Протокол проверки трансформаторного масла на пробой – Порядок и методика испытания трансформаторного масла

Порядок и методика испытания трансформаторного масла

Трансформаторное масло для изоляции и охлаждения некоторых видов электроэнергетического оборудования. В качестве примера можно привести масляные высоковольтные выключатели, реакторное оборудование и силовые трансформаторы. Для нормальной работы перечисленных устройств должны регулярно проводиться испытания трансформаторного масла. С чем связана такая необходимость, и какова методика испытаний Вы узнаете, ознакомившись с данной статьей.

Зачем нужно проводить испытания трансформаторного масла?

Масло обладает определенными электрическими и физическими свойствами, которые со временем изменяются и перестают отвечать действующим нормам. То есть, можно сказать, что оно стареет. Давайте рассмотрим, какие при этом могут происходить изменения нормы показателей.

Заметим, что в сухих трансформаторах также наблюдается процесс старения твердой изоляции.

Изменение физических свойств

От физических характеристик эксплуатационного масла напрямую зависит, насколько надежно будет функционировать электрическое оборудование. Поэтому в процессе проверки уделяется пристальное внимание следующим свойствам трансформаторного масла:

• Допустимое значение плотности (удельного веса). Важно, чтобы этот параметр уступал льду. Это связано с тем, что при образовании в неработающей установке льда (в зимний период), он формировался на дне бака, не создавая препятствий для свободной циркуляции в системе масляного охлаждения. Нормой считается плотность в пределах 860-880 кг/м³ при температуре равной 20,0°С. Соответственно законам физики, показатели удельного веса изменяются в зависимости от температуры (при нагреве – увеличиваются, а охлаждении — уменьшаются).
• Критический нагрев масла до температуры воспламенения (температура вспышки). Этот параметр должен быть достаточно высоким, чтобы исключить возгорание, когда трансформатор, работая в режиме перегрузки, подвергается сильному нагреву. Нормой считается температура в пределах 125-135°С. Со временем, под воздействием частых перегревов, масло начинает разлагаться, что приводит к резкому снижению показателя температуры вспышки.
• Показатель окисления (кислотное число) трансформаторного жидкого диэлектрика. Поскольку наличие кислот приводит к повреждению изоляции обмоток трансформатора, то важно определить их наличие. Кислотное число отображает количество (в мг.) гидроксида калия (KOH), необходимого для удаления следов кислоты в 1-м грамме продукта.

Изменение электрических свойств

По сути, трансформаторное масло является диэлектрической средой, соответственно, показателями качества для него будут изоляционные характеристики. К таковым относятся:

• Показатель диэлектрической прочности. Это характеристика пробивного напряжения, нормы которой устанавливаются в зависимости от класса электрооборудования. Допустимое соотношение между рабочим и пробивным напряжением показано ниже.

Таблица 1. Соотношение рабочего и пробивного напряжения.

Класс напряжения электроустановки (кВ)	Норма пробивного напряжения для электроизоляционных масел (кВ)
≤15,0	30,0
От 15,0 до 35,0	35,0
От 60,0 до 150,0	55,0
От 220,0 до 500,0	60,0
750,0	65,0

• Диэлектрические потери в изоляции, происходящие вследствие рассеивания электроэнергии в изоляционных материалах, под воздействием электрополя.
• Наличие воды и механических примесей (указываются в процентном содержании).

Электрические показатели, как и физические, со временем изменяются, что требует их проверки на соответствие нормам РД 34.45-51.300-97.

Порядок и методика проведения испытаний

Существует установленный порядок для процедуры испытаний трансформаторного масла, он включает в себя три этапа:

1. Получение образцов. Для отбора пробы необходимо руководствоваться соответствующими методическими указаниями.
2. Проведение испытаний, согласно выбранной методике. Это может быть полный или частичный физико-химический анализ или определение электрической прочности (проходимость электрического тока) в условиях определенной температуры.
3. Подведение итогов анализа. В протоколе испытаний указываются результаты проводимых тестов, и составляется заключение о соответствии испытуемого масла принятым нормам.

Разобравшись с порядком проведения испытаний, рассмотрим основные методики.

Сокращенный химический анализ

Данная методика испытаний включает в себя:

• Проверка качества по внешнему виду взятой пробы. В ходе этого экспресс анализа можно определить наличие воды и шлама.
• Определение пробивных напряжений. Данный тест мы рассмотрим отдельно.
• Определение кислотного числа. Данный тест производится в спецлаборатории, техническую сторону анализа мы приводить не будем, поскольку она интересна только специалистам. Что отображает данный показатель, было рассказано выше.
• Определение температуры вспышки. В современных спецлабораториях для этой цели используют автоматические приборы, позволяющие зафиксировать температуру воспламенения масла в большом диапазоне. В частности, представленный на рисунке ниже прибор способен измерить температуру воспламенения в пределах от 40,0°С до 370°С. Автоматический прибор ТВЗ-ЛАБ-11 фиксации температуры вспышки
• Анализ, получивший название «реакция водной вытяжки». По данной методике можно определить наличие щелочи и кислоты во взятой пробе. Масло считается отвечающим норме, если реакция показала нейтральный результат.

Полный химический анализ

Изоляционное масло подвергается полным испытаниям в тех случаях, когда даже одна из характеристик становиться критичной или замечен процесс интенсивного старения. Благодаря полному физико-химическому анализу можно с большой точностью определить допустимый срок технической эксплуатации, установить вероятную причину старения и рекомендовать процедуру восстановления. При полном испытании проводятся все тесты сокращенного анализа и дополнительно проверяются следующие характеристики:

• Проверка допустимого уровня диэлектрических потерь, повышение которых говорит о наличии продуктов старения и/или загрязнении выше допустимой нормы. Результатом данного теста является показатель тангенса угла диэлектрических потерь.
• Определение количества примесей, образующихся в процессе эксплуатации и снижающих показатели диэлектрической прочности. Данная характеристика может быть получена различными способами, из которых самые простые визуальный осмотр и гравиметрический способ. Но, к сожалению, эти два метода не позволяют произвести оценку гранулометрического состава примесей, а именно от этого показателя зависит характеристика электрической прочности.

В состав современных лабораторий входят автоматические ультразвуковые установки, позволяющие с большой точностью определить количественное содержание примесей.

Автоматический анализатор количества механических примесей ГРАН-152

• Определение количества влаги, содержащейся в пробе. На основании этого показателя можно определить изоляционные свойства тестируемого продукта и получить информацию о допустимом сроке эксплуатации. По наличию влаги и ее количеству можно установить факт разгерметизации бака трансформатора и его частую работу в перегруженном режиме. Изображение автоматического прибора-анализатора, позволяющего установить количественное содержание влаги, приведено ниже.
  Измеритель содержания влаги Aquameter KFM 3000
• Анализ, позволяющий определить состав растворенных в пробе газов (газосодержание). Этот показатель отражается на диэлектрической плотности трансформаторных масел. Ниже представлен мобильный аппарат-газоанализатор, позволяющий установить состав абсорбции. Переносной газоанализатор трансформаторного масла Transport X
• Проба на наличие антиокислительных присадок. Результат анализа позволяет установить необходимость замены или регенерации испытуемого масла.
• Определение устойчивости к окислению (стабильность диэлектрической смеси). Анализ производится путем обработки воздушной смесью пробы масла (при том допускается добавка специального катализатора). После этого снимаются характеристики после окисления и сравниваются с теми, что были изначально.

Определение электрической прочности

Данный показатель можно назвать основным параметром, описывающим изоляционные свойства жидкого диэлектрика. Расчет прочности трансформаторного масла производится по формуле: E = U_НП / h, где U_НП – величина напряжения пробоя, h – межэлектродный зазор. Результаты с пробы снимаются при помощи специального прибора, например такого, как на рисунке ниже.

Устройство контроля электрической прочности КПН-901

Характерно, что показатели измерения пробивного напряжения не зависят от проводимости масла, но обе эти характеристики чувствительны к влаго- и газосодержанию, а также наличию технологических примесей. Как только перечисленные показатели выходят за допустимые пределы, наблюдается увеличение проводимости и снижение электрической прочности.

Вы можете скачать и ознакомиться с более полной методикой определения пробивного напряжения трансформаторного масла по ссылке:

Объем и периодичность испытаний

Согласно действующим нормам масло испытывается в следующих случаях:

1. В процессе хранения электрических аппаратов. Регулярность испытаний зависит от класса напряжения оборудования. Например, масло в устройствах до 35,0 кВ тестируется раз в полгода, а в оборудовании, рассчитанном на 110,0 кВ и более, испытания проводятся через каждые 4-е месяца. Если заправка производилась свежими трансформаторными маслами, то достаточно проверки электрической прочности, в противном случае выполняют сокращенный химанализ.
2. Перед запуском в работу. Проба из бака оборудования должна быть взята до включения трансформаторов или других устройств, использующих масло. Объем испытаний указывается производителем электрооборудования.
3. В процессе эксплуатации масляных выключателей, высоковольтных трансформаторов, специальных аппаратах измерения тока и т.д. Регулярность испытаний зависит от назначения оборудования и класса напряжения. Например, для силовых трансформаторов до 35,0 кВ, проводят испытания со следующей периодичностью:

• После запуска в работу 5 раз в течение первого месяца, при этом 3 теста должны быть выполнены в первые две недели, оставшиеся в последующие две недели.
• Далее производятся измерения с периодичностью в 4-е месяца.

Пример протокола испытания с пояснением

Приведем в качестве примера протокол испытаний эксплуатационного трансформаторного масла, с разделением основных информационных полей.

Пример протокола испытаний трансформаторного масла

В протоколе содержится следующая информация:

1. «Шапка», где отображается номер документа, его название, указывается марка масла и нормы испытания по определенному ГОСТу.
2. Таблица с названием проводимых тестов и их результатами.
3. Заключение экспертизы.
4. Название и печать лаборатории, проводившей испытания, дата документа и подпись ответственного лица.

Подборка видео по теме

Похожие статьи на сайте:

www.asutpp.ru

Проверка трансформаторного масла на пробой

Трансформаторное масло широко распространено в энергосистемах наших стран. Чем больше трансформаторов на энергообъекте, тем больше шансов, что химлаборатория не дремлет.

Ведь количество и периодичность испытаний масла обширно: после транспортировки, после переливки в емкости, после одного года хранения, после восстановления или очищения, подготовленное к доливке, а также испытывается масло, находящееся внутри оборудования (испытание в процессе эксплуатации).

Другое дело, что не весь перечень испытаний трансформаторного масла необходимо делать при каждом из вышеописанных изменений. А узнать что да как делать можно из местных норм испытаний электрооборудования вашей энергосистемы.

Если работаешь на объекте, то в принципе год от года масла одни и те же, лишь изредка закупят по программе модернизации новое оборудование и тогда может измениться устоявшийся уклад из-за смены марки масла.

А если работаешь в специализированной лаборатории куда эти масла свозят со всего “мира”, то тут уже начнется: разные классы напряжений, разные марки масел, разное электрооборудование, вплоть до того, что разные страны — разные нормы. Тут уже запутаться сложнее, хотя и опыта больше наработаешь.

Непривычно, конечно, что масло относится к электрооборудованию — но всё же это громадная часть и трансформаторов, и кабелей, и не стоит сбрасывать его со счетов.

Теперь непосредственно к проверке трансформаторного масла на пробой. Физически логика в следующем: при определенной величине подаваемого напряжения пробьется самое идеальное масло. Но, если масло пробилось — это не значит, что оно идеальное или не годное.

Для каждой марки масла нормировано число, ниже которого значение пробивного напряжения опускаться не должно. А если значение ниже, значит в масле содержатся примеси, посторонние частицы, которые нарушают электрическую прочность данного диэлектрического материала.

Кроме того важны условия при которых проба масла отбирается и испытывается. Для того, чтобы не возникало дополнительных вопросов и придумали стандарты. Но, они были не правы и вопросов возникло еще больше. *ирония*

Одним из документов, с которым стоит ознакомиться для более глубокого погружения в тему данного вопроса является ГОСТ Р МЭК 60156-2013 Жидкости изоляционные. Определение напряжения пробоя на промышленной частоте.

Вот отдельные выдержки из этого стандарта:

• подавать пробивное напряжение необходимо плавно, с помощью автоматического регулятора. Шаг ступенчатого изменения подаваемого напряжения не должен быть больше 2% от ожидаемого напряжения пробоя.
• напряжение стоит подавать плавно через повышающий трансформатор (в составе установки)
• во время реального пробоя может произойти разложение масла с выпадением продуктов разложения в само масло. Для того, чтобы этого избежать используются активные сопротивления (токоограничивающие), которые уменьшают силу тока при пробое. Ток КЗ должен быть не более 25мА.
• Размыкание цепи подачи напряжения должно осуществляться автоматически при возникновении устойчивой дуги с возможностью ручного отключения при наличии слышимых или видимых искровых разрядов.
• электроды должны быть отполированными и сферическими из латуни, бронзы или нержавеющей стали.
• в емкости с пробиваемой жидкостью может использоваться перемешивание (ручное (магнитной мешалкой) или автоматическое (крыльчатка со скоростью вращения до 300 об/мин). Также указывается, что разница замеров с перемешиванием и без не особо и отличается.
• испытательная камера в межиспытательный период должна быть заполнена жидкостью, аналогичной пробиваемой, а перед испытанием остатки жидкости должны быть удалены.
• для отбора проб стоит использовать стеклянные бутылки из коричневого стекла. Пластиковые контейнеры допускается использовать только один раз. Бутылки должны быть с завинчивающимися крышками для герметизации.
• для очистки бутылок от прошлой пробы используют подходящий растворитель, затем ополаскивают ацетоном, продувают теплым воздухом и хранят плотно закрытыми.

Кроме того, необходимо следить за отсутствием в пробе пузырьков. А само испытание состоит из последовательно осуществляемых пяти-шести пробоев одного образца. В протокол заносится среднее значение. На фото ниже проба масла перед испытанием на пробой.

Существующие установки сводят весь вышеописанный процесс почти до полного автоматизма. Так что остается только заливать масло и испытывать, а протокол прибор выдаст сам. Так например реализовано в установке АИМ-90.

В СТО 34.01-23.1-001-2017 есть таблицы со значениями пробивного напряжения по ГОСТ 6581:

• для масла свежего, подготовленного к заливке в новое электрооборудование
• масла регенерированного и очищенного к заливке в ЭО после ремонта
• масла эксплуатационного

Однако, есть одно но: важнее за нормы будет технические требования изготовителя масла. Особенно это касается импортных марок масел.

Испытание на пробой — это только верхушка айсберга под названием “испытания трансформаторного масла”.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

---

---

Если масло совсем плохо, то можно пробить и с помощью АИД-70

Последние статьи

---

Самое популярное

pomegerim.ru

Испытания трансформаторного масла: нормы и методики

Трансформаторы являются одной из главных составляющих комплекса оборудования многих энергетических (электростанций, подстанций, преобразовательных устройств) или промышленных предприятий. Для того чтобы избежать выхода из строя оборудования, нужно своевременно проводить испытания трансформаторного масла.

А точнее, производится проверка его качества. Периодический контроль трансформаторного масла является одной из составляющих технологического обслуживания промышленной техники на предприятиях. Основные характеристики трансформаторного масла, его чистота и полезные свойства определяют работоспособность трансформаторов.

Способность масла к сохранению первоначальных свойств в работающей технике на протяжении эксплуатации называется стабильностью трансформаторного масла. Если силовая техника не имеет дефектов и работает без сбоев, то характеристики нового масла практически не изменяются. Свежее трансформаторное масло имеет светлый цвет и определенные соответствует определенным нормативам, которые определяют его диэлектрические и физико-химические свойства. В процессе эксплуатации стабильность трансформаторного масла значительно снижается, появляются заметные изменения характеристик и масло темнеет.

Негативные показатели масла обнаруживают увеличенное кислотное число и повышенную зольность, наличие низкомолекулярных кислот. В загрязненном масле формируется осадок, который вместе с накопленными кислотными веществами разрушает бумажную изоляцию трансформатора и вступает в реакцию с металлами внутренних деталей.

Испытания являются определением начала процесса старения трансформаторного масла.

Такого рода техника в зависимости от вида и заложенных способностей может работать в самых разнообразных условиях и нагрузках. Исходя из того, что трансформаторы остаются эффективным источником преобразования энергии, очень важно сохранять надежность и продолжительность их эксплуатационного периода.

Причины поломок оборудования

Однако, даже при постоянном надзоре и проверках не удается избежать непредвиденных или, наоборот, плановых поломок и повреждений.

80 % всех известных причин отказа силовой техники спровоцированы загрязнением и окислением трансформаторного масла, то есть жидкой изоляции. Рассмотрим некоторые из этих причин в совокупности с предпосылками поломок, то есть влиянием устаревшего масла.

Наиболее распространенным вариантом повреждения трансформаторов общего назначения является повреждение высоковольтных маслонаполненных вводов, в которые попадает влага. Масло увлажняется, ухудшаются его изоляционные характеристики, в результате чего в масле могут возникнуть частичные разряды и возникает пробой.

Другим видом поломок трансформаторов является нарушение в контактной системе избирателя. Они возникают от неправильной регулировки контактов, впоследствии образования на контактах окисленной пленки – продуктов старения трансформаторного масла.

К наиболее тяжелым последствиям приводят повреждения твердой изоляции и обмоток трансформаторов. Шлам и другие отложения загрязненного трансформаторного масла остаются на обмотках или изоляции, вызывают ее ослабление с возникновением ползущего разряда и последующий пробой.

И, наконец, стоит обратить внимание на то, что существуют и обратные процессы: повреждение определенных систем связанных с содержанием или подачей масла, влияют на его окисление и работоспособность. К примеру, повреждение маслонасоса приводит к попаданию металлических частиц и других примесей в трансформаторное масло. При нарушении резиновых уплотнений в масло попадает влага, которая является одним из основных катализаторов его старения. Неисправность стрелочного маслоуказателя приводит к недопустимому снижению или превышению уровня масла и проч.

Зачем проводят испытания изоляционного масла?

Для того, чтобы вовремя определить дисфункцию рабочей жидкости и рассчитать вероятность поломки, проводят испытания трансформаторного масла.

Предельно допустимые показатели физико-химических и диэлектрических свойств как вновь заливаемого, так и эксплуатируемого трансформаторного масла ограничены нормами

Отбор проб масла в эксплуатации из баков трансформаторов проводится раз в 1-3 года в зависимости от мощности силового оборудования.

Для того чтобы результаты испытания или анализа масла были достоверными, при отборе  нельзя допускать попадания влаги, грязей или других веществ. Кран, по которому масло будут собирать для испытаний в специальную колбу, следует тщательно очистить от пыли и грязи. Необходимо следить за тем, чтобы не допустить резкого изменения температуры колбы, при которых на них конденсируется влага. Открыть сосуд с пробой масла следует только после того, как он принял температуру окружающей среды.

Нормы испытания трансформаторного масла

Испытания проводят по основным показателям трансформаторного масла, указанных в нормативных документах и признанных основными рабочими характеристиками качественной рабочей жидкости.

Трансформаторное масло испытывают на диэлектрическую прочность, цвет, наличие газов, воды, механических примесей, добавок, кислот и щелочей, испытание содержание газа на хроматогрофе и тп.

Температура вспышки

Существенной характеристикой трансформаторного масла является температура вспышки: чем она ниже, тем больше испаряемость. В результате испарений ухудшается состав масла, возрастает его вязкость, увеличивается содержание взрывоопасных газов.

Для того, чтобы определить температуру вспышки трансформаторного масла, его заливают в тигль – закрытый сосуд, и нагревают. Пары, которые образуются в ходе такого испытания, смешиваются с воздухом и вспыхивают при поднесении к этой смеси пламени или же от электрической искры. Зачастую с помощью проверки температуры вспышки и по составу скопившегося газа можно достаточно точно выявить характер внутренних повреждений трансформатора.

Температура застывания

По обратному показателю – температуре застывания – проводят испытания для трансформаторных масел, используемых в оборудовании в условиях низких температур. Снижение температуры застывания ухудшает работу масляных насосов, переключателей и других компонентов силовых систем.

Кислотное число трансформаторного масла

Это количество едкого калия, выраженного в миллиграммах и которое необходимо, чтобы нейтрализовать свободные кислоты в 1 г масла. Данный показатель частично характеризует уровень старения масла.

А вот его стабильность проверяется с помощью испытаний искусственного окисления трансформаторного масла. Конечные данные – процентное содержание осадка и кислотное число – рассчитываются, в данном случае, только для свежего масла.

Диэлектрическая прочность

Как один из главных показателей стабильности трансформаторного масла, измеряется в первую очередь. Ее вычисляют по пробивному напряжению в стандартном разряднике из двух электродов диаметром до 25 мм. Электроды располагают в фарфоровом сосуде на расстоянии 2,5 мм друг от друга и постепенно наливают в сосуд масло.

Испытание проводится 6 раз, причем результаты первого в среднеарифметический результат не всчитывают. Если испытания проводятся для свежего трансформаторного масла, тогда уровень пробивного напряжение должен быть не менее 30 кВ. В некоторых случаях масла с таким напряжением может использоваться в трансформаторах без особых приготовлений.

Понижение числа пробивного напряжения характеризует наличие загрязнений в масле, например, газов, влаги, волокон или других механических примесей.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Подобным образом проводят вычисления тангенса угла диэлектрических потерь. Способности масла нейтрализовать энергию, не допускать электрических пробоев и охлаждать внутренние детали характеризуют уровень его качества и класс чистоты, или наоборот, степень окисления масла. В целом увеличение тангенса угла диэлектрических потерь означает ухудшение диэлектрических и изоляционных свойства рабочей жидкости.

Цвет

Цвет трансформаторного масла со светло-желтого на мутный меняется под воздействием температур, загрязнителей, действия электрического поля. Цвет масла сам по себе не говорит о конкретных изменениях его свойств и характеристик. Однако же может служить для ориентировочной оценки его качества на международном рынке.

Наличие механических примесей

И показатель кислотного числа трансформаторного масла – характеристики взаимосвязанные. Нерастворенные вещества, которые накапливаюся в масле в виде осадка или в нерастворенном состоянии – волокна, пыль, продукты растворения красок, лаком, металлов из конструкции трансформатора, уголь и шлам – ухудшают изоляционные свойства масла, способствуя его окислению. Чем большее количество вредных частиц в масле, тем быстрее происходит его старение.

Кислотное число выражается в миллиграммах как раз и характеризует степень старения трансформаторного масла, вызванного содержанием вредных элементов. Оно характеризует количество едкого калия, необходимого для нейтрализации свободных кислот в 1 г трансформаторного масла. Норма кислотного числа не превышает 0,25 мг КОН на 1 г масла, а предельно допустимое количество примесей составляет 515 г/т.

Влаго- и газосодержание

В трансформаторном масле подвергается тщательному анализу в связи с тем, что вода и воздух являются одними из главных катализаторов процесса старения рабочих жидкостей.

Влагосодержание измеряется по количеству водорода при взаимодействии трансформаторного масла с гидридом кальция за установленное время. Уровень газосодержания вычисляется с помощью абсорбиометра или хроматографа.

Остальные испытания

Трансформаторного масла носят вспомогательный характер. Их показатели не нормируются. Плотность масла определяется с помощью ареометра. Статистическая и динамическая вязкость измеряется с помощью вискозиметров Энглера и Пинкевича. Содержание серы рассчитывают только в процессе отработки технологии производства трансформаторного масла.

Таким образом, преимущества проведения испытаний и обследований трансформаторного масла перед запуском оборудования или в процессе его регулярного технического обслуживания, проявляются в возможностях вычисления его главных продуктивных качеств, условий эксплуатации и предотвращении серьезных загрязнений. В результате выполнения норм контроля качества и чистоты, предприниматель гарантирует надежность работы промышленного силового оборудования и использование качественного продукта за вложенные финансы.

На основании проведенных испытаний трансформаторного масла дается оценка его работоспособности, подготавливаются необходимые процедуры очистки и восстановления, а также составляются комплексные отчеты общего эксплуатационного состояния трансформаторного оборудования.

Оборудование для очистки и регенерации трансформаторного масла

Если в результате испытаний стало очевидно, что изоляционное масло силового оборудования пришло в непригодность, то для его очистки и регенерации нужно использовать специальное оборудование. Различные виды установок для очистки и регенерации отработанных трансформаторных масел отличаются количеством фильтрационных систем, производительностью, количеством потребляемой энергией и количеством обрабатываемой за раз рабочей жидкости. Чем больше развивается рынок технологий, тем более совершенными и доступными становится очистительное масляное оборудование.

Установка УВР

Мобильность и универсальность использования установок для фильтрации трансформаторных масел давно стали нормой на международном рынке и стоит ожидать новых внедрений в этой сфере.

oils.globecore.ru

Нормы испытаний трансформаторного масла

Показатель качества масла и номер стандарта на метод испытания	Категория электро- оборудования	Предельно допустимое значение показателя качества масла		Примечание
		предназначенного к заливке в электро- оборудование	после заливки в электро- оборудование
1. Пробивное напряжение по ГОСТ 6581-75, кВ, не менее
	до 15 кВ включительно	30	25	—
	до 35 кВ включительно	35	30	—
	от 60 до 150 кВ включительно	60	55	—
	от 220 до 500 кВ включительно	65	60	—
	750 кВ	70	65	—
2. Кислотное число по ГОСТ 5985-79, мг КОН/г масла, не более*
	до 220 кВ включительно	0,02	0,02	—
	свыше 220 кВ	0,01	0,01	—
3. Температура вспышки в закрытом тигле по ГОСТ 6356-75, °С, не ниже	Электрооборудование всех видов и классов напряжений	135	135	При применении арктического масла (АГК) или масла для выключателей (МВТ) значение данного показателя определяется стандартом на марку масла по табл. 25.1
4. Влагосодержание по ГОСТ 7822-75, % массы (г/т), не более
	Трансформаторы с пленочной или азотной защитой, герметичные маслонаполненные вводы, герметичные измерительные трансформаторы	0,001 (10)	0,001 (10)	Допускается определение данного показателя методом Карла Фишера или хроматографическим методом по РД 34.43.107-95
	Силовые и измерительные трансформаторы без специальных защит масла, негерметичные маслонаполненные вводы	0,002 (20)	0,0025 (25)	—
4.1 ГОСТ 1547-84 (качественно)	Электрооборудование, при отсутствии требований предприятий-изготовителей по количественному определению данного показателя	Отсутствие	Отсутствие	—
5. Содержание механических примесей: ГОСТ 6370-83, %, (класс чистоты по ГОСТ 17216-2001, не более)	Электрооборудование до 220 кВ включительноя	Отсутствие (11)	Отсутствие (12)	—
5.1 РТМ 34.70.653-83, %, не более (класс чистоты по ГОСТ 17216-2001, не более)	Электрооборудование свыше 220 до 750 кВ включительно	0,0008 (9)	0,0010 (10)	—
6. Тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С по ГОСТ 6581-75, %, не более*
	Силовые и измерительные трансформаторы до 220 кВ включительно	1,7	2,0	Проба масла дополнительной обработке не подвергается
	Силовые и измерительные трансформаторы свыше 220 до 750 кВ включительно, маслонаполненные вводы 110 кВ и выше	0,5	0,7	—
7. Содержание водорастворимых кислот и щелочей по ГОСТ 6307-75 (качественно)	Электрооборудование всех видов и классов напряжений	Отсутствие	Отсутствие	—
8. Содержание антиокислительной присадки АГИДОЛ-1 (2,6-дитретбутил-4-метилфенол или ионол) по РД 34.43.105-89, % массы, не менее	Трансформаторы без специальных защит масла, негерметичные маслонаполненные вводы свыше 110 кВ	0,20	0,18	При арбитражном контроле определение данного показателя следует проводить по стандарту МЭК 666-79 или (и) РД 34.43.208-95
9. Температура застывания, ГОСТ 20287-91, °С, не выше	Электрооборудование, заливаемое арктическим маслом	-60	-60	—
10. Газосодержание в соответствии с инструкциями предприятия-изготовителя, % объема, не более (по РД 34.43.107-95, % объема, не более)	Трансформаторы с пленочной защитой, герметичные маслонаполненные вводы	0,1 (0,5)	-(1,0)	—
11. Стабильность против окисления по ГОСТ 981-75:
кислотное число окисленного масла, мг КОН/г масла, не более;	Силовые и измерительные трансформаторы от 110 до 220 кВ включительно	0,1	—	Условия процесса: 120°С, 14 ч, 200 мл/мин О2
содержание осадка, % массы, не более		0,01	—
	Силовые и измерительные трансформаторы свыше 220 до 750 кВ включительно, маслонаполненные вводы 110 кВ и выше	В соответствии с требованиями стандарта на конкретную марку масла, допущенного к применению в данном оборудовании	—	Для свежего масла допускается определение по стандарту МЭК 474-74 или 1125(В)-92
Показатель качества масла и номер стандарта на метод испытания	Категория электро- оборудования	Предельно допустимое значение показателя качества масла		Примечание
		предназначенного к заливке в электро- оборудование	после заливки в электро- оборудование

fas28.ru

Испытание трансформаторного масла на пробой методика

Трансформаторное масло – выполняет функцию изолятора и охладителя, является минеральным веществом, изготовляется путем очищения фракции нефти. В конструкции выключателя его применяют для гашения дуги и изоляции.

Перед фактическим использованием в рабочих целях масляную субстанцию подвергают лабораторным исследованиям и испытаниям, на предмет соответствия ГОСТ и специальным нормам технических условий.

Данные нормы закреплены в специальных таблицах регламентирующей технический процесс документации. Основных предметов исследования субстанции несколько, их и рассмотрим.

Старение масла

Использование масла приводит к потере им технических характеристик, процесс именуют старением. Масло, как живой организм, в процессе эксплуатации видоизменяется, а свои функции с каждым эксплуатационным периодом выполняет хуже.

Чтобы понять, что жидкость состарилась, в ней измеряют следующие показатели:

• количество шлама;
• кислотное число;
• реакцию водной вытяжки.

Шлам при испытаниях виден в системе охладительных каналов, на электрооборудовании и на изоляции, где он обычно и откладывается. К его появлению приводит нарушение структуры вещества при старении.

Система, засоренная шламом, не охлаждается или делает это плохо, что приводит к ускоренной амортизации механических узлов (старению) самой системы. Подобное приводит к непредвиденным авариям (замыканиям, нарушениям целостности электросети) на оборудовании, которое исправно, согласно данным технического контроля.

Кислотное число – для трансформаторного масла определяется количественным содержанием калия в его составе.

Калий нужен для компенсации свободных кислотных соединений, при испытаниях определяют его количество в грамме тестируемого трансформаторного масла.

Если при анализе состава будет обнаружено, что калия в составе недостаточно, то принимается решение об отстранении трансформатора от работы. Постаревшее трансформаторное масло без калия говорит об отсутствии изоляции трансформатора, при этом появляются свободные токи, которые неизбежно разрушают устройство со временем.

Испытание вытяжкой – при помощи специальных индикаторов растворенную в воде пробу оценивают на содержание в ней свободных кислот и щелочей. Их излишек оповещает о старении, меняющимся цветом индикаторов.

Физические свойства

Физические свойства трансформаторного масла регламентируются техническим процессом и важны для его корректного выполнения.

Главными факторами, изучаемыми при анализе физических свойств, являются:

• скорость образования льда – лед, формирующийся на поверхности, падает на дно, обеспечивая циркуляцию неработающего трансформатора. Нормальные условия предполагают, что удельный вес субстанции меньше чем удельный вес льда;
• температура вспышки – она должна быть максимально высокой, ее снижение с течением времени делает трансформатор пожароопасным. Распадение структуры трансформаторного масла на составляющие приводит к резкому снижению температуры вспыхивания.

Если физические свойства трансформаторного масла нарушены, это говорит об усталости продукта и необходимости его замены.

Электрические свойства

Работа трансформатора безопасна, пока диэлектрическая прочность масла является нормальной. При снижении показателя со временем, работа трансформатора становится опасной для агрегата и людей эксплуатирующих его. Проверку производят маслопробойным агрегатом.

Прибор подключается к сети 220В, при вторичном напряжении в 60кВ. Жидкость заливают в фарфоровую емкость, внутрь которого помещены два дискообразных электрода, на расстоянии 2,5мм. Из жидкости отсасывают воду, воздух и иные мешающие проверке вещества. Помещаю жидкость в маслопробойник и оставляют на 20 минут, потом напряжение поднимают по несколько кВ в секунду.

Эксперимент проводится 6 раз, с промежутком в 10 минут. Первый результат отбрасывают, из оставшихся пяти высчитывают среднее арифметическое. Усредненный результат сравнивают с таблицами и выносят вердикт о его удовлетворительности.

При неудовлетворительных результатах проводят контрольную перепроверку, прежде чем принять окончательное решение.

Полезное видео

Дополнительную информацию по данной теме вы можете почерпнуть из видео ниже:

Кроме основных испытаний, трансформаторное масло проверяют на содержание добавок, стабильность, окисление, прозрачность, вязкость и иные характеристики согласно техническим условиям. Надежность используемого продукта важный гарант безопасности, им нельзя пренебрегать.

web-electric.ru

Испытание трансформаторного масла

 Методика определения пробивного напряжения трансформаторного масла

Методика предназначена для определения пробивного напряжения трансформаторного масла. Эти испытания необходимы для обеспечения бесперебойного питания электроприёмников, безаварийной работы электрооборудования. В нее входит измерение пробивного напряжения в стандартном маслопробойном аппарате.

Условия измерений.

Пробивное напряжение трансформаторного масла определяется при частоте 50 Гц и при одинаковой температуре масла и окружающей среды в пределах 15-35 С^о. Перед испытанием проба масла отстаивается в течение 2 часов в том помещении где будет проводиться испытание.

  

Метод измерения.

Пробой пробы масла производится в измерительной ячейке согласно ГОСТ 6581-75. Минимально допустимые значения пробивного напряжения трансформаторного масла приведены в таблице 1.

Таблица 1

класс напряжения оборудования, кВ.	до заливки в оборудование, кВ	после залики в оборудование, кВ	в эксплуатации, кВ
до 15	30	25	20
от 15 до 35	35	30	25

  Для измерения пробивного напряжения трансформаторного масла применяется маслопробойник АИД-70. Класс точности 1,0 по ГОСТ 8.401—80. Диапазон измерения от 0 до 70 кВ.

BA60 — портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 60 кВ.

Подготовка к выполнению измерений.  Маслопробойник должен быть осмотрен, проверено визуально заземление. Измерительная ячейка аппарата должна быть постоянно заполнена трансформаторным маслом во избежание попадания в нее механических примесей, влаги. При применении новой измерительной ячейки, после длительного ее хранения или после испытания сильно загрязненной жидкости ячейку следует обработать последовательно керосином по ГОСТ 18499-73 и петролейным эфиром с пределами кипения 80-120 С^о.

В тех случаях, когда визуально обнаружено потемнение поверхности электродов,эти электроды должны быть предварительно демонтированы, отполированы замшей, промыты растворителем и вновь смонтированы. После чего ячейку вначале несколько раз ополаскивают, а затем заливают пригодным к эксплуатации трансформаторным маслом.

Электроды должны быть смонтированы так, чтобы их оси располагались на одной горизонтальной плоскости, параллельной нижней поверхности испытательной ячейки. Зазор между электродами должен составлять 2,5±0,05мм. Проверка зазора должна осуществляться шаблоном-калибром (шаблон с номинальным размером 2,45мм должен проходить между электродами, а шаблон с номинальным размером 2,55мм не должен проходить между электродами).

Перед испытанием плотно закрытый сосуд с пробой жидкости должен быть выдержан в помещении, в котором будут проводиться испытания 2 часа для приобретения жидкостью температуры помещения.

Сосуд с пробой несколько раз осторожно переворачивают вверх дном с тем, чтобы содержащиеся в пробе загрязнения равномерно распределились по всему объему жидкости. При этом не допускается попадания в жидкость пузырьков воздуха.

   После этого ополаскивают ячейку с электродами испытуемым трансформаторным маслом, затем медленно заполняют ячейку, следя за тем, чтобы струя жидкости стекала по ее стенке, и не образовывалось пузырьков воздуха. При наличии в жидкости пузырьков воздуха их следует удалить осторожным перемешиванием жидкости стеклянной палочкой.

 Выполнение измерений.

Температура пробы жидкости при испытании должна находиться в пределах 15-35 С^о. Первое испытание производят через 10мин. после заполнения ячейки. Далее осуществляют дополнительно пять последовательных пробоев с интервалами между каждым из них, равными 5мин. После каждого пробоя при помощи стеклянной палочки жидкость между электродами осторожно перемешивают для удаления продуктов разложения из межэлектродного пространства, не допуская при этом образования воздушных пузырьков.

fegroup.ru

Хроматографический анализ трансформаторного масла: особенности, методика

При полном или сокращенном хроматографическом анализе трансформаторного масла исследуются его химические и физические свойства, степень окисления под воздействием внешних катализаторов, концентрация растворенных газов. Этот способ позволяет выявить дефекты, повреждения в твердой изоляции электрооборудования, отдельных конструктивных узлах.

Необходимость проведения испытаний

Со временем трансформаторное масло изнашивается, утрачивает свои качества, перестает соответствовать установленным нормативам по ГОСТу. Диагностика рабочей жидкости необходима, ведь во избежание поломки агрегата важно вовремя обнаружить и устранить имеющиеся неполадки, определить эксплуатационные характеристики самого нефтепродукта.

Испытаниям подлежат следующие показатели масла:

1. Цвет, прозрачность, запах.
2. Наличие газовых фракций, вкраплений воды.
3. Диэлектрическая проницаемость.
4. Тангенс угла диэлектрических потерь.
5. Степень кислотности, вязкости.
6. Способность к окислительным реакциям.
7. Электрическая прочность.
8. Глубина полимеризации.
9. Износ металла.
10. Выявление мелкодисперсных абразивных загрязнителей, полихлорированных бифенилов.

Изменение физических свойств

Физические данные трансформаторного масла, при отклонении от нормы которых электрическое оборудование не будет исправно функционировать:

1. Плотность. В норме при t +20 градусов по Цельсию – 870кг/м³.
2. Показатель удельного веса. При нагреве – повышается, при охлаждении – уменьшается. Однако должен уступать льду, чтобы при формировании на дне бака в системе масляного охлаждения не создавалось препятствий для свободной циркуляции.
3. Температура вспышки. В норме – до +135 гр., но не ниже +125 гр. во избежание возгорания или сильного перегрева трансформатора при работе в режиме перегрузки. Следует заметить, что перегрев прибора – частое явление, когда показатель температуры вспышки резко снижается и масло начинает разлагаться.
4. Кислотное число. В ходе испытаний выявляется показатель окисления KOH (гидроксид калия) в 1 г масла. При его наличии изоляционная обмотка трансформатора неизбежно повреждается.

Изменение электрических свойств

Электрические показатели трансформаторной жидкости должны соответствовать нормативам, хотя в процессе эксплуатации изменяются и также нуждаются в проверке. Для определения качества масла учитываются:

1. Изоляционные данные.
2. Диэлектрическая прочность и потери в изоляции.
3. Пробивное напряжение с учетом класса электрооборудования. При работе агрегата под напряжением 15кВ пробивное должно быть в 2 раза выше – 30кВ. Если напряжение – 220-500кВ, то пробивное – 60кВ.
4. Содержание механических примесей воды (%).

Как проводить анализ

Исследование масла проводится поэтапно:

1. Берутся образцы на пробу.
2. Подбирается оптимальная методика для испытаний, определяется проходимость электрического тока в условиях определенной температуры.
3. Подводятся итоги. Составляется протокол с указанием результатов проведенных тестов. Выдается заключение о степени соответствия испытуемого масла нормативам.

Получение образцов

Образцы рабочей жидкости можно получить только в тепличных условиях, т.е. техническим персоналом в специальной лаборатории. Например, забор растворенных газов производится специальным стеклянным шприцем. Перед отбором образцов в учет берется множество факторов:

• осадки;
• температура;
• экологические переменные.

Для получения более точных результатов проверок подбирается безветренная погода, чтобы случайно не попал мусор или пыль. Относительная влажность воздуха – не более 70%.

Свежие

Свежее масло поступает с завода-изготовителя. Подлежит проверке, если выявлены или подмечены отклонения от нормативов по содержанию газов и влаги.

Свежие, подготовленные к заливке

Проверки проводятся перед заливкой в оборудование.

Важно, чтобы масло соответствовало свежему и всем нормируемым показателям.

Регенерированные

Трансформаторное топливо считается пригодным к использованию, если:

• прошло регенерацию и восстановлено;
• соответствует нормативно-технической документации.

Эксплуатационное масло

Жидкость подлежит испытаниям на соответствие уже после того, как уже залито в оборудование и эксплуатируется.

Проверка

Обслуживающий персонал с навыками работы на персональном компьютере и любыми видами проверочного оборудования проводит различные анализы.

Важно! Своевременная проверка масла предотвратит аварии в энергосистемах. Именно так удается снизить ремонтные и непредвиденные расходы на предприятиях, избежать ненужных финансовых потерь.

Подведение итогов

По итогам проверок специалисты выдают заключение о степени пригодности трансформаторной жидкости к эксплуатации или необходимости ее замены на свежую.

Методики анализа

Для проведения качественной диагностики, состояния трансформаторов проводится анализ:

• полный;
• химический сокращенный;
• химический хроматографический.

Сокращенный химический

Масло служит смазкой в роторных и силовых агрегатах. Сокращенный анализ имеет некоторые отличия от лабораторного, но незаменим если топливо:

• свежее с завода, но каустобиолитового происхождения;
• регенерированное, но не соответствует эксплуатационным нормам и требует восстановления.

Хим. анализ выявляет следующие показатели:

• пробивное напряжение, хотя проводимость масла от него не зависит;
• наличие воды и шлаков по внешнему виду горючего;
• кислотное число с выявлением показателя в специальной лаборатории;
• определение температуры вспышки с помощью автоматических приборов, фиксирующих температуру воспламенения жидкости при достижении свыше 300 градусов;
• реакция водной вытяжки.

Если изоляционное масло хорошего качества, то реакция по итогам теста должна оказаться нейтральной.

Полный химический

Данный анализ позволяет выявить причины при старении масла, сопоставить срок технической эксплуатации. Проводится в случае подмеченных критичных показателей. При полном химическом:

1. Определяется количество примесей гравиметрическим способом, провоцирующих снижение коэффициента диэлектрической прочности.
2. Проверяется уровень диэлектрических потерь с учетом тангенса угла по итогам теста. Так удается выявить: насколько масло загрязнено или устарело.
3. Выявляется коэффициент влажности для получения информации о допустимом сроке эксплуатации масла. Вода в масле может указывать на работу трансформатора в перегруженном режиме или степень разгерметизации бака.
4. Изучается состав растворенных газов для отражения диэлектрической плотности. Помощью мобильного газоанализатора удается определить степень абсорбции горючего топлива.

Совет! Выявить точное количественное содержание примесей в лабораториях позволяют ультразвуковые приборы.

Даже при небольшом количестве примесей масло подлежит регенерации либо замене. Устойчивость к окислению определяется путем добавления в масло специального катализатора или обработки пробы воздушной смесью.

Определение электрической прочности

Масло в трансформаторе – жидкий диэлектрик, поэтому его электрическая изоляционная прочность – главный параметр. Рассчитывается по формуле E= Uпр/h, h – зазор между электродами, Uпр – величина напряжения пробоя.

Стоит знать! Если в ходе проверки все вышеописанные показатели не соответствуют допустимым значениям, то снижается электрическая прочность масла или повышается проводимость.

Хроматографический

Хроматографический анализ – популярный на рынке масляных технологий. Он не может охарактеризовать состояние и качество масла, но дает возможность:

• проанализировать степень растворенных газов в масле;
• выявить дефекты отдельных конструктивных узлов, степень повреждения твердой изоляции в случае перегрева или частого пробоя дуговых, искровых зарядов;
• предопределить возможные поломки.

Харг – простая процедура. Не нуждается в наличии полноценной лаборатории для исследования. Проводится около 0,5 часа с помощью хроматографа и вспомогательного оборудования. Применяются тестеры и портативные газоанализаторы, способные:

1. Разделить сложные смеси на простейшие.
2. Определить количественное содержание примесей: метана, ацетилена, этилена, водорода в масле. Если оно перегреется, значит в составе – ацетилен. Если испорчена изоляционная обмотка, то двуокись водорода.
3. Дать конечную оценку состоянию и качеству жидкости, степени изоляции трансформатора.

Заметка! ХАРГ выявляет состояние обмотки оборудования и количество защитных присадок.

Благодаря анализу можно провести диагностику оборудования, проанализировать отдельные компоненты в масле. Если повышено содержание растворенного ацетилена, то наверняка перегрелись ведущие соединения в трансформаторе. Если зашкаливает количество углекислого газа, то устарела или переувлажнена твердая изоляция.

Хроматографический анализ выявляет количественные характеристики примесей в масле и дефекты на ранней стадии появления. Благодаря специальным вводам пробы можно брать без остановки силового оборудования. При его мощности свыше 110 кВт метод проводится 1 раз в 6 месяцев.

Качественный и количественный метод оценки

С помощью методов в ходе испытаний проверяется содержание воды и механических примесей в трансформаторной жидкости:

1. Количественный вариант проводится за счет пропуска сухого чистого масла через бумажный фильтр. Далее он высушивается, взвешивается. Проводится тест-замер на количество механических примесей.
2. Качественный заключается в нагреве масла до 130 градусов. Когда начнет пениться 2 раза подряд и будет слышен треск, значит – попала вода либо имеются водорастворимые кислоты с агрессивными элементами, вызывающими старение твердой изоляции и коррозию металлов.

Для выявления водорастворимых кислот и щелочей используется спиртовой раствор фенолфталеина (1%). Если все-таки будут зафиксированы, то масло нуждается в регенерации.

Чтобы выявить возможные дефекты в оборудовании проводится анализ с температурой вспышки трансформаторной жидкости. Если пары масла начинают вспыхивать при поднесении к пламени, то температура будет снижаться сама по себе на 5-6 градусов.

Совет! Для объяснения причин снижения температуры проводится комплексное обследование трансформатора.

Периодичность проверок

Проба из трансформатора берется на проверку, когда масло:

• запускается в работу;
• подлежит хранению в электрическом агрегате;
• залито в свежем виде, но проверяется на электрическую прочность;
• обработано для получения результатов сокращенного химического анализа;
• заливается в высоковольтные трансформаторы, масляные выключатели, специальные аппараты для измерения тока.

При взятии пробы масла с оборудования в 110,0 кВ и более количественный и качественный методы оценки проводятся 1 раз в 4 месяца. В агрегатах до 35,0 кВ – 1 раз в 6 месяцев.

Справка! Периодичность испытаний зависит от класса напряжения или назначения оборудования. Масло в силовых трансформаторах проверяется 5 раз за 1 месяц после запуска, далее – 1 раз в 4 месяца.

Как составить протокол

Протокол составляется после проверок эксплуатационного и трансформаторного масла. Это документ в составе из информационных полей с внесением данных:

1. Вверху (в шапке) прописывается марка масла, нормативы испытания по ГОСТу, номер документа.
2. Ниже – таблица с нумерацией и результатами проведенных тестирований: сколько содержится воды и механических примесей, какова температура вспышки и кислотное число на 1 г масла. Имеется ли щелочи, водорастворимые кислоты. Какова плотность жидкости, пробивное напряжение, тангенс угла диэлектрических потерь.
3. В нижней части протокола эксперт описывает заключение на соответствие, несоответствие рабочего масла всем требованиям. Ставится печать лаборатории, где проводились испытания, подпись ответственного лица и дата.

Масло на образец осуществляется строго по протоколу. Это гарант того, что процедура будет проведена качественно. Хотя отбор пробы не может повлиять на концентрацию растворенных газов в трансформаторной жидкости.

otransformatore.ru