаторного оборудования. При нормальной работе, температура вспышки напротив, увеличивается. Допустимое значение – более 155°C.

Электрическая дуга или как горят трансформаторы — видео

Для понимания механизма – температура вспышки связана с испаряемостью масла. То есть, оно должно быть достаточно жидким, но при этом не переходить в газообразное состояние при нормальных условиях эксплуатации.

Кроме традиционного параметра, есть такое понятие, как температура самовоспламенения, характерное именно для трансформаторов. В нашем случае эта величина составляет 350°C – 400°C.

Если обмотки нагреются до такой температуры – возникает неконтролируемое горение и взрыв трансформатора. К счастью, подобные случаи происходят крайне редко. Разумеется, при условии соблюдения условий эксплуатации.

Поэтому, вместе с подбором качественного масла, необходимо постоянно следить за состоянием электроустановок. При проведении тестовых отборов жидкости, можно понять, какие проблемы есть в самом трансформаторе или высоковольтном выключателе.

После проведенных исследований, оцениваются такие показатели, как преломление вязкости, плотность, диэлектрические свойства, и пр. Результаты сравниваются с табличными значениями, установленными стандартом применения масел.

В таблице показаны основные показатели трансформаторного масла:

Температура t,
°С
Плотность р,
кг/м3
Cp, кДж/(кгК)λ, Вт/(м'К)а-10**8, м2/сμ-10**4, Пасv-10**6, м2/сß-10**4, К"1Рг
0892,51,5490,11238,14629,870:56,80866
10886. 41,6200,11157,83335,537,96.85484
20880,31,6660,11067,56198,222,56,90298
30874,21,7290,10087,28128,514.76.95202
40868,21,7880,10907,0389.410,37,00146
50862,11,8460,10826,8065.37,587,05111
60856,01,9050,10726,5849,55,787,1087,8
70850,01,9640,10646,3638.64,547,1571.3
80843,92,0260,10566,1730.83,667,2059,3
90837. 82.0850,10476,0025,43,037,2550,5
100831,82,1440,10385,8321.32,567,3043.9
110825,72,2020,10305,6718.12,207,3538,8
120819,62,2610,10225,5015.7
1,92
7,4034,9
  • cp — удельная массовая теплоемкость, без изменения рабочего давления;
  • λ – теплопроводность: общий коэффициент;
  • a – температурная проводимость: общий коэффициент;
  • μ — динамический коэффициент вязкости;
  • ν — кинематический коэффициент вязкости;
  • β — объемное расширение: общий коэффициент;
  • Pr — критерий Прандтля.

Технические жидкости для обеспечения работы трансформаторных подстанций закупаются в огромных объемах, это достаточно затратно. Каждая партия тестируется перед использованием, и в процессе работы.

Испытание трансформаторного масла на пробой — видео

Ежегодно, техническая жидкость требует масштабной очистки. Этим занимаются специальные службы. А каждые 5-6 лет, требуется регенерация (практически полная замена масла в электроустановке). Процедура недешевая, но без ее выполнения эксплуатация трансформатора станет небезопасной.

В качестве компромисса, широко применяется восстановление свойств. Отработка сдается на нефтехимическое предприятие, где масло приобретает первоначальные свойства. Стоимость добавленных присадок многократно ниже, в сравнение с полной заменой материала.

Второстепенные характеристики трансформаторного масла

Устойчивость масла к окислению – это не что иное, как противодействие старению. Есть две негативные стороны этого явления:

  1. Связывание молекулами кислорода активных добавок, которые обеспечивают базовые параметры жидкости.
  2. Отложение продуктов окисления на поверхностях деталей трансформатора: обмотках, проводниках, контактных группах. Это приводит к снижению теплоотвода, с последующим закипанием масла в точках соприкосновения.
  3. Зольность – наличие посторонних примесей и причина их появления. После промывки нового масла, в его составе остаются химические моющие средства (это касается и регенерации старой жидкости).

Если их не удалить – образуются зольные фракции, которые оседают на рабочих частях трансформаторов и выключателей. Для борьбы с этим явлением, в масло добавляются присадки, нейтрализующие солевые и мыльные отложения.

Температура текучести (застывания) характеризует превращение жидкости в консистентную смазку. Этот показатель (от — 35°C до — 50°C) применим лишь при холодном пуске электроустановки. Работающий трансформатор сам является источником тепла, и поддерживает жидкость в рабочем состоянии.

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.

Трансформаторное масло, основные характеристики. Применяемое оборудование и методы очистки масла

 

Трансформаторное масло, - очищенная фракция нефти, получаемая при перегонке, кипящая при температуре от 300 °С до 400 °С. В зависимости от происхождения нефти обладают различными свойствами и эти отличительные свойства исходного сырья отражаются на свойствах масла. Оно имеет сложный углеводородный состав со средним весом молекул 220-340 а.е., и содержит следующие основные компоненты.

1. Парафины

10-15%

2. Нафтены или циклопарафины

60-70%

3. Ароматические углеводороды

15-20%

4. Асфальто-смолистые вещества

1-2 %

5. Сернистые соединения

< 1%

6. Азотистые соединения

< 0.8%

7. Нафтеновые кислоты

<0.02%

8. Антиокислительная присадка (ионол)

0.2-0.5%

 Общие требования и свойства

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

    Наиболее важное свойство трансформаторных масел - стабильность против окисления, т. е. способность масла сохранять параметры при длительной работе. В России все сорта применяемых трансформаторных масел ингибированы антиокислительной присадкой - 2,6-дитретичным бутилпаракрезолом (известным также под названиями ионол, агидол-1 и др.). Эффективность присадки основана на ее способности взаимодействовать с активными пероксидными радикалами, которые образуются при цепной реакции окисления углеводородов и являются основными ее носителями. Трансформаторные масла, ингибированные ионолом, окисляются, как правило, с ярко выраженным индукционным периодом.    В первый период масла, восприимчивые к присадкам, окисляются крайне медленно, так как все зарождающиеся в объеме масла цепи окисления обрываются ингибитором окисления. После истощения присадки масло окисляется со скоростью, близкой к скорости окисления базового масла. Действие присадки тем эффективнее, чем длительнее индукционный период окисления масла, и эта эффективность зависит от углеводородного состава масла и наличия примесей неуглеводородных соединений, промотирующих окисление масла (азотистых оснований, нафтеновых кислот, кислородсодержащих продуктов окисления масла). Происходящее при очистке нефтяных дистиллятов снижение содержания ароматических углеводородов, как и удаление неуглеводородных включений, повышает стабильность ингибированного ионолом трансформаторного масла.    Международная электротехническая комиссия разработала стандарт (Публикация 296) «Спецификация на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей»

Основные физико-химические свойства масла.

Из основных характеристик масла отметим, что оно горючее, биоразлагаемое, практически не токсичное, не нарушающее озоновый слой. Плотность масла обычно находится в диапазоне (0.84-0.89)×103 кг/м3. Вязкость является одним из важнейших свойств масла. С позиций высокой электрической прочности желательно иметь масло более высокой вязкости. Для того, чтобы хорошо выполнять свои дополнительные функции в трансформаторах (как охлаждающая среда) и выключателях (как среда, где движутся элементы привода), масло должно обладать невысокой вязкостью, в противном случае трансформаторы не будут надлежащим образом охлаждаться, а выключатели- разрывать электрическую дугу в установленное для них время.

Поэтому выбирают компромиссное значение вязкости для различных масел. Кинематическая вязкость для большинства масел при температуре 20 °С составляет 28-30×10-6 м2/с.

Характеристики трансформаторных масел

Показатели

ТКп

Маслоселек-тивной очистки

Т-1500У

ГК

ВГ

АГК

МВТ

Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре

     50°С

9

9

-

9

9

5

-

     40°С

-

-

11

-

-

-

3,5

     20°С

-

28

-

-

-

-

-

     -30°С

1500

1300

1300

1200

1200

-

-

     -40°С

-

-

-

-

-

800

150

Кислотное число, мг КОН/г, не более

0,02

0,02

0,01

0,01

0,01

0,01

0,02

Температура, °С

     вспышки в закрытом тигле, не ниже

135

150

135

135

135

125

95

     застывания, не выше

-45

-45

-45

-45

-45

-60

-65

Содержание

     водорастворимых кислот и щелочей

Отсутствие

-

-

ГОСТ Р 54331-2011 (МЭК 60296:2003) Жидкости для применения в электротехнике. Неиспользованные нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей. Технические условия


ГОСТ Р 54331-2011
(МЭК 60296:2003)


Группа Б47


ОКС 75.100*
ОКП 02 5350

_______________
* В ИУС 10-2011 ГОСТ Р 54331-2011 приводится с ОКС 29.180, 29.040.10, 29.130. -
Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2012-01-01


Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ" (ФГУП "ВНИЦСМВ") на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 июня 2011 г. N 131-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60296:2003* "Жидкости для применения в электротехнике. Неиспользованные нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей" (IEC 60296:2003 "Fluids for electrotechnical applications - Unused mineral insulating oils for transformers and switchgear"). В настоящий стандарт включены требования только к ингибированным маслам, учитывающие потребности российской экономики и устанавливающие более жесткие требования к качеству продукции.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При этом в него не включены: раздел 7, подраздел 6.14, пункт 5.1.2 и терминологические статьи 3.5, 3.6. Указанные раздел, подраздел, пункт и терминологические статьи, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДГ.

В настоящий стандарт дополнительно включены разделы 7-11, приложение ДА.

В стандарт включены дополнительные слова, фразы, показатели, ссылки, примечания для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации, которые выделены в тексте курсивом.

Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДВ.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает требования к неиспользованным нефтяным электроизоляционным маслам (далее - изоляционные масла), полученным методом дистилляции и очистки из сырой нефти, предназначенным для использования в трансформаторах, выключателях и аналогичном электрооборудовании, в котором масло применяется в качестве изоляционной и теплообменной жидкости.

Стандарт распространяется на ингибированные масла с присадками, содержащие от 0,25% масс. до 0,40% масс. ингибитора окисления.

Настоящий стандарт не распространяется на регенерированные масла, нефтяные масла, используемые в качестве пропитки в кабелях и конденсаторах.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ЕН ИСО 2719-2008 Нефтепродукты. Методы определения температуры вспышки в закрытом тигле Пенски-Мартенса

ГОСТ Р ИСО 3675-2007 Нефть сырая и нефтепродукты жидкие. Лабораторный метод определения плотности с использованием ареометра

ГОСТ Р ЕН ИСО 14596-2008 Нефтепродукты. Определение содержания серы методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии с дисперсией по длине волны

ГОСТ Р 51069-97 Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром

ГОСТ Р 53203-2008 Нефтепродукты. Определение серы методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии с дисперсией по длине волны

ГОСТ Р 53708-2009 Нефтепродукты. Жидкости прозрачные и непрозрачные. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости

ГОСТ Р 54279-2010* Нефтепродукты. Методы определения температуры вспышки в аппарате Пенски-Мартенса в закрытом тигле
_________________
* В настоящее время в официальных источниках информация о принятии данного документа, упомянутого здесь и далее по тексту, отсутствует. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.018-93 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования

ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 12.4.010-75 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия

ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 12. 4.020-82 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Номенклатура показателей качества

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 12.4.034-2001 (ЕН 133-90) Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка

ГОСТ 12.4.068-79 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Классификация и общие требования

ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация

ГОСТ 12.4.111-82 Система стандартов безопасности труда. Костюмы мужские для защиты от нефти и нефтепродуктов. Технические условия

ГОСТ 12.4.112-82 Система стандартов безопасности труда. Костюмы женские для защиты от нефти и нефтепродуктов. Технические условия

ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями

ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94) Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости

ГОСТ 859-2001 Медь. Марки

ГОСТ 981-75 Масла нефтяные. Метод определения стабильности против окисления

ГОСТ 1510-84 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 2917-76 Масла и присадки. Метод определения коррозионного воздействия на металлы

ГОСТ 5985-79 Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа

ГОСТ 6356-75 Нефтепродукты. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле

ГОСТ 6370-83 Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей

ГОСТ 6581-75 Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний

ГОСТ 11362-96 (ИСО 6619-88) Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования

ГОСТ 13003-88 Масла изоляционные. Метод определения газостойкости в электрическом поле

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 20284-74 Нефтепродукты. Метод определения цвета на колориметре ЦНТ

ГОСТ 20287-91 Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания

ГОСТ 31340-2007 Предупредительная маркировка химической продукции. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 трансформаторное масло (transformer oil): Нефтяное изоляционное масло для трансформаторов и аналогичного электрооборудования.

3.2 низкотемпературное масло для выключателей (low temperature switchgear oil): Нефтяное изоляционное масло для заполняемых маслом выключателей, применяемых вне помещений в очень холодных климатических условиях.

3.3 присадка (additive): Подходящее химическое вещество, которое добавляют в нефтяное изоляционное масло, чтобы улучшить определенные характеристики.

Примечание - Примерами присадок являются антиоксиданты, вещества для снижения температуры застывания, для подавления склонности к образованию электростатического заряда, такие как бензотиазол (ВТА), вещества, подавляющие образование пены, вещества, повышающие эффективность процессов очистки.

3.4 противоокислительная присадка (аntioxidant additive): Присадка, добавляемая в нефтяное изоляционное масло для улучшения его стойкости к окислению.

Примечание - Имеется большое количество противоокислительных присадок. В настоящем стандарте используют присадки, установленные в стандарте [1].

3.5 ингибированное масло (inhibited oil): Нефтяное изоляционное масло, содержащее от 0,25% до 0,40% противоокислительной присадки наряду с другими присадками, как указано в 3.3.

3.6 неиспользованное нефтяное изоляционное масло (unused mineral insulating oil): Нефтяное изоляционное масло, полученное от изготовителя.

Примечание - Имеется в виду масло, которое еще не использовалось, не контактировало с электрооборудованием или другим оборудованием, кроме оборудования для производства, хранения или транспортирования. Производитель или поставщик неиспользованного масла должен принять все меры предосторожности, чтобы обеспечить отсутствие загрязнения полихлорированными бифенилами (РСВ) или терфенилами (РСТ), отработанным маслом или дехлорированным маслом или другими примесями.

3.7 регенерированное масло (reclaimed oil): Нефтяное изоляционное масло, использованное в электрооборудовании, которое подверглось химической и/или физической обработке с целью устранения растворимых и нерастворимых примесей.

Примечание - Смесь неиспользованного и регенерированного масел в любой пропорции считается регенерированным маслом.

4 Свойства масла

См. характеристики, приведенные в таблицах 1 и 2.

4.1 Функциональные свойства


Функциональные свойства - это свойства масла, которые влияют на его функцию как изоляционной и охлаждающей жидкости.

Примечания

1 Функциональные свойства включают: вязкость, плотность, температуру текучести, содержание воды, тангенс угла диэлектрических потерь и напряжение пробоя.

2 Нефтяные изоляционные масла в определенной степени гигроскопичны, степень гигроскопичности обусловлена их углеводородным составом. При ненадлежащем хранении и использовании влага в масле оказывает влияние на функциональные (электроизоляционные) свойства и рабочие характеристики масла.

4.2 Очистка и стойкость к окислению


Речь идет о характеристиках масла, на которые влияют качество и тип очистки и добавленные присадки.

Примечание - К данным характеристикам относятся: внешний вид, поверхностное натяжение, общее содержание серы, кислотность, коррозионная сера, содержание 2-фурфурола.

4.3 Рабочие характеристики


Рабочие характеристики - это свойства, влияющие на длительность работы масла в условиях эксплуатации и/или его реакцию на электрическое напряжение и температуру.

Примечание - Примерами таких характеристик являются: стойкость к окислению, газостойкость.

4.4 Свойства, связанные с безопасностью и охраной здоровья и окружающей среды


Это характеристики масла, связанные с безопасностью применения и защитой окружающей среды.

Примечание - Примеры таких характеристик: температура вспышки, плотность, содержание полициклических ароматических углеводородов (РСА), содержание полихлорированных бифенилов/терфенилов (РСВ/РСТ).

5 Классификация, идентификация, общие требования к поставке, отбору и подготовке проб

5.1 Классификация

5.1.1 Классы

Настоящий стандарт устанавливает два класса нефтяных изоляционных масел:

- трансформаторные масла;

- низкотемпературные масла для выключателей.

5.1.2 Самая низкая температура включения нагрузки при холодном запуске (LCSET)

При маркировке изоляционного масла при необходимости указывают значение LCSET.

Стандартная температура LCSET, устанавливаемая настоящим стандартом, составляет минус 30 °С, но при необходимости можно выбрать другую температуру LCSET по таблице 1.

5.2 Требования


Общие требования настоящего стандарта приведены в таблице 2.

5.3 Совместимость


Неиспользованные изоляционные масла, изготовленные по настоящему стандарту, относящиеся к одному классу и имеющие одну температуру LCSET, считаются смешиваемыми и совместимыми друг с другом при выполнении требований стандарта [2].

5.4 Идентификация и общие требования к поставке


Масло поставляют наливом в железнодорожных цистернах, металлических бочках или промежуточных контейнерах для наливных грузов IBC. Тара должна быть чистой, чтобы избежать загрязнения масла.

Бочки для масла и контейнеры для проб должны иметь следующую обязательную маркировку: наименование изготовителя, обозначение масла, количество масла.

Примечание - Необходимо принять все меры предосторожности при транспортировании и хранении изоляционного масла для его защиты от всех видов излучения, загрязнений или влаги.

5.5 Отбор проб


Отбор проб осуществляют по ГОСТ 2517 или стандарту [3].

Для объединенной пробы берут 2 дммасла.

Примечание - Необходимо принять все меры предосторожности при отборе проб, чтобы в изоляционное масло не попали загрязнения или влага. Отбор проб масла на открытом воздухе в дождь, туман или при сильном ветре возможен только при применении укрытия, исключающего возможность загрязнения.

5.6 Подготовка проб

_______________
* Наименование пункта 5.6 в бумажном оригинале выделено курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

Подготовку пробы перед испытанием проводят для удаления влаги и механических примесей, присутствующих в пробе масла. Достаточный объем изоляционного масла нагревают до температуры (60±2) °С, затем фильтруют горячим при давлении не более 2,5 кПа через фильтр из спеченного стекла пористостью 4.

6 Характеристики, их значения и методы испытаний

6.1 Вязкость


Вязкость влияет на теплообмен и соответственно на повышение температуры оборудования. Чем ниже вязкость, тем легче масло циркулирует, улучшая теплообмен. При низких температурах повышение вязкости масла является критическим фактором для включения трансформаторов с охлаждением за счет естественной циркуляции нефтяного масла (отсутствие циркуляции и следовательно возможный перегрев в горячих точках) и негативно влияет на скорость движущихся частей, таких как разъединители, выключатели, переключатели под нагрузкой, насосы и регуляторы.

Вязкость при самой низкой температуре включения нагрузки при холодном запуске (LCSET) не должна превышать 1800 мм/с (соответственно 2500 мм/с при температуре минус 40 °С, см. таблицу 1). В настоящем стандарте температура минус 30 °С для трансформаторных изоляционных масел установлена как температура LCSET.

Покупатель и поставщик по согласованию могут установить другую температуру LCSET (таблица 1).

Примечание - Трансформаторное масло, поставляемое на внутренний рынок Российской Федерации, должно иметь вязкость не более 1200 мм/с при температуре минус 30 °С и температуру текучести не выше минус 45 °С.


Низкотемпературное масло для выключателей должно иметь вязкость при температуре LCSET не более 400 мм/с. Стандартной температурой LCSET низкотемпературных масел для выключателей определена температура минус 40 °С, но покупатель и поставщик по согласованию могут установить другую температуру LCSET.

Примечание - Дополнительную информацию о естественной циркуляции масла без помощи насоса можно получить в стандарте [4].


Таблица 1 - Допустимые значения максимальной вязкости и температуры текучести трансформаторных масел при различных значениях самых низких температур включения нагрузки при холодном запуске трансформатора (LCSET)

LCSET
°С

Вязкость, мм/с,
не более

Температура текучести, °С,
не более

0

1800

-10

-20

1800

-30

-30

1800

-40

-40

2500

-50



Примечание - В настоящем стандарте не устанавливается нижний предел значений вязкости, но при определенных условиях масла с вязкостью менее 7 мм/с при плюс 40 °С могут рассматриваться как потенциально опасные для работы циркуляционных систем.


Вязкость определяют по ГОСТ Р 53708 или ГОСТ 33, а вязкость при очень низких температурах по стандарту [5].

6.2 Температура текучести


Температура текучести изоляционного масла является самой низкой температурой, при которой масло продолжает течь. Рекомендуемое значение температуры текучести масла не менее чем на 10 °С ниже значения самой низкой температуры включения нагрузки при холодном запуске (LCSET). Температуру текучести определяют по ГОСТ 20287 или стандартам [6], [7].

Примечание - При изготовлении изоляционного масла не допускается использование специальных присадок для снижения температуры текучести.

6.3 Содержание воды


Низкое содержание воды в нефтяном изоляционном масле необходимо для обеспечения требований по показателям электрической прочности и тангенсу угла диэлектрических потерь. Чтобы избежать выделения несвязанной (нерастворенной) воды, содержание воды в неиспользованном масле должно быть минимальным.

Перед наполнением электрооборудования масло необходимо обработать, чтобы обеспечить требования стандарта [2], а также требования, установленные в документах по эксплуатации энергетического оборудования.

После обработки масла для удаления твердых частиц, влаги и растворенного воздуха вакуумным методом по 5.6 масло должно иметь высокую диэлектрическую прочность - пробивное напряжение не менее 70 кВ.

Содержание воды определяют по стандарту [8] после подготовки пробы по 5.6.

6.4 Напряжение пробоя


Напряжение пробоя изоляционного масла указывает на его способность выдерживать электрическое напряжение в электрооборудовании. Напряжение пробоя определяют по ГОСТ 6581 или стандарту [9] после подготовки пробы по 5.6.

6.5 Тангенс угла диэлектрических потерь (DDF)


Тангенс угла диэлектрических потерь является мерой электрических свойств масла. Повышение значения тангенса угла диэлектрических потерь может указывать на попадание в масло воды, загрязнение твердыми частицами, растворимыми полярными примесями или на плохое качество очистки.

DDF определяют по ГОСТ 6581 или стандартам [10], [11] или [12] при температуре 90 °С. При разногласиях в оценке качества продукции используют метод по стандарту [10] при температуре 90 °С.

Примечания

1 По согласованию сторон DDF можно измерять при температурах, отличных от 90 °С. В этих случаях значение температуры измерения должно быть указано в протоколе испытания.

2 После транспортирования или хранения на складе DDF изоляционного масла определяют после подготовки пробы по 5.6 или ГОСТ 6581. При разногласиях в оценке качества продукции подготовку масла перед определением тангенса угла диэлектрических потерь проводят по 5.6.

6.6 Внешний вид


Внешний вид определяют визуальным контролем. Слой пробы масла толщиной приблизительно 10 см при температуре окружающей среды осматривают в проходящем свете для выявления наличия видимых примесей, несвязанной воды или взвешенного материала.

6.7 Кислотность


Неиспользованное нефтяное изоляционное масло должно быть нейтральным и не должно содержать кислых соединений. Кислотность определяют по ГОСТ 5985, ГОСТ 11362 или стандартам [13], [14].

6.8 Поверхностное натяжение (IFT)


Низкое значение показателя поверхностного натяжения может указывать на присутствие нежелательных примесей. Поверхностное натяжение определяют по стандарту [15] или [16].

6.9 Содержание серы


В изоляционных маслах присутствуют различные органические соединения серы, и их содержание зависит от технологии производства и степени очистки. Так как некоторые соединения серы имеют сродство к металлам, они могут проявлять себя как пассиваторы меди или вызывать коррозию.

Содержание серы определяют по ГОСТ Р ЕН ИСО 14596, ГОСТ Р 53203 или стандартам [17], [18].

6.10 Коррозионная сера


Некоторые соединения серы, например меркаптаны, являются коррозионно-активными по отношению к металлическим поверхностям из стали, меди и серебра (контакты переключателей) и должны отсутствовать в неиспользованных маслах, заливаемых в оборудование. Коррозионную серу определяют по ГОСТ 2917 или стандартам [19], [20].

6.11 Содержание противоокислительных присадок


Противоокислительная присадка (ингибитор окисления) замедляет окисление масла, образование осадка и рост кислотности. Информация о количестве противоокислительной присадки в масле необходима для контроля уменьшения ее концентрации в процессе использования масла. В настоящем стандарте в качестве противоокислительной присадки используют 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол (DBPC).

Количество противоокислительной присадки определяют по стандарту [1] или [21]. Наименование и количество противоокислительной присадки должны быть указаны в паспорте качества. При использовании других присадок, в том числе в процессе очистки масла, их присутствие должно быть согласовано между изготовителем и потребителем.

6.12 Стойкость к окислению


Окисление масла приводит к повышению кислотности и образованию осадка. Повышение стойкости к окислению продлевает срок службы оборудования, уменьшает отложение осадка, снижает электрические потери и коррозию металлов, исключает отказы электрооборудования.

Стойкость к окислению определяют по стандарту [22] (метод С) или по ГОСТ 981.

6.13 Газостойкость в электрическом поле


Для некоторых типов специальных трансформаторов с высокой напряженностью электрического поля важна способность масла поглощать или выделять газ (водород) при воздействии электрического напряжения. Это свойство связано с наличием в масле ароматических углеводородов и косвенно зависит от установленных требований к окислительной стабильности масла.

Газостойкость определяют по ГОСТ 13003 или стандартам [23], [24].

Газостойкость является специальным требованием для некоторых типов оборудования.

6.14 Температура вспышки


Безопасная работа электрооборудования требует достаточно высокой температуры вспышки.

Температуру вспышки определяют по ГОСТ Р ЕН ИСО 2719, ГОСТ Р 54279 или ГОСТ 6356.

6.15 Плотность


Плотность изоляционного масла должна быть достаточно низкой, чтобы при эксплуатации в условиях низких температур избежать образования льда из несвязанной воды на поверхности масла, что может привести к отказу электрооборудования из-за пробоя.

Плотность определяют по ГОСТ Р ИСО 3675, ГОСТ Р 51069 или стандарту [25].

6.16 Полициклические ароматические углеводороды (РСА)


Некоторые полициклические ароматические углеводороды являются канцерогенами, поэтому их содержание в нефтяных маслах должно соответствовать допустимому уровню.

Полициклические ароматические углеводороды определяют экстракцией диметилсульфоксидом по стандарту [26].

6.17 Полихлорированные бифенилы (РСВ)


Полихлорированные бифенилы должны отсутствовать в неиспользованных нефтяных маслах. РСВ определяют по стандарту [27]. Предел обнаружения для одного пика равен 0,1 мг/кг.

Примечание - Общие пределы содержания РСВ устанавливаются национальным законодательством.

6.18 2-Фурфурол и родственные соединения (2-FAL)


2-Фурфурол и родственные соединения в неиспользованных маслах могут появиться при загрязнении отработанным маслом или при смешивании с маслами других марок. Неиспользованные масла должны иметь низкий уровень 2-фурфурола и родственных соединений. Определение проводят по стандарту [28].

6.19 Общие технические требования


По физико-химическим и эксплуатационным показателям электроизоляционные масла должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблице 2.

Таблица 2

Наименование показателя

Значение

Метод испытания

Трансформаторное масло

Низкотемпературное масло для выключателей

Функциональные свойства

1 Кинематическая вязкость, мм/с, не более, при температуре, °С:

По ГОСТ Р 53708 или ГОСТ 33

+50

9

-

+40

12

3,5

-30

1200

-

-40

-

400

По стандарту [5] или ГОСТ Р 53708, ГОСТ 33

2 Температура текучести, °С, не выше

-45

-60

По стандартам [7], [6] или ГОСТ 20287 (метод А)

3 Содержание воды, мг/кг, не более

30/40

По стандарту [8] и 6. 3 настоящего стандарта

4 Напряжение пробоя, кВ, не менее

30/70

По стандарту [9] и 5.6 настоящего стандарта или ГОСТ 6581

5 Плотность, кг/м, при температуре, °С, не более:

По ГОСТ Р ИСО 3675, ГОСТ Р 51069 или стандарту [25]

20

895

15

897

6 Тангенс угла диэлектрических потерь (DDF) при температуре 90 °С, частоте 50 Гц, не более

0,005

По стандартам [10], [11], [12] и 5. 6 настоящего стандарта или ГОСТ 6581

Очистка и стойкость

7 Внешний вид

Прозрачная жидкость, без осадка и взвешенного вещества

По 6.6 настоящего стандарта

8 Кислотность, мг КОН/г масла, не более

0,01

По стандартам [13], [14] или ГОСТ 11362, ГОСТ 5985

9 Поверхностное натяжение при температуре 25 °С, мН/м, не менее

40

По стандартам [15] и [16]

10 Содержание серы, %, не более

Не нормируется. Определение обязательно

По ГОСТ Р ЕН ИСО 14596, ГОСТ Р 53203 или стандартам [17], [18]

11 Коррозионная сера

Отсутствие

По стандарту [19]

12 Содержание ингибитора окисления, %, не более

0,25-0,40

По стандарту [1] или [21]

13 Содержание 2-фурфурола, мг/кг, не более

0,1

По стандарту [28]

14 Содержание механических примесей

Отсутствие

По ГОСТ 6370

15 Цвет, ед. ЦНТ, не более

1,0

По ГОСТ 20284 или стандарту [29]

16 Испытание корродирующего действия на пластинку из меди марки М1К или М-2 по ГОСТ 859

Выдерживает

По ГОСТ 2917 или стандарту [20]

Рабочие характеристики

17 Стойкость к окислению в течение 500 ч:

По стандарту [22] (метод С)

- общая кислотность, мг КОН/г, не более

0,15

1,2

По стандартам [10], [11], [12] или ГОСТ 6581

- массовая доля осадка, %, не более

0,005

0,8

- тангенс угла диэлектрических потерь (DDF) при 90 °С, не более

0,050

0,500

18 Газостойкость в электрическом поле, мкл/мин

Не нормируется, определение обязательно

По стандартам [23] (метод А), [24] или ГОСТ 13003

19 Стабильность против окисления (155 °С, 14 ч, 50 мл/мин):

По ГОСТ 981

- масса летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН/г масла, не более

0,04

-

- массовая доля осадка, %, не более

0,015

-

- кислотное число окисленного масла, мг КОН/г масла, не более

0,1

-

Безопасность, охрана здоровья и окружающей среды

20 Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже

135

100

По ГОСТ Р ЕН ИСО 2719, ГОСТ Р 54279 или ГОСТ 6356

21 Массовая доля полициклических ароматических углеводородов, %, не более

3

По стандарту [26]

22 Содержание полихлорированных бифенилов (РСВ), мг/кг

Отсутствие

По стандарту [27]

Для поставки в бочках.

Для поставки в промежуточных контейнерах для наливных грузов.

Напряжение пробоя без подготовки пробы.

Напряжение пробоя с учетом подготовки пробы по 5.6 настоящего стандарта.

При проведении испытания по стандарту [12] значение тангенса угла диэлектрических потерь при 90 °С может выражаться в процентах.

7 Требования безопасности

7.1 Изоляционное масло является малоопасным продуктом и по степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

7.2 Предельно допустимая концентрация паров углеводородов масла в воздухе рабочей зоны - 900/300 мг/м в соответствии с требованиями гигиенических нормативов [30].

Содержание углеводородов в воздухе определяют по методическим указаниям [1].

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны контролируют по руководству [32].

7.3 Масло представляет собой горючую жидкость по ГОСТ 12. 1.044.

7.4 При загорании изоляционного масла применяют следующие средства пожаротушения: распыленную воду, пену; при объемном тушении - углекислый газ, составы СЖБ и "3,5", перегретый пар.

7.5 В помещениях для хранения и применения изоляционного масла запрещается использовать открытый огонь. Электрические сети и искусственное освещение должны быть взрывозащищенного исполнения. При работе с маслом не допускается использовать инструменты, дающие при ударе искру.

7.6 Емкости и трубопроводы, предназначенные для хранения и транспортирования масла, должны быть защищены от статического электричества по ГОСТ 12.1.018.

7.7 При разливе масла необходимо собрать его в отдельную тару, место разлива протереть сухой тряпкой. При разливе на открытой площадке место разлива необходимо засыпать песком с последующим его удалением и обезвреживанием в соответствии с требованиями санитарных правил и норм [33].

7.8 Помещения для работ с маслом должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021. Места интенсивного выделения паров масла должны быть оборудованы местными отсосами.

В помещениях для хранения масла не допускается хранить кислоты, баллоны с кислородом и другие окислители.

7.9 При работе с маслом применяют индивидуальные средства защиты по ГОСТ 12.4.011, ГОСТ 12.4.103, ГОСТ 12.4.111, ГОСТ 12.4.112 и типовым отраслевым нормам, утвержденным в установленном порядке.

В местах с концентрацией паров масла, превышающей 900/300 мг/м, необходимо применять фильтрующие противогазы марки ПФМГ с коробкой БКФ и шланговые противогазы марки ПШ-1 или аналогичные по ГОСТ 12.4.034.

7.10 При попадании масла на открытые участки тела необходимо его удалить и обильно промыть кожу теплой мыльной водой. При попадании на слизистую оболочку глаз необходимо обильно промыть глаза теплой водой.

Для защиты кожи рук применяют защитные рукавицы по ГОСТ 12.4.010, мази и пасты по ГОСТ 12.4.068, а также средства индивидуальной защиты рук по ГОСТ 12.4.020.

8 Охрана окружающей среды

8.1 Для охраны атмосферного воздуха от загрязнений выбросами вредных веществ должен быть организован контроль за содержанием предельно допустимых выбросов по ГОСТ 17.2.3.02.

8.2 Основными средствами охраны окружающей среды от вредных воздействий масла являются использование герметичного оборудования в технологических процессах и операциях, связанных с производством, транспортированием, применением и хранением масла, а также строгое соблюдение технологического режима.

8.3 Изоляционное масло не образует токсичные соединения в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов.

Предельно допустимая концентрация масла в воде водоема - 0,3 мг/л в соответствии с гигиеническими нормативами [34].

9 Правила приемки

9.1 Изоляционное масло принимают партиями. Партией считают любое количество масла, изготовленное в ходе технологического цикла, однородное по показателям качества, сопровождаемое одним документом о качестве (паспортом продукции).

9.2 Для проверки качества изоляционного масла проводят приемо-сдаточные испытания по показателям 1-10, 12, 14-16, 19, 20 таблицы 2.

9.3 При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей приемо-сдаточных испытаний, приведенных в таблице 2, по нему проводят повторные испытания вновь отобранной пробы, взятой от той же партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.

9.4 Для проверки качества изоляционного масла проводят периодические испытания по показателям 11, 13, 17, 18, 21, 22 таблицы 2 не реже одного раза в год. Результаты периодических испытаний заносят в документ о качестве (паспорт) испытуемой партии масла и в документы о качестве всех партий до очередных периодических испытаний.

9.5 При получении неудовлетворительных результатов периодических испытаний изготовитель переводит испытания по данным показателям в категорию приемо-сдаточных до получения положительных результатов не менее чем на трех партиях подряд.

9.6 При разногласиях в оценке качества изоляционного масла арбитражным методом испытаний устанавливается метод, указанный в таблице 2 первым (или приложении ДА).

10 Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение


Упаковка изоляционного масла и маркировка потребительской и транспортной тары - по ГОСТ 1510, ГОСТ 31340 и ГОСТ 14192.

Транспортирование и хранение изоляционного масла - по ГОСТ 1510.

Изоляционное масло транспортируют наливом в железнодорожных цистернах, в металлических бочках по ГОСТ 18950* или специальных контейнерах для наливных грузов.
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. ГОСТ 18950-73 "Хроматографы газовые. Детектор ионизации в пламени" не действует на территории Российской Федерации. - Примечание изготовителя базы данных.

Изоляционное масло следует хранить на стеллажах, поддонах или в штабелях в крытых складских помещениях.

11 Гарантии изготовителя

11.1 Изготовитель гарантирует соответствие изоляционного масла требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения, предусмотренных ГОСТ 1510.

Приложение ДА (обязательное). Арбитражные методы испытаний

Приложение ДА
(обязательное)



Таблица ДА.1

Наименование показателя

Метод испытания

Вязкость

ГОСТ 33

Температура текучести

Трансформаторные масла

Название «трансформаторное масло» говорит нам о том, что этот продукт находит применение в силовых и измерительных трансформаторных установках, в реакторном оборудовании. Масло применяется и в масляных радиаторах, где являются средой для гашения дуги. Данный продукт – это нефтяная фракция, вырабатываемая в процессе перегонки сырой нефти. Нефть имеет различное происхождение, а потому обладают разными свойствами, которые в свою очередь оказывают влияние на свойства масла, производимого из сырья.

Основные марки трансформаторных масел:

Трансформаторное масло – это продукт, имеющий сложный состав. В нём содержатся углеводороды, имеющие средний молекулярный вес от 240 до 340 атомных единиц. К составным частям трансформаторного масла относятся следующие компоненты:


• Циклопарафины, составляющие около 70%;
• Углеводороды с ароматическим бензольным кольцом («арены») – около 15-20%;
• Парафины – составляют 10-15%;
• Асфальто-смолистые вещества – до 2%;
• Соединения, содержащие серу – менее 1%;
• Азотсодержащие вещества – менее 1%;
• Противоокислительные модификаторы - 0,5%;
• Нафтеновые кислоты – меньше 0,02%.

Какие же особенности присущи трансформаторным маслам и какие запросы к ним существуют?

К признакам, определяющим употребление данного продукта, можно отнести:

• Электроизолирующие качества;
• Противоокислительные свойства.

Рассмотрим подробнее отмеченные особенности трансформаторных масел.


Тангенс угла диэлектрических потерь рассчитывают с целью определения электроизолирующих качеств масла. Его диэлектрическая прочность зависит от наличия в его составе молекул воды и микроволокон. Качественное масло не содержит в себе никаких посторонних мехпримесей и воды. Подвижность масла в условиях холодов тесно взаимосвязана с температурой его застывания (ниже -45 °С). Способность трансформаторного масла к продуктивному отведению тепла учитывается в качестве важного фактора. Этому способствует низкая вязкость разнообразных марок масла при температуре вспышки от 95 °С до 150 °С. Масло выступает в конфронтации к процессу оксидирования. Это является архиважным признаком, дающим возможность сохранять признаки продуктивности масла в течение продолжительного отрезка времени. При производстве трансформаторных масел на территории РФ в их состав вводится противокислительная добавка, носящая название «ионол». Присадка с успехом взаимодействует с активными пероксидными радикалами, образующимися в ходе окислительной реакции углеводородов. Ионол позволяет увеличить период индукции, в течение которого действие антиокислителя позволяет прерывать цепочки окисления углеводородов. Однако затем происходит ослабление добавки. Это приводит к тому, что скорость окислительного процесса значительно возрастает, приближаясь к скорости окисления базового масла.

Становится понятным, что продолжительный период индукции ведёт к эффективной работе присадки. На действенность добавки также влияет углеводородный состав основного масла и включения других соединений, которые могут активировать процесс окисления трансформаторного масла. Процесс декапировки нефтяных дистиллятов позволяет снизить количество ароматических углеводородов, удалить соединения, не состоящие из углеводородов. Это ведёт к повышению прочности трансформаторного масла, активированного присадкой.

В 1982 году Международная электротехническая комиссия представила и ввела «Спецификацию на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей» (норматив 60 296). Согласно данному документу произведено подразделение продукта на несколько групп:

• Трансформаторные масла, застывающие при похолодании до -30 °С. Расходуется в тёплых регионах;
• Масла, созданные для работы в холодных областях. Застывают при понижении температуры окружающей среды ниже -45 °С;
• Трансформаторные масла, которые застывают при -60 °С. Разработаны с целью использования в полярных районах.

В артикулах можно встретить литеру «А», указывающую на присутствие в составе данного продукта ингибитора окислительного процесса.

Производимые в нашей стране масла подразделяют по сырью, из которого идёт производство и методам выработки:

• ТКп, вырабатываемое согласно ТУ 38.101890-81 из нафтеновых нефтей с малым содержанием серы, ректифицированных кислотно-щелочным методом. Данное масло содержит в качестве приставки ионол. ТКп успешно работает в установках с напряжением ниже 500 кВ;
• Трансформаторное масло, производимое по ГОСТ 10121-76 путём фенольного очищения нефтей, имеющих в составе соединения серы. Содержит в себе ионол. Работает в механизмах с напряжением ниже 220 кВ;
• Т-1500У, вырабатывается согласно ТУ 38.401-58-107-97 путём гидрирования и избирательного очищения из содержащих серу и парафины сортов нефтей. Масло включает в свой состав ионол. Используется в электрическом оборудовании, работающем при напряжении менее 500 кВ;
• Масло ГК, производимое согласно условиям «ТУ 38.1011025-85» из серо- и парафинсодержащих нефтей, ректифицированных в ходе гидрокрекинга. Потребляется в высоковольтных установках;
• Масло ВГ производят из сортов нефтей, содержащих парафин, очищенных при помощи гидрокатализа по данным ТУ 38.401978-98. Добавляется ионол. Работает в высоковольтных агрегатах;
• Масло АГК соответствуют данным «ТУ 38.1011271-89». Они имеют в своей основе парафинсодержащие сорта нефтей, подвергаемые гидрокрекингу. При выработке в масляный состав вводят ионол. Используется для заливки в трансформаторы, работающие в условиях северных холодов;
• Масло МВТ создаётся по данным «ТУ 38.401927-92» на основе содержащих парафин нефтей в ходе гидрокатализа, с введением противоокислительной добавки ионол. Применяется готовый продукт в масляных рубильниках, в трансформаторных установках.

Поверхностные слои трансформаторных масел при использовании нагреваются лишь до 95 °С при избыточной нагрузке в течение короткого промежутка времени. Трансформаторы оборудуются изоляционной системой (плёночной диафрагмой или азотной защитой), предохраняющей масло от контакта с молекулами кислорода. Известно, что кислород участвует в реакции окисления масла. Изъятие продуктов окисления масла с использованием адсорбирующих веществ, способствует удлинению его эксплуатационного срока. Он возрастает, если для производства оборудования использовать материалы без неподходящих примесей, ускоряющих процесс старения масла.

Важные физико-химические качества трансформаторного масла.

Следует отметить ряд плюсов данного продукта. Они не подвержены горению, не оказывают токсического действия, не разрушают озоновый слой и являются биологически разлагаемым продуктом.

Какие же свойства масла принимаются во внимание? 


Во-первых, плотность, составляющая в норме (0.84-0.89)×103 кг/м3 .Следующий показатель – вязкость, важная с точки зрения высокой электрической плотности трансформаторного масла. Выполнение функции охлаждения в трансформаторном оборудовании и роли движущей среды для деталей привода выключателей, требуется невысокая вязкость масла. Иначе механизмы перегреваются, а выключатели не имеют возможности производить разрыв электродуги в положенное время. Подбирается некий «усреднённый» вязкостный показатель для разных видов масел. Кинематическая вязкость, составляющая приблизительно 30×10-6 м2/с. Замер производится при +20 °С.


С 1997 года существует акт "РД 34.45-51.300-97" – «Объём и нормы испытаний электрооборудования», который регулирует содержание воды, воздуха, посторонних включений в масле для трансформаторных установок, имеющего плёночный или азотный протектор. Допустимое превышение массовой доли воздуха в объёме масла равняется 0.5%, воды 0,001%. Возрастание нормальных показателей масла вызывает необходимость его регенерации или ликвидирование факторов регресса показателей. В документе приводятся показатели, при достижении которых следует произвести полное замещение всего объёма продукта.

В трансформаторах, не имеющих плёночной защиты, и в открытых вводах массовая доля воды может составлять до 0,0025%.
Регулируется также допустимое количество примесей. Для установок, функционирующих при напряжении менее 220 кВ, класс чистоты масла должен соответствовать 11-му классу, а в установках, работающих при напряжении в сети более 220 кВ - не ниже 9-го класса.
Величину пробивного напряжения трансформаторного масла учитывают до и после заливания в машины. Оно может снижаться на 5 кВ.
Допускается снижение класса чистоты продукта на 1 единицу, а повышение количества воздуха может составить максимум 0,5%.
Рассмотрим принимаемые во внимание температурные показатели для трансформаторного масла.


«Температурой застывания» называется величина, при которой загустение масла достигает степени, когда уровень застывшего масла в пробирке, наклонённой под 45 °С , на протяжении одной минуты остаётся постоянным. Данный признак играет важную роль для масляных выключателей. Требуется, чтобы консистенция свежего масла была неизменной при -45 °С, а в южных регионах при -35 °С. Арктические сорта трансформаторных масел сохраняют свою консистенцию до -65 °С. Но при этом до +90 °С снижается температура их вспышки.


Что же показывает нам данный признак? «Температурой вспышки» называют значение, при котором пары нагреваемого в тигле масла контаминируют с молекулами воздуха, и полученная смесь вспыхивает в присутствии открытого огня. Оговоримся, что за время вспышки масло не прогревается и не загорается. Нормальное трансформаторное масло не вспыхивает при нагреве менее, чем 135 °С.
Дальнейшее повышение температуры ведёт к возгоранию масла. Температурой воспламенения именуется такое его значение, при котором происходит воспламенение и горение масла в течение пяти секунд.


«Температура самовоспламенения» – это термин для обозначения температуры возгорания масла в закрытом тигле при наличии воздуха, но при отсутствии открытого пламени. В норме трансформаторное масло не воспламеняется при нагреве до 400 °С.

На какие ещё характеристики следует обратить внимание? 


Теплопроводность масла невелика (менее 0,14 Вт/м×К) и имеет тенденцию к снижению при изменении температуры.
Теплоёмкость же растёт до 2,5кДж/(кГ×К) при повышении температуры.
При определении требуемых размеров для расширительного бака трансформаторного оборудования учитывается коэффициент теплового расширения масла, который равняется 6.5×10-4 1/К.


Удельное сопротивление продукта снижается в процессе прогревания. Его нормальная величина составляет 5×1010 Ом×м при 90 °С.
Диэлектрическая проницаемость масла подвержена минимальным колебаниям от 2,1 до 2,4. Тангенс угла диэлектрических потерь возрастает с появлением в составе посторонних примесей. В норме, при нагреве до 90 °С, данный показатель составляет 2×10-2.
Величина нормальной диэлектрической прочности масла составляет 280 Кв/см, а пробивного напряжения около 70 кВ.
Масла способны адсорбировать и выводить частички газов, что учитывается в процессе распознавании примет зарождения брака в обмотке трансформаторных установок методом хроматографии.

Как продлить время службы трансформаторного масла? 

Масла экстракласса могут бессменно эксплуатироваться около 25 лет. Но стандартный продукт приходится очищать спустя один год, по прошествии пяти лет, его следует подвергать регенерации.

Однако существует ряд процедур, продлевающих срок эксплуатации данного продукта:

• Устранение контакта масла с атмосферой посредством установления маслорасширителей с поглотителями воды и кислорода, выдавливание воздуха из состава масла;
• Недопущение перегревания масла в ходе эксплуатации;
• Систематическое очищение масла от включений воды и шлама;
• Непрерывное процеживание масла;
• Ввод в состав масла противоокислительных присадок.

Каким образом восстанавливают отработанное трансформаторное масло? 

 

Восстановление эксплуатационных качеств масла проводят различными способами:

• Механически – когда проводят элиминацию молекул воды и частичек твёрдых примесей;
• Теплофизическим – при котором производится выпаривание, перегонка масла в вакууме;
• Физико-химическим – проводят коагуляцию, адсорбцию масла.

Выход масла после восстановления составляет около 90% от объёма сырья. Следовательно, отработанный продукт с успехом можно подвергать процессу регенерации один – два раза. Затем масло следует заменить полностью.

Основные достоинства трансформаторного масла

  В электрических аппаратах и оборудовании достаточно важную значимость занимают диэлектрики, так как именно они позволяют безопасно использовать электрическую энергию на блага всего человечества. К наиболее распространённым изоляционным материалам в электрооборудовании следует отнести трансформаторное масло, так как именно оно служит оптимальным диэлектриком, как в самих силовых трансформаторах, так и в другом оборудовании. Так трансформаторное масло всегда применяется в масляных выключателях, высоковольтных выпрямителях, высоковольтных конденсаторах и другом оборудовании и аппаратуре где при нормальной работе электроустановок образуется высокое напряжение.

  Основным достоинством трансформаторного масла является его диэлектрическая способность, что обеспечивается за счёт тщательной очистки масла от электропроводных примесей и от влаги. Также к достоинству трансформаторного масла следует отнести и то, что оно текучее и способно обволакивать токопроводные элементы защитной плёнкой, а это позволяет максимально повысить изоляционные характеристики электрооборудования.

  Да, трансформаторное масло не может быть применено в качестве диэлектрика, где необходимо жёстко закреплять токопроводящие части. Но в то же время на силовых трансформаторах, где высоковольтные и низковольтные катушки намотаны на диэлектрическом каркасе, трансформаторное масло просто незаменимо. Ведь кроме функции диэлектрика, трансформаторное масло выполняет роль теплоотводителя, так как именно жидкое трансформаторное масло способно транспортировать тепловую энергию от греющихся частей токопроводящего оборудования. Особенно это актуально для силовых трансформаторов, когда при трансформации электрической энергии все токопроводящие части греются в зависимости от того какой ток протекает по первичной и вторичной обмотке силового трансформатора. А трансформаторное масло за счёт того что жидкое, достаточно легко перемещается по баку силового трансформатора и по охладительным радиаторам, что приводит к постоянному охлаждению токопроводящих частей, за счёт кругооборота холодного и нагретого трансформаторного масла. А отдача тепла через наружные радиаторы силового трансформатора позволяет достаточно эффективно охлаждать токоведущие обмотки расположенные внутри бака трансформатора.

  Кроме того, трансформаторное масло повсеместно применяется для заливки в горшковые и баковые масляные выключатели, ведь именно оно является основным диэлектриком в данном коммутационном оборудовании. Без которого просто невозможно организовать энергоснабжение как в распространённых сетях 6-10 кВ, так и непосредственно в сетях с более высоким номинальным напряжением.

 

Трансформаторное масло

ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО ELECTROL®

ELECTROL® сегодня является синонимом самого надежного имени в области трансформаторных масел. Широко используется в трансформаторах, масляных выключателях и распределительных устройствах. Трансформаторные масла - это минеральные электроизоляционные масла, полученные из тщательно отобранных базовых компонентов высшей степени очистки и премиум-класса.Некоторые из выдающихся характеристик ELECTROL®:

  • Отличные диэлектрические свойства, приводящие к минимальным потерям мощности
  • Высокое сопротивление, обеспечивающее лучшие показатели изоляции между обмотками
  • Высокая температура вспышки и термическая стабильность, способствующие снижению потерь при испарении
  • Длительный срок службы и отличные характеристики старения даже при сильном электрическом напряжении
  • Практически не содержит агрессивной серы, что обеспечивает повышенную стабильность и защиту от коррозии
  • Более широкий диапазон рабочих температур за счет более высокой температуры вспышки и более низкой температуры застывания
  • Доступен в широком диапазоне марок для удовлетворения любых требований и всех возможных спецификаций

НАСТОЯЩАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ТРАНСФОРМАТОРНЫХ МАСЛАХ

В общепринятом смысле трансформаторные масла обеспечивают охлаждение, электрическую изоляцию, ориентировочную информацию о состоянии трансформатора, имеют системную совместимость и, как ожидается, обеспечат долгий срок службы.

Однако трансформаторные масла ELECTROL®, разработанные для использования в новом тысячелетии, превосходят обычные ожидания и обеспечивают:

  • Более длительный срок службы при сильном электрическом напряжении и при более высоких температурах
  • Имеют более высокую температуру вспышки и более низкую температуру застывания для обеспечения более высоких рабочих температур.
  • Не имеет агрессивной серы и не имеет крышки для общей серы и ароматических соединений для обеспечения дополнительной защиты от коррозии.
  • Nil PCB Содержимое и крышка полициклических ароматических углеводородов для повышения электрической и окислительной стабильности.

ШИРОКИЙ АССОРТИМЕНТ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ МАСЛА ELECTROL®

Ассортимент трансформаторных масел ELECTROL® включает в себя марки Uninhibited, Inhibited, Trace Inhibited и Special, как показано в следующей таблице.

Серия Класс Соответствует стандарту
Неограничено ELECTROL® IS 335
ELECTROL®-A IEC 296: 1982 / BS 148: 98 Класс I
ELECTROL®-U IEC 60296: 2012
ELECTROL®-B IEC 296: 1982 / BS 148: 98 Класс II
Запрещено ELECTROL®-X IS 12463
ELECTROL®-IA IEC 296: 82 / BS148: 98 Класс IA
ELECTROL®-IB IEC 296: 82 / BS148 : 98 Класс
IIA и ASTMD3487 Тип II
ELECTROL®-I IEC60296: 2012 и ASTM D3487 Тип II
ELECTROL®-IH IEC 60296: 2012 - High Grade
Ингибированные следы ELECTROL®-T IEC 60296: 03 и ASTM D3487 Тип I
ELECTROL®-TH IEC 60296: 2012 - High Grade
Особые марки ELECTROL®U / N42 IEC 60296: 2012 (нафтеновая марка)
ELECTROL®I / N42 IEC 60296: 2012 (нафтеновая марка)
ELECTROL®HF300 ASTM D 5222: 2000 (высокая температура воспламенения)

В дополнение к вышеуказанному, трансформаторные масла ELECTROL® также предлагаются других марок, соответствующих JIS, AS, DIN и другим международным / региональным спецификациям. Свяжитесь с нами для ваших особых требований

ВЛИЯНИЕ СЕРЫ НА СВОЙСТВА ТРАНСФОРМАТОРНЫХ МАСЕЛ

В последние годы серьезную озабоченность вызывает присутствие в трансформаторном масле агрессивной серы, происходящей из базовой жидкости, используемой в масле. Было зарегистрировано множество задокументированных случаев отказов, связанных с присутствием коррозионной серы, что привело к тщательным расследованиям во всей отрасли.Нафтеновые базовые масла, традиционно считающиеся лучшими базовыми жидкостями для трансформаторных масел, не могут быть полностью лишены серы даже с помощью наилучших доступных технологий. Некоторые производители используют пассиваторы в качестве присадок к трансформаторным маслам, чтобы уменьшить влияние агрессивной серы. Такой подход лишь незначительно снижает риск коррозионного воздействия серы. Таким образом, ключ к производительности трансформаторного масла напрямую связан с использованием более качественного базового масла с нулевым содержанием серы, полученного с помощью передовых технологий очистки.

Современные технологии производства высококачественных изопарафиновых базовых масел включают интенсивный гидрокрекинг с последующей гидроизомеризацией для получения превосходных изопарафиновых базовых масел с нулевым содержанием коррозионной серы. Любой остаточный воск в масле превращается в базовое масло. Технология очистки полностью удаляет серу, а также другие нежелательные компоненты, такие как кислород, азот, соединения металлов, ароматические соединения и неорганические соли.В результате получается очень стабильное водно-белое изопарафиновое базовое масло, идеально подходящее для производства трансформаторных масел высшего качества.

Все трансформаторные масла ELECTROL® на парафиновой основе созданы на основе высокостабильных изопарафиновых базовых масел чистейших спецификаций Группы 2 и Группы 3. В результате эти продукты обеспечивают высочайшую защиту от коррозии при использовании.

Трансформаторное масло

| Распределительный трансформатор | Poweroil

APAR является пионером в производстве прошедших международную оценку марок трансформаторных масел с высокими эксплуатационными характеристиками в Индии, которые были более экологичными и имели высокие характеристики с более высокой стабильностью к окислению, меньшей склонностью к газообразованию и не вызывали коррозии с очень низким уровнем серы.

Apar производит широкий спектр высококачественных трансформаторных масел из отобранных нафтеновых масел, подвергнутых жесткой гидроочистке, и изодепарафиновых масел, подвергнутых гидрокрекингу, без полярных соединений и обладающих очень высокой устойчивостью к окислению и старением, гарантирующими длительный срок службы. Нафтеновые масла с низким содержанием серы и парафином и низким индексом вязкости обеспечивают отличные охлаждающие характеристики, высокую растворимость и низкую коррозионную активность, а парафиновые масла со сверхнизким содержанием серы высокой степени очистки обеспечивают отличные антикоррозионные свойства.Эти оптимально очищенные трансформаторные масла также обладают очень хорошими электрическими и изоляционными свойствами, устойчивостью к окислению и контролируемой низкой или отрицательной тенденцией к газообразованию. Прилагаются большие усилия для повышения качества наших масел в соответствии с последними более строгими и строгими требованиями к неагрессивным маслам.

Apar предлагает трансформаторные масла, специально разработанные для удовлетворения точных требований различных типов трансформаторов и последних национальных / международных стандартов, таких как IEC 60296-2012, ASTM D 3487-2009, тип I и II, EN BS 60296, BS 148-1998, класс I. / IA и II / IIA, DIN 57370 / VDE 7370, AS.1767.1 - 1999 и Doble's TOPS, IS 335 - 1993 и IS 12463 - 1988. Ассортимент продукции также включает более ранние международные стандарты, такие как IEC 296 - 1982 класс I / IA и II / IIA и BS 148 - 1984 класс I / IA и II / II A.

Являясь крупнейшим производителем трансформаторных масел в Индии с долей рынка около 50%, а также четвертым в мире производителем, Apar является доминирующим поставщиком в секторе силовых трансформаторов (от 132 кВ до 800 кВ - переменного и постоянного тока), отвечающего особым требованиям производителей комплектного оборудования. , Коммунальные предприятия, компании по передаче и распределению электроэнергии.

Его клиентский профиль включает крупных мировых производителей и производителей электроэнергии и OEM-производителей, таких как ABB, Alstom T&D (ранее Areva T&D), BHEL, Bharat Bijlee, Brush Transformers, Crompton Greaves, Chevron, Daihen Electric, Emco Transformers, Hundai Heavy Industries , Hyosung Corporation, IMP Transformers, Power Grid Corporation of India Ltd, National Electricity Board & Companies, NHPC, NPCIL, NTPC, Pauwels, SASO (Таиланд и Япония), SEC (Саудовская Аравия), Siemens AG, Transformer and Rectifiers, Schnieder Electric , Tata Power, Voltamp Transformer, Wilson Transformers (Австралия), Maiden (Сингапур) и другие.

Продукция также одобрена известными международными независимыми испытательными лабораториями, такими как Doble (США), Laborelec (Бельгия), KEMA (Нидерланды), Powerlink (Австралия) и крупными глобальными OEM-лабораториями, такими как ABB (Швеция), Areva (Франция / Бельгия). , Siemens (Германия), WEG Transformers (SA) и коммунальные услуги, такие как TEIAS (Турция), PLN (Индонезия), TPC (Тайвань), TNB (Малайзия), PLC - Нигерия, Electricite Du Liban (Ливан), MEW (Оман и Кувейт) ), SABIC, SEC (Саудовская Аравия) и др.Когда этим широко рассредоточенным клиентам нужен надежный поставщик, одно имя в их коротком списке неизбежно оказывается APAR.

Apar является членом Бюро стандартов Индии, которое разрабатывает национальные стандарты для трансформаторных масел, белых масел, промышленных, автомобильных и специальных масел. Кроме того, Apar - первая индийская и вторая компания в Азии, имеющая своего технического представителя в Техническом комитете по изоляционным жидкостям для трансформаторов Cigre, который влияет на глобальные стандарты, используемые производителями комплектного оборудования и коммунальными предприятиями.

Трансформаторное масло

| Статья о трансформаторном масле в Free Dictionary

нефтяное или синтетическое масло, используемое в качестве изолятора и охлаждающей жидкости в трансформаторах и другом маслонаполненном электрическом оборудовании. Нефтяные трансформаторные масла также используются в масляных выключателях для гашения электрической дуги при отключении тока.

Большинство трансформаторных масел - это нефтяные масла. Их получают путем очистки соответствующих нефтяных дистиллятов с помощью селективных растворителей (фенола или фурфурола), серной кислоты или адсорбентов или путем гидрирования.Процесс извлечения масел из сырья, содержащего парафиновые углеводороды, включает стадию депарафинизации.

Трансформаторные масла должны обладать высокой диэлектрической прочностью.

Рисунок 1. Трансформаторы импеданса : (а) коаксиальный и (б) волноводный четвертьволновые типы с фиксированным сопротивлением, (в) регулируемый коаксиальный двойной шлейф , (г) регулируемый коаксиал с диэлектрическими втулками, (д) ​​волноводный тип с двойным тройником; (1) и (2) регулируемые плунжеры, (3) и (4) подвижные диэлектрические втулки, (5) H - рычаг, (6) вход трансформатора, (7) рычаг E , (8) выход трансформатора , ( D ) диаметр внешнего проводника коаксиальной линии, ( d 1 ), ( d 2 ) и ( d ) диаметры внутреннего проводника коаксиальной линии со стороны генератора, со стороны нагрузки и в части трансформатора, соответственно, ( b 1 ), ( b 2 ) и ( b ) размеры меньшей стороны поперечного сечения прямоугольного волновода от со стороны генератора, со стороны нагрузки и в части трансформатора, соответственно, (-1) расстояние между центрами диэлектрических втулок, (λ) эффективная длина волны в линии, (ε) диэлектрическая постоянная. Пунктирными прямоугольниками обозначено расположение подвижных плунжеров в E - и H -рычагах тройника.

удельное сопротивление, небольшой тангенс угла диэлектрических потерь, хорошая стойкость к окислению, низкая вязкость и низкая летучесть. Масла нефтяные трансформаторные имеют вязкость 6–10 × 10 –6 м 2 / сек при 50 ° C, температуру застывания не выше –45 ° C, температуру вспышки не ниже 135 ° C, касательную угла диэлектрических потерь не более 0,026–0.005 при 90 ° C и диэлектрической проницаемости 2,2–2,3; они не должны содержать воды или каких-либо примесей. Все марки трансформаторных масел, выпускаемых в СССР, содержат не менее 0,2% антиоксидантных присадок, таких как Ионол (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол).

Наибольшее распространение получили синтетические трансформаторные масла на основе хлорированных бифенилов и трихлорбензола, например, Гексол и Совтолс. Углеводородные, кремнийорганические и фосфорорганические синтетические масла также используются в некоторых типах специальных трансформаторов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло , 2-е изд. Москва, 1968.
Товарные нефтепродукты, их свойства и применение . Под редакцией Н. Г. Пучкова. М., 1971.
Шахнович М.И. Синтетические жидкости для электрических аппаратов . Москва, 1972.

Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание (1970-1979). © 2010 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

Трансформаторные масла

Внешний вид БС 148-1998 Прозрачная, прозрачная, яркая жидкость без запаха без взвешенных примесей Прозрачная, прозрачная, яркая жидкость без запаха без взвешенных примесей
Цвет ASTM D 1500 L 0.5 0,5
Вязкость кинематическая, мм 2 / с (не более)
При 40 ° C ISO 3104 11 9,0
При -30 ° C ISO 3104 1800 298
Температура вспышки, ° C, (мин), PMCC ISO 2719 130 150
Температура застывания ° C ISO 3016 ≤ - 45 -45
Плотность кг / дм 3 , @ 20 ° C (макс. ) BS EN ISO 3675 0.895 0,88
Значение нейтрализации мг КОН / г (макс.) МЭК - 62021 0,01 Нет
Межфазное натяжение при 25 ° C ISO - 6295 0,04 Макс 0,045
Коррозионная сера DIN 51353 / BS 5680 Не вызывает коррозии Не вызывает коррозии
Содержание воды, макс. Мг / кг МЭК 60814
a) Навалом 20 14
б) Барабан 30 22
Антиоксидантные добавки (подпункт 2.5) МЭК 60666 / BS 5984 Не обнаруживается Не обнаруживается
Устойчивость к окислению, 164 ч
Общая кислотность, мг КОН / г масла (макс.)
Шлам,% по массе (макс.)
DDF при 90 ° C

IEC 61125: 1993
(метод C)
IEC - 60247

1,2
0,8
0,5

1. 0
0,68
0,36
Напряжение пробоя, не менее МЭК 60156
В состоянии поставки (кВт), не менее 30 50
После обработки (Kv), не менее 70 70
Коэффициент диэлектрического рассеяния при 90 ° C и от 40 до 60 Гц (макс.) МЭК - 60247/61620 0.005 0,0005
Склонность к газообразованию при 50 Гц через 120 мин, мм 3 / мин Метод A (макс.) BS 5797 / IEC-60628-A +5 +1
Общее содержание ПХБ, мг / кг МЭК 61619 Не обнаруживается Не обнаруживается
Всего фуранов мг / кг, не более BS EN 61698 1.00 Нет
Полициклические ароматические углеводороды,% мас., Макс. BS 2000 3,00 0,5

ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ МАСЛА ВД | Смазочные материалы HP - крупнейший продавец смазочных материалов в Индии

Внешний вид Чистый и прозрачный, без взвешенных отложений
Плотность при 29,5 ºC, г / см3 0,8279

Кинематическая вязкость, сСт

при 27ºC

при 40ºC

16. 46

11

Межфазное натяжение при 27ºC 0,044 Н / м
Температура вспышки по пенскому-кунице (закрытая), ºC 172
Температура застывания, ºC -18

Величина нейтрализации, мг КОН / г

а) Общая кислотность

б) Неорганическая кислотность / щелочность

Нет

Нет

Коррозионная сера Не вызывает коррозии

Электрическая прочность (напряжение пробоя) –кВ (действ.)

а) Масло новое нефильтрованное

72

Коэффициент диэлектрического рассеяния при 90 ºC 0.00025

Удельное сопротивление (удельное сопротивление)

a) A: 90 ºC

б) A: 27 ºC

750x10 12 Ом-см

11300x10 12 Ом-см

Устойчивость к окислению

а) Степень нейтрализации после окисления, мг КОН / г

б) Общий ил после окисления,% мас.

0,4

0,1

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАРЕНИЯ ПОСЛЕ СТАРЕНИЯ
Метод размыкания с характеристиками меди

Удельное сопротивление (удельное сопротивление)

a) A: 27 ºC

б) A: 90 ºC

c) коэффициент диэлектрического рассеяния при 90 ºC

г) общая кислотность

д) ил общий

350x10 12 Ом-см

19x10 12 Ом-см

0.0025 / 2.08 DC

NIL

NIL

Наличие ингибитора окисления, мас.% Отсутствует
Содержание воды, мг / кг (ppm) 50
Значение SK (%) 1

Nilam Filtration (Pvt) Ltd. - Услуги по фильтрации трансформаторного масла

Качество наших систем и их непревзойденная производительность сделали компанию по фильтрации Nilam бесспорным лидером на рынке!

Nilam Filtration (Pvt) Ltd. предоставляет услуги по фильтрации трансформаторного масла. Мы также предлагаем такие услуги, как монтаж трансформаторов и распределительных устройств, поставка резервуаров для хранения трансформаторного масла и монтаж кабельных лотков, заземление и прокладка кабелей. Большинство наших систем фильтрации удаляют из масел твердые частицы и воду. Мы привержены и сосредоточены на предоставлении инновационных решений и услуг в области фильтрации для требовательных приложений в глобальном масштабе. Когда масла и топливо загрязняются, компании обращаются к нам за решениями.

Nilam filter services установила высокие стандарты качества благодаря технически сильным людям, обладающим обширными знаниями в области обслуживания трансформаторов, благодаря чему мы можем повысить ценность наших услуг, что приведет к полному удовлетворению потребностей клиентов.

Мы делаем это нашей повседневной работой, чтобы вы могли продолжать работать со своими - какими бы они ни были - путем предоставления гибких и оперативных услуг, где бы вы ни находились в Индии. Мы полностью привержены обеспечению качества, безопасности и своевременного обслуживания, поэтому спокойствие всегда является частью пакета услуг. Какими бы ни были ваши требования, наша высококвалифицированная команда консультантов и инженеров по электротехнике всегда к вашим услугам.

NFPL стремится предоставлять энергоэффективные решения, мы являемся лицензированной подрядной компанией по фильтрации масла и соблюдаем индийские стандарты электроэнергии. Один звонок дает вам доступ к экспертным решениям по фильтрации и сопутствующим услугам.

Среди наших клиентов крупные предприятия государственного сектора, крупные отрасли промышленности, государственные организации. Мы также обслуживаем несколько предприятий среднего и малого бизнеса. Nilam Filtration - зарегистрированный поставщик для различных государственных предприятий в секторе энергетики, таких как SIEMENS, Power Grid и т.д.

Читать больше .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *