Виды трансформаторного масла: Трансформаторное масло: марки, свойства, применение

Содержание

Трансформаторное масло: марки, свойства, применение

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

Что такое трансформатор?

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

Работа трансформаторов основана на принципе электромагнитной индукции. Переменный ток подается на первую обмотку и образует в катушке магнитное поле, которое во второй катушке образует электрический ток.

Величина напряжения электродвижущей силы зависит от скорости изменения магнитного поля и числа витков в катушке.

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

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

Зачем в трансформаторах масло?

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

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

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

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

Назначение трансформаторных масел заключается в следующих функциях:

  • Охлаждение
  • Электрическая изоляция
  • Гашение дуги

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

Технические характеристики трансформаторного масла

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

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

Температура застывания масла не должна быть выше -45 °C, но для южных регионов допустимо применение жидкостей, температура застывания которых составляет -35 °C. Это необходимо для сохранения текучести при эксплуатации под воздействием отрицательных температур. Для эффективного отвода тепла жидкости должны иметь наименьшую вязкость при температуре вспышки. Для разных марок она составляет от +95 °C до +150 °C.

Одной из наиболее важных характеристик трансформаторного масла является окислительная стабильность – способность жидкости сохранять свои свойства при длительной эксплуатации. Данный параметр обеспечивается антиокислительной присадкой, эффективность которой зависит от того, насколько хорошо она взаимодействует с продуктами реакции окисления углеводородов.

Плотность жидкости находится в пределах (0,84-0,89)*103 кг/м3. Ее необходимо знать для расчета массы продукта. Также она позволяет узнать углеводородный состав жидкости.

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

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

Особенности применения


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

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

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

Проверка масел

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

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

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

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

Тангенс угла потерь определяется наличием примесей. В чистой жидкости его значение составляет не более 0,02 % при +90 °C в условиях частоты поля 50 Гц. В окисленном состоянии масла он может быть более 0,2 %.

Эксплуатация трансформаторного масла

Со временем ресурс антиокислительных присадок в масле заканчивается и оно начинает поглощать и растворять в себе большое количество газов. В стандартных условиях количество кислорода, азота и  углекислоты составляет 0,16 мл, 0,86 мл и 1,2 мл. Если происходит выделение газов, это означает, что у обмотки появились дефекты. Также по наличию газов, растворенных в трансформаторном масле, можно посредством хроматографического анализа выявить дефекты трансформаторов. 

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

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

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

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

  • Фильтрация
  • Адсорбционная обработка
  • Центрифугирование
  • Вакуумная обработка

Марки трансформаторных масел

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

Отечественные трансформаторные масла


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


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

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

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

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

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

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

Зарубежные трансформаторные масла

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

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

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


Трансформаторные масла ГК, ВГ, ТКп, Т-1500 и NYTRO

Трансформаторные масла очень глубокая для изучения тема, так как кроме электрических вопросов тут присутствуют и химические. А это уже другая отрасль, то есть идет пересечение электриков и химиков. В данной статье будут рассмотрены популярные виды масел, которые используются на предприятиях славянской энергетики.

Не подобрал лучшего слова для обозначения своей мысли, во избежание политического контекста… Получился контекст исторический.

Трансформаторное масло (сокращенно ТМ) — продукт получаемый из нефти. Используется внутри самого трансформатора, внутри вводов мощных трансформаторов в качестве изоляции. Его роль в изоляции токоведущих частей, отводе тепла от греющихся частей, предотвращении увлажнения изоляции, а также масло выступает дугогасящей средой.

Производством ТМ занимаются нефтеперерабатывающие предприятия, богатейшие промышленные гиганты: Роснефть, Газпромнефть, Лукойл и это только верхушка айсберга. Не буду вдаваться в подробности процесса производства масла для трансформаторов, так как это тема отдельной статьи. В данном же материале приведем характеристики масел марок: ГК, Т-1500, Т-750, ВГ, ТКп, Nytro.

Данные взяты из открытых источников фирм-производителей и не проверены лично. Причем на одну марку масла, согласно одного нормативного акта, бывает разнятся отдельные числа у разных производителей. Так что будьте начеку и не доверяйте интернету, доверяйте паспортам с завода и данным химических анализов.

ГК — данное масло изготавливается согласно ТУ 38.101.1025-85. Применяется в силовых трансформаторах, высоковольтных вводах, измерительных трансформаторах всех классов напряжения. В названии зашифрован процесс, который лежит в процессе очистки ТМ — гидрокрекинг. После очистки вводится добавка ионол, которая уменьшает воздействие окислительных процессов.

Т-1500, Т-750 — характеристики масел этих марок приведены в ГОСТ-982-80. Применяются в силовых трансформаторах, высоковольтных вводах, измерительных трансформаторах и масляных выключателях всех классов напряжений. Т-750 вроде как снято с производства.

Т-1500У — аналогично Т-1500, за тем лишь исключением, что данная марка масла на напряжение до 330 кВ.

ВГ — данный тип масла соответствует требованиям ТУ 38.401-58.177-96. Используется в силовых трансформаторах и реакторах всех классов напряжения.

ТКп — в соответствии с ТУ 38.401.5849-92. Предназначено для электрооборудования до 220кВ и масляных выключателей. Производится из нафтеновых нефтей, затем в него добавляют ионол, который уменьшает окислительные процессы.

Nytro 10x — данное масло соответствует классу IA по МЭК 296-82, и применяется для силовых трансформаторов всех напряжений. Это ингибированное масло с высокой стабильностью против окисления.

Nytro 11x — данное масло соответствует классу IIA по МЭК 296-82, и применяется для силовых трансформаторов всех напряжений и трансформаторов ТФЗМ (ТФНД) до 220кВ. Также является ингибированным маслом с высокой стабильностью против окисления.

Все трансформаторные масла должны изготавливаться и соответствовать своим ГОСТам, МЭКам или техусловиям. Масло выбирается в зависимости от класса напряжения и типа оборудования, в котором ТМ будет эксплуатироваться. Масла ВГ и ГК можно использовать вплоть до 1150кВ, масла же Т-1500 и ТКП имеют ограничения в классе используемого напряжения — до 500кВ.

Самое популярное


Виды трансформаторных масел

Качество и свойства трансформаторных масел определяются технологией, по которой их изготавливают. Технология же в свою очередь зависит в первую очередь от вида сырья (нефти), концентрации и содержания в нём тех или иных примесей. Масла для трансформаторов производят как отечественные, так и импортные заводы, при этом требования к качеству продукта за границей выше.

Общее правило таково: чем больше напряжение на оборудовании, где предполагается использовать масло, тем больше к последнему предъявляется требований по ряду показателей. В первую очередь качественное масло характеризуется высокой степенью очистки от примесей, а также сопротивляемостью против окисления. Благодаря этому достигается минимальная проводимость среды, поскольку включения увеличивают электропроводность масла.

Например, масла марок Т750 и Т1500 изготавливаются старыми методами, с использованием серной кислоты для очистки, из-за чего в готовом продукте содержится достаточно много серы. Кроме того, этим способом невозможно удалить ряд нафтеноароматических углеводородов и сернистых соединений. Эти марки допускаются к применению на электрооборудовании с напряжением до 500 кВ. При дополнительном исследовании масла в сторонней лаборатории возможно использовать эти масла в установках 750 кВ.

Высококачественное масло марки ГК отличается малым содержанием ароматических углеводородов и сернистых соединений. Оно производится по технологии гидрокрекинга с применением каталитической депарофинизации. Марка ГК может применяться на любом электрооборудовании вплоть до 1150 кВ.

Другие особенности, которые влияют на сферу преимущественного использования трансформаторных масел: совместимость с некоторыми конструкционными материалами; стойкость к влиянию полей высокой напряжённости; степень газовыделения и гигроскопичности; способность сохранять постоянство свойств (низкую вязкость) в широком диапазоне температур (например, АГК). Последние обычно применяются в регионах с холодным климатом;

Большое распространение у нас получили импортные трансформаторные масла, которые зачастую превосходят отечественные по свойствам. Среди них масла Nytro от фирмы Nynas, австрийские продукты Technol.

Виды испытаний трансформаторного масла

Эксплуатационные свойства трансформаторного масла определяются его химическим составом, который зависит главным образом от качества сырья и применяемых способов его очистки при изготовлении. Масло представляет собой смесь достаточно сложных органических соединений. Под воздействием электрических и магнитных полей, влажности и температуры как внутри, так и вне высоковольтного маслонаполненного оборудования, происходит разложение исходных органических соединений, содержащихся в трансформаторном масле. Кроме того, в масло переходят продукты разложения твердой изоляции и конструкционных материалов, которые могут вступать в новые взаимодействия друг с другом, ускоряя процесс износа изоляции трансформатора.
Так как в процессе эксплуатации исходный состав трансформаторного масла и твердой изоляции усложняется по составу и изменяется по концентрации и агрегатному состоянию, требуются подробные физико-химические исследования для опенки состояния и выявления дефектов электрооборудования. Опыт эксплуатации трансформаторов указывает на то, что большой процент их отказов происходит из-за повреждения высоковольтных вводов. Причиной этих повреждений может являться уменьшение электрической прочности масла в высоковольтных герметичных вводах из-за его коллоидного старения, а в негерметичных вводах — снижение электрической прочности бумажно-масляной изоляции из- за ее увлажнения и загрязнения.

Состояние трансформаторного масла оценивается по результатам испытаний, которые в зависимости от объема делятся на три вида:
испытание на электрическую прочность, включающее определение пробивного напряжения, качественное определение наличия воды, визуальное определение содержания механических примесей;
сокращенный анализ, включающий, помимо названного выше, определение кислотного числа, содержание водорастворимых кислот, температуры вспышки и цвета масла;
испытания в объеме полного анализа, включающие в себя все испытания в объеме сокращенного анализа, а также определение тангенса угла диэлектрических потерь (tg дельта), натровой пробы, стабильности против окисления, количественное определение влагосодержания и механических примесей.
Норма количественных показателей качества эксплуатационного
трансформаторного масла
Пробивное напряжение масла в эксплуатации, кВ, не менее:
для трансформаторов напряжением 60 …220 кВ…………………………………………………………………….             35
для трансформаторов напряжением 20 — 35 кВ……………………………………………………………………..             25
Содержание механических примесей (визуально)……………………………………………………….. отсутствуют
Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более…………………………………………………………………………….. 0,25
Стабильность против окисления:
содержание летучих низко молекулярных
кислот, мг КОН на 1 г масла, не более………………………………………………………………………………………        0.005
массовая доля осадка после окисления, %. ……………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. отсутствует
кислотное число окисленного масла,
мг КОН на I г, не более……………………………………………………………………………………………………………….             0,1
Температура вспышки, °С, не ниже…………………………………………………………………………………………..           150
I tgS при 90 СС, %, не более………………………………………………………………………………………………………..           7,0
Влагосодержание по массе………………………………………………………………………………………… по заводским
нормам
Газосодержание. ………………………………………………………………………………………………………………………..        то же
Натровая проба по ГОСТ 19296 — 73, баллы,
не более………………………………………………………………………………………………………………………………………            0,4
Температура застывания, °С, не выше……………………………………………………………………………………………… -45
Вязкость кинематическая, (м3/с)-10~6, не более:
при 20 вС…………………………………………………………………………………………………………………………………….              28
при 50°С………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
при -30°С…………………. ……………………………………………………………………………………………………………………….. 1300
Основной электроизоляционной характеристикой масла является его пробивное напряжение. Практика показывает, что разброс результатов при определении пробивного напряжения масла происходит в основном из-за наличия в нем механических примесей — веществ, находящихся в трансформаторном масле во взвешенном состоянии иди выпавших в виде осадка. Примеси появляются в результате разрушения красок, лаков и твердой изоляции и увеличивают значение tg б.
Этот показатель характеризует активную мощность, выделяющуюся в диэлектрике при приложении к нему переменного напряжения — диэлектрические потери, которые обусловлены наличием в масле веществ с поляризованными молекулами (диполями) или с молекулами, способными разлагаться на ионы под действием электрического поля.
Из-за увлажнения масла вследствие непосредственного контакта масла в трансформаторе с атмосферным воздухом снижается его электрическая прочность, а насыщение кислородом приводит к усиленному развитию окислительных процессов (старению масла). В результате старения образуется шлам, в состав которого входят растворимые и нерастворимые в масле компоненты. Нерастворимые компоненты представляют опасность для работы твердой изоляции из-за их гигроскопичности и образования ими проводящих мостиков. Кроме того, осадки ухудшают охлаждение трансформаторов, уменьшая сечение каналов охлаждения обмоток. При испытаниях масла применяют как качественный, так и количественный методы определения содержания механических примесей и воды.
При количественной оценке содержания механических примесей в масле оно сначала пропускается через предварительно взвешенный, сухой беззольный бумажный фильтр. Затем фильтр высушивается и взвешивается, а разница в весе дает массу механических примесей.
Важной характеристикой трансформаторного масла является кислотное число, измеряемое количеством едкого калия (в миллиграммах), необходимого для нейтрализации всех свободных кислот в масле. Кислые соединения извлекаются при нагревании из масла раствором этилового спирта, а затем нейтрализуются едким калием.
Наличие в масле водорастворимых кислот, являющихся агрессивными соединениями, вызывает коррозию металлов и ускоряет старение твердой изоляции. Определение содержания водорастворимых кислот и щелочей основывается на их извлечении из масла водой или водным раствором спирта.
Температура вспышки — это температура, при которой пары масла, нагреваемого в закрытом сосуде, образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. При нормальной работе трансформаторов температура вспышки постепенно возрастает из-за испарения легких фракций масла. При развитии дефекта в трансформаторе температура вспышки масла резко падает из-за растворения в масле газов, образующихся при его термическом разложении в месте дефекта. Снижение температуры вспышки более чем на 5 С по сравнению с предыдущим определением указывает на наличие дефекта, и в этом случае требуется комплексное обследование трансформатора для выявления причины этого снижения.
Качественное определение влагосодержания в масле производят путем нагрева масла до 130 °С. Наличие влаги считается установленным. если при вспенивании или без него не менее двух раз слышен треск. Количественная оценка растворенной воды основана на взаимодействии с ней гидрида кальция. Следует отметить, что гидрид-кальциевый метод определения влагосодержания не позволяет получить достаточно хорошо воспроизводимые результаты и. кроме того, на выполнение анализа затрачивается много времени. Эти недостатки устраняются при кулонометрическом методе, основанном на взаимодействии воды с реактивом Фишера при пропускании электрического тока через смесь этого реактива с анализируемой пробой масла. Реактив Фишера, являющийся эффективным осушителем, получают растворением йода, диоксида серы и пиридина в метаноле.

Трансформаторные масла. Диагностика и очистка трансформаторных масел.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Функции трансформаторного масла, обусловленные его физико-химическими свойствами:

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

Существует несколько видов качественного трансформаторного масла отечественного производства:

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

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

ГОСТ 982-80 Масла трансформаторные. Технические условия / 982 80

МАСЛА РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

ГОСТ 982-80

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАСЛА ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ

Технические условия

Москва
Стандартинформ
2011

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАСЛА ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ

Технические условия

Transformer oils.
Specifications

ГОСТ
982-80

Дата введения 01.01.82

в части марки ПТ 01.01.85

Настоящий стандарт распространяется на трансформаторные масла сернокислотной и селективной очисток, вырабатываемые из малосернистых нефтей и применяемые для заливки трансформаторов, масляных выключателей и другой высоковольтной аппаратуры в качестве основного электроизоляционного материала.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

Устанавливаются следующие марки трансформаторных масел:

ТК - без присадки (изготовляют по специальным заказам для общетехнических целей), применять для заливки трансформаторов не допускается;

- Т-750 — с добавлением (0,4 ± 0,1) % антиокислительной присадки 2,6 дитретичный бутилпаракрезол;

Т-1500 — с добавлением не менее 0,4 % антиокислительной присадки 2,6 дитретичный бутилпаракрезол;

ПТ — перспективное масло.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

2.1. Трансформаторные масла должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, из сырья и по технологии, которые применялись при изготовлении образцов масел, прошедших испытания с положительными результатами и допущенных к применению в установленном порядке.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2. По физико-химическим показателям трансформаторные масла должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.

Наименование показателя

Норма для марки

Метод испытания

ТК ОКП
02 5376 0101

Т-750 ОКП
02 5376 0104

Т-1500 ОКП
02 5376 0105

ПТ

1. Вязкость кинематическая, м2/с (сСт), не более:

при 50 °С

8 · 10-6 (8)

8 · 10-6 (8)

8 · 10-6 (8)

9 · 10-6 (9)

По ГОСТ 33

при 20 °С

30 · 10-6 (30)

при минус 30 °С

1600 · 10-6 (1600)

1100 · 106 (1100)

1200 · 10-6 (1200)

2. Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более

0,05

0,01

0,01

0,01

По ГОСТ 5985

3. Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже

135

135

135

135

По ГОСТ 6307

4. Содержание водорастворимых кислот и щелочей

Отсутствие

По ГОСТ 6307

5. Содержание механических примесей

То же

По ГОСТ 6370

6. Температура застывания, °С, не выше

Минус 45

Минус 55

Минус 45

Минус 45

По ГОСТ 20287

7. Натровая проба, оптическая плотность, не более

1,8

0,4

0,4

0,4

По ГОСТ 19296 и п. 5.2 настоящего стандарта

8. Прозрачность при 5 °С

Выдерживает

По п. 5.3 настоящего стандарта

9. Испытание коррозионного воздействия на пластинки из меди марки M1 или М2 по ГОСТ 859

Выдерживает

Выдерживает

По ГОСТ 2917

10. Цвет на колориметре ЦНТ, единицы ЦНТ, не более

1

1,5

0,5

По ГОСТ 20284

11. Стабильность против окисления, не более:

По ГОСТ 981 и п. 5.4 настоящего стандарта

масса летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН на 1 г масла

0,005

0,04

0,04

0,02

массовая доля осадка, %

0,1

Отсутствие

кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1 г масла

0,35

0,15

0,2

0,1

12. Стабильность ингибированного масла по методу МЭК, не менее:

По публикации № 474, МЭК

индукционный период окисления, ч

120

13. Тангенс угла диэлектрических потерь, %, не более:

при 70 °С

2,5

По ГОСТ 6581 и п. 5.5 настоящего стандарта

при 90 °С

0,5

0,5

0,5

14. Плотность при 20 °С, г/см3, не более

0,900

0,895

0,885

0,895

По ГОСТ 3900

Примечания:

1. Для трансформаторного масла марки ТК, вырабатываемого из эмбенских нефтей и их смеси с анастасьевской нефтью, при испытании на стабильность против окисления по ГОСТ 981 допускается масса летучих низкомолекулярных кислот 0,012 мг КОН на 1 г масла, кислотное число окисленного масла - не более 0,5 мг КОН на 1 г масла.

2. При выработке трансформаторных масел из бакинских парафинистых нефтей допускается применение карбамидной депарафинизации.

3. (Исключен, Изм. № 2).

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, Поправка).

3.1. Трансформаторные масла являются малоопасными продуктами и по степени воздействия на организм человека относятся к 4-му классу опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

3.2. Трансформаторные масла представляют собой в соответствии с ГОСТ 12.1.044 горючие жидкости с температурой вспышки 135 °С.

3.3. Помещение, в котором производятся работы с маслом, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

3.4. Предельно допустимая концентрация паров углеводородов масел в воздухе рабочей зоны 300 мг/м3 в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

3.5. При работе с трансформаторными маслами должны применяться индивидуальные средства защиты согласно типовым правилам, утвержденным в установленном порядке.

3.6. При загорании масел используют следующие средства пожаротушения: распыленную воду, пену; при объемном тушении — углекислый газ, состав СЖБ, состав 3,5, пар.

Раздел 3. (Измененная редакция, Изм. № 3).

4.1. Трансформаторное масло принимают партиями. Партией считают любое количество масла, изготовленного в ходе технологического процесса, однородного по показателям качества, сопровождаемого одним документом о качестве, содержащим данные по ГОСТ 1510.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

4.2. Объем выборок — по ГОСТ 2517.

4.3. При получении неудовлетворительных результатов испытания хотя бы по одному из показателей проводят повторные испытания вновь отобранной пробы из той же выборки.

Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

5.1. Пробы трансформаторных масел отбирают по ГОСТ 2517.

Для объединенной пробы берут по 3 дм3 масла каждой марки.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2. Натровую пробу для масел марок Т-750 и Т-1500 определяют в кювете 20 мм, для масла марки ТК — в кювете 10 мм.

5.3. Прозрачность трансформаторных масел определяют в стеклянной пробирке диаметром 30 — 40 мм. Масло при температуре 5 °С должно быть прозрачным в проходящем свете.

5.4. Показатель осадка и кислотное число для масла марки ТК определяют по ГОСТ 981 при следующих условиях:

температура — 120 °С,

катализатор — медная пластинка,

расход кислорода — 200 см3/мин,

длительность окисления при определении: осадка и кислотного числа — 14 ч.

Показатель низкомолекулярных летучих кислот допускается определять при условиях:

температура — 120 °С,

катализатор — шарики диаметром (5 ± 1) мм, один из низкоуглеродистой стали, один из меди марки М0к или М1к по ГОСТ 859,

расход воздуха — 50 см3/мин,

длительность окисления — 6 ч.

Стабильность против окисления масел марок Т-750 и Т-1500 определяют по ГОСТ 981 при следующих условиях:

температура, для масла марки Т-750 — 130 °С, для масла марки Т-1500 — 135 °С,

катализатор — медная пластинка,

расход кислорода — 50 см3/мин,

длительность окисления — 30 ч.

Стабильность против окисления перспективного масла гидрокрекинга определяют по ГОСТ 981 при следующих условиях:

температура — 145 °С;

катализатор — медная пластинка;

расход кислорода — 50 см3/мин;

длительность окисления — 30 ч.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

5.5. Тангенс угла диэлектрических потерь трансформаторных масел определяют без подготовки или после подготовки одним из следующих способов:

а) 100 см3 масла выдерживают 30 мин при 50 °С при остаточном давлении 666,6 Па (5 мм рт. ст.) в сосуде со свободной поверхностью, равной 100 см2;

б) масло выдерживают в кристаллизаторе, помещенном в эксикатор с прокаленным хлористым кальцием, не менее 12 ч при толщине слоя не более 10 мм.

При разногласиях, возникающих при оценке качества продукции, подготовку масла перед определением тангенса угла диэлектрических потерь проводят по подпункту а.

Для определения тангенса угла диэлектрических потерь применяют электроды, изготовленные из нержавеющей стали марки 12Х18Н9Т или 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632. При изготовлении электродов из меди по ГОСТ 859 и латуни по ГОСТ 17711 рабочие поверхности электродов должны покрываться никелем, хромом или серебром. Определение проводят при напряженности электрического поля 1 кВ/мм.

6.1. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение трансформаторных масел — по ГОСТ 1510.

6.2. На документе, удостоверяющем качество трансформаторного масла марок Т-750 и Т-1500 высшей категории, и на таре должен быть изображен государственный Знак качества.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

7.1. Изготовитель гарантирует соответствие качества трансформаторного масла требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.

7.2. Гарантийный срок хранения трансформаторных масел — 5 лет со дня изготовления.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.11.80 № 5525

3. ВЗАМЕН ГОСТ 982-68, ГОСТ 5.1710-72

4. Стандарт соответствует стандарту МЭК, публикация 296, в части масел класса IIА.

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

7. ИЗДАНИЕ (июнь 2011 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в марте 1982 г., марте 1985 г., марте 1989 г. (ИУС 7-82, 6-85, 6-88), Поправкой (ИУС 6-2005)

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Проверка трансформаторного масла

Трансформаторные масла (ТМ) отличаются от обычных технических масел:

  • полным отсутствием взвесей и влаги;
  • низкой окислительной способностью;
  • минимальной электропроводностью;
  • высокой устойчивостью к разложению органических соединений.

Они используются для изоляции и охлаждения в:

а также для предотвращения возгорания выключателей при искрении электрической дуги.

Основными свойствами ТМ являются:

  1. напряжение на пробивание;
  2. содержание кислот;
  3. температура воспламенения ТМ;
  4. содержание в масле воды и водорастворимых кислот.

Виды трансформаторных масел

Наиболее известными являются 7 марок:

  1. Ткп;
  2. ТСО;
  3. Т-1500;
  4. ГК;
  5. ВГ;
  6. АГК;
  7. МВТ.

Примечательно, что лишь ТМ марки Ткп изготавливается из нафтеновой малосернистой нефти. Для изготовления остальных используют сернистую парафинистую нефть. Во всех марках содержится присадка ионол. Если первые 3 марки рекомендованы для использования в электрооборудовании напряжением не выше 500 кВ, то остальные ограничений не имеют. ТМ марок АГК и МВТ предназначено для длительной эксплуатации в зимних условиях.

Показатели нормального качества масла

Для надежной эксплуатации трансформаторного масла разработаны приведенные в таблице нормы его качества.

Наименование испытания и количественная норма

Пробивное напряжение на оборудовании номинальным напряжением, кВ

а) при 35кВ и более — 40

б) до 35кВ — 30

Полное отсутствие растворимых в воде кислот и щелочей

Полное отсутствие воды и механических взвесей

Кислотное число, мг КОН на I г, не выше 0,05

Температура вспышки, не ниже 135° С

Кинетическая вязкость

а) при 20° С — 30

б) при 50° С — 9,6

ТМ должно застывать при температуре не ниже -45° С

Содержание золы в ТМ не более 0,005%

При охлаждении до температуры +5° С масло должно оставаться прозрачным

Осадок окисленного ТМ не должен превышать 0,1%

Тангенс угла диэлектрических потерь:

а) при 20° С -не более 0,З%

б) при 70° С -не более 2,5%

Несоответствие масла нормам качества грозит трансформатору:

  • старением и разрушением изоляции;
  • ухудшением охлаждения;
  • аварийными остановками;
  • преждевременным выходом из строя.

Оценка состояния трансформаторного масла

О состоянии электрооборудования и дефектах трансформатора судят по состоянию ТМ, определяемому по итогам испытания трансформаторного масла. Оно проводится по одной из трех программ:

  1. Измерение электрической прочности ТМ.
  2. Сокращенному анализу.
  3. Полному анализу трансформаторного масла подлежат новые ТМ, дополнительно определяющие:
  • tg  δ;
  • натровую пробу;
  • противоокислительную стабильность;
  • количество механических примесей и влаги;
  • плотность трансформаторного масла.
Типы трансформаторного масла

| Sciencing

Обновлено 7 декабря 2019 г.

Автор: Кевин Бек

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

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

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

Что такое электрический трансформатор?

Задача трансформатора — преобразовать напряжение, поступающее в трансформатор по проводу, в большее или меньшее значение, в зависимости от потребностей той части электросети, в которой находится трансформатор. Обычно, когда электроэнергия покидает электростанцию, на которой она вырабатывается, напряжение увеличивается («повышается») по мере того, как оно передается на высоковольтные линии электропередачи, что легко определить по высоким башням, тянущимся через большие участки сельской местности.

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

Физика трансформаторов

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

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

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

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

Типы трансформаторов

Некоторые трансформаторы имеют только одну катушку и работают с использованием провода «ответвления», который подключается к этой катушке. Они называются автотрансформаторами .

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

Функции трансформаторного масла

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

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

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

Идеальные свойства трансформаторного масла

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

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

Типы трансформаторного масла

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

Масло на основе парафина не так легко окисляется, как масло на основе нафты, теоретически образуя меньше шлама. Тем не менее, любой осадок нефти на основе нафты удаляется легче, чем осадок нефти на основе парафина, потому что он более растворим. Когда ил накапливается на дне контейнера трансформатора, он мешает его работе.

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

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

Тестирование трансформаторного масла

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

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

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

Типы трансформаторного масла | MBT Трансформатор

Типы трансформаторного масла обладают свойствами, которые способствуют безопасной и бесперебойной работе трансформаторов. Следовательно, это важный элемент в электроэнергетических системах. Давайте узнаем больше о трансформаторном масле из статьи ниже.

Содержание

1. Что такое трансформаторное масло?

2. Типы трансформаторного масла

а.Нафтеновое масло

г. Парафиновое масло

3. Идеальные свойства трансформаторного масла

а. Электрические свойства трансформаторного масла

г. Химические свойства трансформаторного масла

г. Физические свойства трансформаторного масла

4. Испытание трансформаторного масла

5. Почему важно тестирование трансформаторного масла?

1. Что такое трансформаторное масло?

Трансформаторное масло (также известное как изоляционное масло) — это особый тип масла, которое имеет отличную электрическую изоляцию и стабильно при высоких температурах.В масляных трансформаторах масло используется для изоляции, остановки разряда и разряда ауры, и в то же время для отвода тепла трансформатора (то есть в качестве хладагента).


Трансформаторное масло также используется для защиты сердечника и обмоток трансформатора, полностью погружая их в масло. Еще одно важное свойство изоляционного масла — предотвращение окисления бумажной изоляции из целлюлозы. Трансформаторное масло служит барьером между атмосферным кислородом и целлюлозой, избегая прямого контакта и, следовательно, сводя к минимуму окисление.Уровень трансформаторного масла измеряется с помощью MOG (Магнитный указатель уровня масла).

Трансформаторное масло

2. Типы трансформаторного масла

Сегодня используются два основных типа трансформаторного масла: трансформаторное масло на парафиновой основе и трансформаторное масло на основе нафты.
а. Нафтеновое масло

  • Минеральное изоляционное масло получают из определенных видов нефти, которые содержат чрезвычайно низкое содержание n-парафина, известного как воск.

  • У этого масла низкая температура застывания по сравнению с парафиновым маслом из-за меньшего содержания парафина.

  • Температура кипения этого масла составляет примерно 425 ° C.

  • По сравнению с другими маслами это более подвержено коррозии.

  • Продукты окисления растворимы в масле.

  • Коррозия нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, повышающего вязкость.Таким образом, уменьшится способность к теплопередаче, срок службы и перегрев.

  • Эти масла содержат ароматические соединения при относительно меньших температурах, например -40 ° C.

б. Парафиновое масло
  • Минеральное изоляционное масло, полученное из специальной нефти, содержит значительное количество н-парафина, то есть воска.

  • Температура застывания этого масла выше, чем у нафтенового типа, из-за высокого содержания парафина.

  • Температура кипения этого масла около 530 ° C.

  • Окисление этого масла меньше.

  • Продукты окисления не растворяются в масле.

  • Даже несмотря на то, что нафтеновые продукты более подвержены коррозии, чем парафиновые, продукты окисления растворимы в масле, что снижает проблему.

Теоретически масло на основе парафина не так легко окисляется, как масло на основе нафты, поэтому образуется меньше шлама.Масло на основе нафты в виде осадка более растворимо, чем масло на основе парафина, поэтому любой осадок, образующийся при масле на основе нафты, легче удалить, чем осадок масла на основе парафина. Если осадок скапливается на дне контейнера трансформатора, он будет мешать работе трансформатора.


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

Однако парафиновое масло является наиболее часто используемым типом масла в трансформаторах во всем мире, несмотря на то, что масло на основе нафты имеет более очевидное превосходство.

3. Идеальные свойства трансформаторного масла

Следует учитывать некоторые специфические свойства изоляционного масла, чтобы определить его работоспособность.
Свойства (или параметры) трансформаторного масла:

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

а. Электрические свойства трансформаторного масла

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


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

Это измерение проводится от 3 до 6 раз для одного и того же образца масла, и мы берем среднее значение этих показаний. BDV — это главный индикатор здоровья масла. Так что это популярный и важный тест трансформаторного масла, и его можно легко провести на месте.

Сухое и чистое масло дает результаты BDV лучше, чем масло с содержанием влаги и другими проводящими примесями. Минимальное напряжение пробоя трансформаторного масла или диэлектрическая прочность трансформаторного масла, при котором это масло можно безопасно использовать в трансформаторе, считается 30 кВ.

  • Удельное сопротивление трансформаторного масла

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

Сразу после зарядки трансформатора после длительного простоя температура масла будет равна температуре окружающей среды, а при полной нагрузке температура будет очень высокой.При перегрузке температура может достигать 90 ° C. Удельное сопротивление изоляционного масла должно быть высоким при комнатной температуре и хорошим значением при высоких температурах.
Вот почему удельное сопротивление или удельное сопротивление трансформаторного масла следует измерять при 27 ° C и 90 ° C.

Минимальное стандартное удельное сопротивление трансформаторного масла при 90 ° C составляет 35 × 1012 Ом-см, а при 27 ° C — 1500 × 1012 Ом-см.

  • Коэффициент диэлектрической диссипации тангенса дельты трансформаторного масла

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

Следовательно, ток через изолятор приведет к напряжению под углом немного меньше 90º.Тангенс угла, на который он меньше 90º, называется коэффициентом диэлектрического рассеяния или просто тангенсом дельты трансформаторного масла. Проще говоря, ток утечки через изоляцию имеет двухкомпонентную структуру: резистивную или активную, а другую — емкостную или реактивную. Опять же из вышеприведенной диаграммы ясно, что значение ‘δ’ также известно как угол потерь.

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

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

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

б. Химические свойства трансформаторного масла

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

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

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

  • Кислотность трансформаторного масла

Кислотное трансформаторное масло — вредное свойство.Если масло становится кислым, содержащаяся в нем вода становится более растворимой в масле. Кислотность масла ухудшает изоляционные свойства бумажной изоляции обмотки. Кислотность ускоряет процесс окисления масла. Кислота также включает ржавление железа в присутствии влаги.

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

г. Физические свойства трансформаторного масла

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

  • Температура воспламенения трансформаторного масла

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

  • Температура застывания трансформаторного масла

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

  • Вязкость трансформаторного масла

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

4. Испытание трансформаторного масла

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

Испытание масла заключается в измерении напряжения пробоя и других химических и физических свойств масла в лаборатории или портативном испытательном оборудовании. Срок службы трансформатора увеличивается за счет надлежащего тестирования, что снижает необходимость в оплате замены.

Факторы, которые необходимо проверить:
Вот наиболее распространенные вещи, на которые следует обращать внимание при выполнении теста трансформаторного масла:

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

Примечание: ASTM означает Американское общество испытаний и материалов.

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

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


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

5. Почему важно тестирование трансформаторного масла?

Испытания трансформаторного масла важны для:

  • Определение основных электрических свойств трансформаторного масла
  • Определите, подходит ли то или иное масло для будущего использования
  • Определить, требуется ли регенерация или фильтрация
  • Снижение затрат на масло и увеличение срока службы компонентов
  • Предотвращение несвоевременных отказов и повышение безопасности

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

Transformer Oil Maintenance

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

  • Качество трансформаторного масла влияет на его изоляционные и охлаждающие свойства. При нормальных условиях эксплуатации минимальное ухудшение качества масла происходит из-за окисления и загрязнения. Их кратко можно описать следующим образом:
    1. Окисление — это кислота, которая образуется в масле при контакте с кислородом. Кислота образует осадок, который оседает на обмотках трансформатора, что снижает тепловыделение. Обмотки нагреваются, создавая больше шлама, который, в свою очередь, создает еще больше тепла.Высокое содержание кислоты и повышенные температуры ускорят ухудшение изоляционных качеств масла, и, если его не обработать, приведут к выходу трансформатора из строя.

    2. Загрязнения, обычно встречающиеся в трансформаторном масле, включают воду и твердые частицы. Присутствие любого из этих загрязнителей снизит изоляционные качества трансформаторного масла.

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

    1. Пробой диэлектрика: Электрическая прочность — это мера напряжения, от которого масло будет изолировать. Многие загрязнения проводят электричество лучше, чем масло, что снижает пробой диэлектрика.

    2. Нейтрализация / Кислотное число: в этом тесте измеряется уровень осадка, вызывающего присутствие кислоты в масле.

    3. Межфазное натяжение: этот тест определяет присутствие полярных соединений. Это может указывать на окислительные загрязнения или порчу материалов трансформатора. т.е. краска, лак, бумага.

    4. Цвет: Цвет масла указывает на качество, старение и наличие загрязнений.

    5. Содержание воды: Используется для определения количества воды, присутствующей в масле, в частях на миллион.Присутствие воды в масле снижает диэлектрическую прочность.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    Трансформаторное масло и его эволюция

    Трансформаторное масло и его эволюция

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

    Типы используемых масел

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

    Минеральные масла

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

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

    Синтетические масла

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

    Рисунок 1

    Переход с обычных масел

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

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

    Рисунок 2: Использование наночастиц

    Альтернатива минеральному маслу

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

    Некоторые из преимуществ по сравнению с минеральным маслом:

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

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

    Использование наночастиц

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

    Испытания трансформаторного масла

    Для определения качества трансформаторного масла проводятся следующие испытания:

    • Диэлектрическая прочность
    • Влажность
    • Кислотность
    • Межфазное натяжение
    • Испытание коэффициента диэлектрической диссипации для коррозионной серы в масле
    • Тест на устойчивость к окислению
    • Удельное сопротивление (удельное сопротивление)
    • Температура вспышки
    • Температура застывания
    • Вязкость
    • Тест на осадок
    • Анализ растворенного газа (DGA).
    Рисунок 3: Испытание на электрическую прочность

    Испытание на электрическую прочность

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

    Рисунок 4: Обработка трансформаторного масла

    Обработка трансформаторного масла

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

    Ингибиторы

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


    Типы трансформаторных масел и их применение — Powerlink Oil Refinery Ltd

    Здесь мы пишем статью, чтобы ознакомить наших читателей с типами трансформаторных масел и их применением.По сути, трансформаторное масло также известно как изоляционное масло — это масло, которое остается стабильным при высоких температурах. Оно имеет особенно высокие электроизоляционные свойства и используется в масляных трансформаторах. Оно является жидкой изоляцией в силовых трансформаторах и потребляет тепло, выделяемое трансформаторами. Трансформаторное масло выполняет различные функции, наиболее важными из которых являются высокие изоляционные и охлаждающие свойства.

    Типы трансформаторного масла:

    Трансформаторное масло на нафтеновой основе:
    Трансформаторное масло на нафтеновой основе практически не содержит парафина и обладает хорошей текучестью при низких температурах.Одна из лучших особенностей нафтенового масла — это масло с хорошим распределением тепла. Нафтеновые базовые масла также обладают лучшими низкотемпературными характеристиками, что делает их идеальными для разработки гидравлических жидкостей и жидкостей для автоматических трансмиссий.

    Трансформаторное масло на парафиновой основе:
    Трансформаторные масла на парафиновой основе получают путем отделения растворителей от парафиновой сырой нефти, что дает хороший выход исходных масел с высоким индексом вязкости, содержащих большое количество парафина. Это масло обладает хорошей термической стойкостью и стойкостью к окислению, а также хорошей вязкостью при высоких температурах.

    Трансформаторное масло на силиконовой основе:
    Трансформаторное масло на силиконовой основе было широко распространено в середине 70-х годов и стало широко использоваться для трансформаторов, где местоположение или окружающая среда представляют риск, который представляет собой альтернативу трансформаторному маслу пожарной безопасности.

    Трансформаторное масло на биооснове:
    Трансформаторное масло на биооснове — это тип трансформаторного масла, которое получают из исходного растительного масла. Масло на биологической основе не содержит нефтяных углеводородов, кремнийорганических соединений или галогенов, оно быстро разлагается в случае утечки или разлива и не токсично по своей природе.Кроме того, трансформаторные масла на биологической основе имеют гораздо более высокую огнестойкость, чем минеральные масла.

    Применение трансформаторного масла

    Распределительный трансформатор:
    Распределительный трансформатор — это трансформаторы, которые устанавливаются в черте города для обеспечения напряжения потребления на клеммах потребителей. Распределительный трансформатор может иметь одну первичную и одну разделенную вторичную или две или более вторичных обмоток. Распределительный трансформатор работает при небольшой нагрузке в основном в течение части дня.

    Силовой трансформатор:
    Силовые трансформаторы — это те трансформаторы, которые устанавливаются на завершающей или принимающей конце длинных высоковольтных линий электропередачи, являются силовыми трансформаторами. Эти трансформаторы используются в сети передачи более высоких напряжений для повышающих и понижающих приложений. Силовой трансформатор обычно имеет одну первичную и одну вторичную, а также один вход и выход. Силовые трансформаторы обычно работают с полной нагрузкой.

    Надеюсь, эта статья окажется для вас полезной.Чтобы получить дополнительную информацию о трансформаторном масле, прочтите эти блоги.

    Отбор проб трансформаторного масла — исследование и анализ

    Почему тестирование трансформаторного масла так важно?

    Свойства трансформаторного изоляционного масла

    Изоляционное масло трансформатора — Система изоляции трансформатора

    Трансформаторное изоляционное масло

    Электрические трансформаторы нуждаются в соответствующей изоляции. Одним из важнейших компонентов системы изоляции является трансформаторное изоляционное масло.Это жидкое или жидкое вещество, обычное для трансформаторных систем и известное как самый популярный изоляционный материал во всем мире.

    Система изоляции трансформатора

    Каждый трансформатор имеет собственную сложную систему изоляции. Всегда должна быть комбинация твердых и жидких (или жидких) изолирующих компонентов.

    Существует множество возможных изоляционных материалов, но есть и самые распространенные типы.

    Изоляция трансформатора также может иметь основную и второстепенную изоляцию.Основная изоляция отделяет обмотки от стального сердечника, а второстепенная используется между частями катушек или обмоток.

    Типы трансформаторной изоляции

    1. Жидкостная и жидкостная изоляция:

    Масла на нефтяной основе являются наиболее распространенной изоляцией в практике многих стран.

    Также могут быть разные жидкости с высокой температурой вспышки:

    • силиконы;
    • углеводородов;
    • хлорированных бензолов;
    • изоляционные масла.

    2. Газовая система:

    • водород;
    • воздух;
    • фторгаз.

    3. Твердая изоляция:

    • наиболее часто используемая бумажная изоляция, которая может быть на основе дерева или нейлона
    • другие виды материалов

    Типы изоляционных масел

    В заключение можно сказать, что масла могут входить как в состав изоляционного комплекса, так и могут быть его основным компонентом.

    Существуют основные виды изоляционного масла:

    1.Минеральное масло

    Также известно как нафтеновое масло. Это продукт на основе нафты, который наиболее часто используется в качестве трансформаторного изоляционного масла.

    Минеральные масла состоят из углеводородных компонентов, которые обычно происходят из остаточных нефтяных фракций соответствующего уровня вязкости. Другими словами, это побочный продукт перегонки нефти.

    2. Парафиновое масло

    Существует еще одна линейка масел, основанная на нафте, но имеющая другое происхождение и характеристики от минерального масла.

    Технически парафиновое масло — это очищенное минеральное масло, но в другой конфигурации.

    Это масло имеет более низкую степень окисления. Но убрать продукты этого вредного воздействия невозможно. Они растворяются в парафине и портят жидкость.

    3. Силиконовое масло

    Это химически произведенное вещество, которое может использоваться в качестве заправки трансформатора. Силиконовое масло состоит из жидких силиконовых полимеров. Они являются химическими аналогами аналогичных органических соединений.

    атомов Si заменяют атомы углеводов, так что образуется вещество силиконового масла.

    Основным недостатком силиконового масла является то, что оно практически не поддается биологическому разложению.

    Есть еще эфирные масла. Они являются органическими и имеют растительное происхождение. Проблема в том, что они очень быстро загрязняются и стареют.

    Функции изоляционного масла
    1. Жидкая изоляция между обмотками и другими частями трансформатора;
    2. Система охлаждения;
    3. Защита от взаимодействия кислорода и целлюлозы.

    Преимущества трансформаторного изоляционного масла

    Качественное изоляционное масло имеет ряд положительных качеств.

    Прежде всего, масло как изолирующая среда обладает высокой диэлектрической прочностью. Таким образом, он эффективен и требует меньших затрат на электроэнергию, чем другие типы жидкой изоляции.

    Также масла имеют достаточный уровень вязкости, что помогает в самых разных ситуациях. Прежде всего, трансформаторное масло не будет иметь потерь на испарение.

    Изоляционное масло для трансформаторов не только имеет более высокий КПД по мощности, но и обладает большей температурной гибкостью.Это упрощает операцию и делает ее более соответствующей обстоятельствам.

    Изоляционное масло Техническое обслуживание

    Для содержания масляной изоляционной системы в порядке необходимо обеспечить комплексное обслуживание.

    Что немаловажно, трансформаторное масло должно иметь соответствующий сертификат качества. Также следует провести анализ перед использованием. Поэтому не рекомендуется работать с маслами сомнительного качества.

    Тем не менее, существует множество новых технологий, которые могут привести любое вещество в чистое состояние.

    Показатели качества трансформаторного масла

    • содержание загрязнений — масло не должно содержать вредных примесей, которые могут вызвать сбои в системе;
    • точка вспышки — температура, при которой выделяется пар. Чем выше температура воспламенения, тем лучше работает трансформатор;
    • температура застывания — самая низкая температура, при которой масло замерзает. Этот момент очень важен для регионов с холодным климатом;
    • Вязкость
    • — параметр, который важен для возможности теплопередачи.Он должен быть низким, но не похожим на воду.

    Обработка трансформаторного масла

    Различные виды обработки трансформаторного масла могут решить целый ряд проблем.

    Компания GlobeCore изобрела оборудование для подготовки трансформаторного масла.

    Существуют различные конфигурации агрегатов, работающих на трансформаторном масле. Одна из них — система регенерации масла.

    Включает технологии, позволяющие решать несколько задач:

    1. Очистка трансформаторного масла;
    2. Повышение диэлектрической прочности.

    Также возможны варианты дегазации и другие важные процедуры.

    Некоторые из агрегатов могут выполнять обслуживание масла на месте.

    Трансформерное нефтяное оборудование бывает разных типов:

    1. Проверка установок ШМ, предназначенных для переработки трансформаторного масла;

    2. Установки УВР, которые также могут выполнять множество различных операций

    Очистка трансформаторного масла

    Очистка масла — один из способов восстановления изоляционной жидкости.В системе очистки используются различные фильтрующие материалы.

    Комбинация физических и химических подходов помогает удалить любые вредные загрязнения из нефти. Эта процедура стала эффективной и простой с оборудованием GlobeCore.

    • Система регенерации CMM-R

    Это особый и уникальный обрабатывающий комплекс. Установка CMM-R работает с сорбентом, который улавливает все внешние твердые частицы.

    Эта система регенерации трансформаторного масла может работать в сочетании с дегазаторами и другими установками.

    https://globecore.com/products/oil-processing-equipment/oil-regeneration/cmm-r-oil-regeneration-systems.html

    Это система, которая также может очищать трансформаторное масло. Он также может работать на топливе.

    Установка предназначена для различных объемов и конфигураций жидкостей.

    УВР обслуживает:

    1. Очистка мазута и темного дизельного топлива;
    2. Тяжелое топливо и тёмное освещение;
    3. Удаление соединений серы и сероводорода.

    Все новейшее промышленное нефтесервисное оборудование имеет простую систему управления. В новейших установках есть компьютерная система, которая показывает все важные показатели. Большинство сложных операций выполняются автоматически. Изобретение интеллектуальных технологий помогает сделать любой процесс производства и обслуживания простым и безопасным.

    Разница между сухими и маслонаполненными трансформаторами

    Трансформаторы — это очень полезные устройства, которые позволяют эффективно использовать электричество вещами, которые могут обрабатывать только электричество низкого напряжения.Попытка запитать небольшой прибор прямо от опоры электропередач приведет к нежелательному взрыву! Они получают электроэнергию высокого напряжения от электростанций и преобразуют ее в электроэнергию низкого напряжения, которую можно безопасно использовать в промышленных и коммерческих объектах, таких как офисы, дома и крупные фабрики.

    В настоящее время используются два типа трансформаторов: сухие трансформаторы и масляные трансформаторы (также известные как трансформаторы с жидким наполнением). Они служат одной и той же цели, но между ними есть несколько существенных различий.Эти различия достаточно важны, чтобы определенные типы трансформаторов лучше подходили для определенных ситуаций.

    ОХЛАЖДАЮЩАЯ СРЕДА

    Охлаждающая среда важна для предотвращения перегрева трансформатора и возникновения потенциальной опасности возгорания или взрыва. Перегрев неизбежен, когда трансформаторы находятся под нагрузкой, но его необходимо решить, поскольку повышение температуры недопустимо при использовании трансформаторов.

    В сухих трансформаторах в качестве охлаждающей среды используется воздух, а в масляных трансформаторах вместо воздуха используется масло.

    В некоторых общественных местах маслонаполненные трансформаторы не используются, поскольку они представляют большую опасность пожара, и вместо них используются сухие трансформаторы. Это связано с тем, что используемая жидкость легко воспламеняется. Ситуация, когда разлив, утечка или загрязнение нефти может легко произойти и подвергнуть опасности жителей здания. По этой причине они предназначены только для наружной установки.

    Сухие трансформаторы — более безопасный вариант, и вы увидите их в общественных местах, таких как транспортные узлы и здания компаний.

    ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

    Обычно масляные трансформаторы требуют более частого обслуживания, чем сухие трансформаторы. Также необходимо отобрать пробу масла, чтобы не было проблем с загрязнением. Сухой тип очень устойчив к химическим загрязнениям, а это означает, что его не нужно разбирать каждый раз, когда происходит небольшая авария. Ознакомьтесь с инструкциями OSHA относительно правил безопасности для трансформаторов и других электрических проводов.

    ЦЕНА

    Масляные трансформаторы, как правило, дешевле, чем сухой вариант, за некоторыми исключениями.

    РАБОЧИЙ УРОВЕНЬ ЗВУКА

    Трансформаторы обычно шумят во время работы. При этом масляные трансформаторы тише сухих.

    КПД

    Масляные трансформаторы, как известно, более эффективны, чем сухие трансформаторы, которые ограничены по номинальному напряжению и размерам.Это делает устройства сухого типа более склонными к перегреву, если они испытывают перегрузку, и важно помнить, что их производительность ограничена во время перегрузки. В результате также становится дороже поддерживать питание сухих трансформаторов с течением времени.

    Это основные различия, которые существуют между маслонаполненными и сухими трансформаторами. Ваш выбор трансформатора будет зависеть от ваших требований к безопасности и бюджета, выделенного на покупку.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.