Зачем масло в трансформаторе

Устройство масляного трансформатора

С целью снижения потерь электрической энергии при её транспортировке на большие расстояния используются трансформаторы, которые для этой цели преобразуют переменное напряжение генераторных подстанций в более высокое. Кроме того, с помощью этих агрегатов выполняется распределение энергии по потребителям, для чего напряжение понижается до требуемого уровня.

Используемые сегодня трансформаторы можно разделить на масляные и сухие. Масляные трансформаторы используются успешно уже много десятилетий практически во всех отраслях промышленности, что обусловлено прежде всего их характеристиками и свойствами.

Так, например, они выделяются особой надежностью и устойчивостью к колебаниям температур и перегрузкам. Магнитный провод и обмотки в таких агрегатах охлаждаются с помощью трансформаторного масла.

У маслонаполненных агрегатов немало преимуществ:

• Наличие бака обеспечивает защиту обмоток от неблагоприятных воздействий извне;
• Способны выдерживать резкие перепады температур в диапазоне от –60 до +40 °С;
• Отлично выносят перегрузки во время короткого замыкания;
• В зависимости от исполнения обладают относительно невысоким реактивным сопротивлением, что делает подобные аппараты очень надежными.

Устройство силового масляного трансформатора

Устройство силового трансформатора масляного типа аналогично устройству других видов трансформаторов. Основными элементами конструкции трансформаторов являются сердечник, или магнитопровод, из ферромагнитного материала, а также медные или алюминиевые обмотки в виде цилиндров. В конструкцию трансформатора входят также детали из электроизоляционных и конструкционных материалов.

Основная разница в конструкции этих агрегатов заключается в наличии у масляных трансформаторов бака, заполненного маслом. Зачем масло в трансформаторе? Оно является как охлаждающей жидкостью, так и изолятором. Для возмещения всего объема масла и скачков температур в этом устройстве есть специальный расширитель.

Для контроля температуры масла на крышке бака размещают термометр, а также входы и выходы обмоток. Чтобы предотвратить попадание влаги внутрь бака, устанавливают осушитель воздуха. Бак изготавливают из специального прочного материала.

Материал сердечника – специальная электротехническая сталь, которая отличается улучшенными электромагнитными свойствами.

В состав обмоток из медного или алюминиевого обмоточного провода входят проводники и различные изоляционные детали, основной функцией которых является защита витков от негативных воздействий. Подробная схема установки масляного трансформаторного устройства представлена на рис. 1.

Рис. 1. Устройство масляного трансформатора: 1– бак для масла, 2 – вентиль, 3 – болт заземления, 4 – термосифонный фильтр, 5 – радиатор, 6 – переключатель, 7 – расширитель, 8 – маслоуказатель, 9 – воздухоосушитель, 10 – выхлопная труба, 11 – газовое реле, 12 – ввод высокого напряжения (ВН), 13 – привод переключающего устройства, 14 – ввод низкого напряжения (НН), 15 – подъемный рым, 16 – отвод НН, 17 – остов, 18 – отвод ВН, 19 – ярмовые балки остова (верхняя и нижняя), 20 – регулировочные ответвления обмоток ВН, 21 – обмотка ВН (внутри НН), 22 – каток тележки

Принцип работы масляного трансформатора

В основе работы прибора – передача энергии из одной обмотку в другую посредством электромагнитной индукции. Простейший трансформатор имеет две индуктивно связанные обмотки. Ток переменного напряжения поступает на так называемую первичную обмотку, после чего вокруг витков обмотки образуется переменное магнитное поле, которое концентрируется, в основном, в ферромагнитном сердечнике. Магнитное поле пронизывает витки не только первичной, но и вторичной обмотки, индуцируя в ней ЭДС. Под действием этой индуцированной ЭДС на выводах вторичной обмотки возникает разность потенциалов, называемая вторичным напряжением.

Масло обладает высокими диэлектрическими свойствами, то есть имеет малую электропроводность. Его заливают в бак, снабженный задвижками и винтовыми заглушками. В нижней части установлен запорный двигатель, который извлекают, когда нужно проверить масло на наличие пыли и других примесей. Для увеличения поверхности бака могут применяться металлические пластины, которые ускоряют процедуру теплообмена между маслом и наружным воздухом.

Попадая в бак, масло начинает движение по внутреннему и внешнему кругу. Функцию первого круга выполняют два коллектора, образующих радиатор. Благодаря установленному в баке термометру можно регулировать температуру масла в зависимости от заданного значения. Для чего необходимо масло в силовых трансформаторах? Оно выполняет три основные функции:

• охлаждает трансформаторные обмотки;
• действует как изоляция между токоведущими и заземлёнными элементами активной части трансформатора;
• наконец, описывает состояние изоляции, служа источником диагностической информации.

Для долгой службы аппарата необходимо придерживаться правил его эксплуатации, и поскольку масло здесь является одним из важнейших компонентов, его качество имеет большое значение.

Важно не допускать нахождения маслонаполненного агрегата вблизи взрывоопасных элементов, так как данный аппарат имеет большой риск возгорания. Еще раз напомним, что трансформаторное масло – легковоспламеняющееся вещество.

Различия между сухими и масляными трансформаторами

Так как масляные трансформаторы имеют некоторые ограничения по размещению и нюансы обслуживания, а также низкую пожаробезопасность, в последнее время все большей популярностью стали пользоваться модели сухих трансформаторов.

В сухом трансформаторе пространство между обмотками не заполнено жидким диэлектриком, как в трансформаторе масляного типа, а охлаждение обмоток и магнитопровода осуществляется с помощью воздуха, который циркулирует естественным образом (естественная циркуляция) или принудительно (принудительная циркуляция).

Кроме данного принципиального различия, заявленного в названии устройств, эти силовые электроустановки отличаются еще по нескольким параметрам.

Во-первых, место установки. Если говорить об агрегатах масляного типа, то они устанавливаются снаружи. Сухие же могут устанавливаться как снаружи, так и внутри. Так как сухие трансформаторные устройства могут устанавливаться внутри, для них не нужны специальные сооружения, что также отличает их от масляных.

Во-вторых, так как масляные аппараты имеют большую угрозу возгорания, они имеют категорию пожарной безопасности В1, то есть пожароопасные, сухие же имеют категорию Д, то есть безопасные.

В-третьих, если говорить о перегрузках, то масляные трансформаторы устойчивы как к температурным перегрузкам, так и к перенапряжениям. Сухие – практически не имеют устойчивости к перегрузкам.

В-четвёртых, они различаются обслуживанием. Приборы сухого типа подлежат лишь наружному осмотру и очистке от пыли. Из-за высоких рисков масляные устройства подвергаются обязательному регулярному разностороннему техническому обслуживанию, включая анализ содержания влаги и газа в масле.

Наконец, они различаются сроком службы. Сухие трансформаторы имеют срок работы 10–15 лет, а это почти в два раза меньше, чем у маслонаполненных, срок службы которых составляет 20–25 лет. Конечно, многое зависит от условий эксплуатации конкретного устройства, однако именно такие сроки в среднем выдерживают данные агрегаты.

Типы масляных трансформаторов

По конструктивному исполнению выделяют трансформаторы типа ТМ (негерметичные) и герметичные – ТМГ. В первом случае масло контактирует с окружающей средой (через расширитель), во втором – нет.

По мощности маслонаполненные аппараты бывают от 10 до 1000 МВа.

Если говорить о количестве фаз, то в большинстве случаев такие трансформаторы имеют трехфазную систему, но также применяются и однофазные.

Кроме того, эти устройства можно классифицировать по назначению: повышающие или понижающие.

Масляные трансформаторы группы СВЭЛ

Группа СВЭЛ изготавливает трансформаторы разной мощности для различных сфер промышленности и условий применения (рис. 2).

Рис. 2. Силовой масляный трансформатор Группы СВЭЛ

На производствах с сетями напряжения до 35 кВ, а также для электроснабжения железной дороги производят устройства с напряжением, соответственно, до 35 кВ.

Для тех же целей, но для сетей с напряжением до 110 кВ выпускают трансформаторы с номинальным напряжением до 110 кВ.

Трансформаторные устройства с напряжением до 220 кВ производства СВЭЛ применяют на предприятиях различных отраслей с напряжением сети до 220 кВ включительно.

Маслонаполненные агрегаты с номинальным напряжением от 110 до 750 кВ используются на крупных подстанциях России и ряда других государств, где они служат узлами межрегиональных сетей передачи электроэнергии.

На площадках группы СВЭЛ осуществляется полный цикл производства. Контроль на каждом этапе обеспечивает высокое качество электротехнического оборудования и установок.

Трансформаторное масло: назначение и требования

Назначение и особенности применения трансформаторного масла

Определение 1

Трансформаторное масло – это минеральное масло низкой вязкости и высокой чистоты.

Трансформаторное масло является продуктом перегонки нефти. Его температура кипения составляет 300 — 400 градусов по Цельсию. Свойства трансформаторного масла зависят от того, как нефть была использована в процессе его производства. Трансформаторные масла обладают сложным составом, в который, в зависимости от марки, входят следующие компоненты:

• антиокислительные присадки — от 0,2 до 0,5 %,
• парафины — от 10 до 15 %,
• нафтеновые кислоты — менее 0,02 %,
• циклопарафины или нафтены — от 60 до 70 %,
• азотистые соединения — не более 0,8 %,
• ароматические углеводороды — от 15 до 20 %,
• сернистые соединения — до 1 %,
• асфальто-смолистые вещества — 1 — 2 %.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты

Назначение трансформаторного масла заключается я в исполнении функций охлаждения, гашения дуги и электрической изоляции. В оборудовании, мощность которого составляет от 50 до 500 киловатт, используется бумажно-масляная изоляция, то есть пропитанная маслом изоляционная бумага. В трансформаторах, мощность которых составляет 20 — 30 киловатт используются баки из стали с большим количеством труб, выходящих параллельно в одном или нескольких направлениях. Обмотки сердечников помещаются в трубчатый бак, где их окружает трансформаторное масло, отводящее тепло. Благодаря конвекции, горячая жидкость поднимается вверх по трубе, происходит ее охлаждение, после чего она опускается снова в резервуар. Данный процесс повторяется по мере нагрева масла.

Определение 2

Конвекция – это вид передачи тепла, при котором внутренняя энергия передается потоками и струями самого вещества.

Трансформаторное масло может использоваться для различных целей, что зависит от эксплуатационных характеристик и химического состава. В новое электрическое оборудование заливаются только свежие масла, до этого нигде не использовавшиеся. На каждую партию трансформаторного масла должен иметься сертификат. Перед заливкой трансформаторного масла оборудование подвергается глубокой термовакуумной обработке. Данная процедура осуществляется согласно требованиям руководящего документа 34.45-51.300-97 – «Объем и нормы испытания электрического оборудования». Согласно данному документу максимальное содержание в масле воды должно составлять не более 0,001 % от массы, а концентрация воздуха не превышать 0,5 %. В электрическом оборудовании, у которого отсутствует пленочная защита и негерметичные вводы допускается содержание в трансформаторном масле воды до 0,0025 %. От чистоты масла зависит область его применения. Например, жидкости, которые используются в оборудовании напряжением до 220 вольт должны принадлежать минимум 11 классу, а оборудование напряжением более 220 вольт не ниже 9 класса.

Начинай год правильно ��
Выигрывай призы на сумму 400 000 ₽

Требования к трансформаторному маслу

Надежность и срок службы трансформаторов напрямую зависит от характеристик и качества трансформаторного масла, поэтому к его свойствами предъявляется ряд требований, основными из которых являются:

1. Высокая электрическая прочность.
2. Обеспечение хорошего теплоотвода — хорошая теплоемкость и низкая вязкость.
3. Отсутствие в составе серных кислот, которые способствуют разрушению составляющих трансформатора.
4. Чистота — нормируется содержание воды, продуктов окисления, механических примесей и концентрация воздуха, в зависимости от марки используемого масла.

Трансформаторы эксплуатируются в различных климатических условиях, поэтому могут подвергаться длительному воздействию низких или высоких температур. Необходимо учитывать, что с понижением температуры вязкость масла уменьшается вплоть до застывания, значительно ухудшая эффективность процесса отвода тепла и делает невозможной циркуляцию масла в системе. По температуре застывания трансформаторные делятся на три группы:

• первый класс — для южных районов, температура застывания ниже 30 градусов по Цельсию;
• второй класс — для северных районов, температура застывания ниже 45 градусов по Цельсию;
• третий класс — для арктических районов, температура застывания 60 градусов по Цельсию и ниже.

Важным свойством трансформаторного масла является точка вспышки, температура при которой вспыхивают пары масла от поднесенного к ним пламени в нормальных условиях. Для масел третьего класса данная температура составляет от 90 до 115 градусов по Цельсию, а для остальных от 130 до 170 градусов по Цельсию. Еще одна важная характеристика трансформаторного масла — температура самовозгорания при наличии воздуха. Для современных трансформаторных масел этот показатель составляет от 350 до 400 градусов по Цельсию. Масло с более высокой температурой вспышки позволяет лучше осуществить осушение и дегазирование перед его заливкой в трансформатор.

Виды трансформаторного масла: срок службы и класс промышленной чистоты

трансформатором принято называть устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения его частоты. По конструкции он состоит из одной или нескольких изолированных лент или катушек провода (обмоток), намотанных на сердечник (магнитную цепь).

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

Если в первичной обмотке больше витков, чем во вторичной, это понижающий трансформатор. Если наоборот, то это увеличение. В зависимости от переменного напряжения обмотки, на которую он подается, один и тот же трансформатор может быть как повышающим, так и понижающим. Также различают высокочастотные и низкочастотные трансформаторы. Частота, с которой работает оборудование, определяется материалом, из которого изготовлен сердечник. Если сердечник отсутствует, то это высокочастотный трансформатор.

Другой тип трансформатора — силовой трансформатор. В них две и более обмотки размещены на замкнутой магнитной цепи из стальных листов. Одна из катушек подключена к источнику переменного тока, другая — к потребителю. Электрическая энергия передается от первичной обмотки ко вторичной за счет магнитного потока в сердечнике.

Правильная эксплуатация трансформаторного масла

Контакт с кислородом воздуха — важный фактор, влияющий на эксплуатационные свойства трансформаторного масла. Также на качество диэлектрической жидкости влияет высокая температура, солнечный свет и т.д. Чем сильнее окисляется трансформаторное масло, тем ниже его электрическая прочность. Воздействие кислорода можно оценить с помощью таких параметров, как реакция водного экстракта и кислотное число. Первый показывает наличие нерастворимых кислот в масле, а второй показывает количество миллиграммов едкого калия, которое необходимо потратить на нейтрализацию всех свободных кислот. Хорошее трансформаторное масло должно иметь нейтральную реакцию при экстракции воды.

Если в процессе эксплуатации трансформатора с помощью проведенных анализов было выявлено, что изоляция жидкости перестала соответствовать текущим требованиям, необходимо использовать процессы регенерации. Регенерация — это полное восстановление свойств трансформаторных масел, позволяющее в дальнейшем использовать их по прямому назначению.

В процессе эксплуатации происходит постепенное снижение уровня масла в баке трансформатора, что может быть вызвано испарением. Поэтому периодически необходимо доливать диэлектрическую жидкость.

При отсутствии профилактических мер качественные характеристики масла ухудшаются намного быстрее. В результате увеличивается количество проверок, чистки и замены изоляционной жидкости. Понятно, что финансовые затраты на обслуживание нефтяного оборудования также существенно возрастают. Чтобы замедлить процесс старения масла, используются специальные термосифонные фильтры, заполненные силикагелем. Последний обладает хорошими абсорбирующими свойствами, благодаря чему достигается непрерывное удаление продуктов старения и восстановление изоляционной жидкости.

Также одним из видов защиты трансформаторного масла от окисления является азотная защита. Суть этого метода в следующем. Созданные в баке трансформатора азотные подушки предотвращают контакт масла с воздухом, тем самым предотвращая окисление нефтепродукта.

При падении показателей качества масла ниже установленных значений необходимо прибегать к их восстановлению. При отсутствии глубоких химических превращений и в присутствии нерастворимых примесей, воды или углерода изоляционная жидкость может быть извлечена с помощью методов осаждения, фильтрации или центрифугирования.

Регенерация масла применяется, когда другие методы не могут улучшить его качество. При обращении с изоляционными жидкостями очень важно обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителям. Это возможно как в случае установки резервного трансформатора, так и при использовании оборудования, позволяющего регенерацию непосредственно в работающем трансформаторе. Эти установки производятся компанией GlobeCore.

СММ-Р — установка регенерации, позволяющая восстановить качественные характеристики трансформаторных масел до нормированных значений за счет использования специального сорбента — земли Фуллера. Он обладает высокой абсорбирующей способностью и позволяет удалять продукты окисления и старения из изоляционных жидкостей.

После насыщения по Фуллеру земля реактивируется непосредственно на заводе и может дополнительно обрабатывать трансформаторное масло.

Использование сложных мобильных установок типа СММ для полного восстановления свойств отработанного масла снижает затраты на обслуживание и ремонт оборудования. Мобильная система дегазации, очистки и регенерации способна обслуживать несколько трансформаторов, перемещая и повторно подключая их на территории компании. При этом не требуется замена уборочного оборудования.

Системы дегазации и регенерации также удаляют шлам и вредные отложения на внутренней изоляции, которые невозможно полностью удалить с внутренних частей двигателя. Это продлевает срок службы масла. И вероятность выхода из строя трансформатора также снижается.

Масло, циркулирующее от трансформатора к блоку регенерации, проходит несколько стадий. Отличие от простых процессов дегазации или фильтрации заключается в том, что масло возвращается в трансформатор не только очищенным от вредных примесей и различных катализаторов старения, но и полностью восстанавливает свои свойства и характеристики. Поэтому отходы имеют небольшие отличия от свежих продуктов и увеличивают производительность двигателей.

Сложные системы регенерации масла типа ШМ являются экономически выгодной современной заменой простых систем дегазации. Потребности и возможности промышленных предприятий с каждым годом увеличиваются. Поэтому рациональные инвестиции в приобретение оборудования с возможностью замены трех или более машин на одной установке, капитального ремонта большего количества силовых трансформаторов и получения не только очищенного продукта, но и масла, полностью регенерированного и восстановленного по своим свойствам.

Оборудование GlobeCore

Мобильная маслостанция для регенерации автомобилей…
Установка подготовки трансформаторного масла…

Продукция

• Регенерация индустриальных масел
• Дегазация и вакуумная термическая сушка масел
• Комплексная очистка электроизоляционных масел
• Сушильные шкафы
• Установки по производству битумных эмульсий
• Установки модификации битума полимерами, ПББ, тип накопителя USB-3
• Оборудование для смешивания
• Мобильная маслостанция СММ-450 / 16У
• Устройство вихревой кровати
• Коллоидные мельницы
• Техническое обслуживание ветряных турбин
• Мобильная маслостанция СММ-4.0Т

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. Это тепло необходимо отводить, чтобы не повредить трансформаторы.

Для решения проблем, связанных с работой трансформаторов, используются специальные масла.

Трансформаторное масло — это продукт перегонки очищенной сырой нефти. Температура его кипения колеблется от + 300 ° C до + 400 ° C. В зависимости от типа используемого масла масла обладают определенными свойствами. Они имеют сложный состав, в который входят следующие компоненты:

• 10-15% парафина
• 60-70% нафтенов или циклопарафинов
• 15-20% ароматических углеводородов
• 1-2% битумно-смолистых веществ
• 0,2-0,5% антиоксидантной добавки

Назначение трансформаторных масел состоит из следующих функций:

• Охлаждение
• Электрическая изоляция
• Гашение дуги

В оборудовании мощностью 50-500 кВА используется изоляция из вощеной бумаги. Это пропитанная маслом изоляционная бумага. В трансформаторах мощностью 20-30 кВА используются большие стальные конструкции (резервуары) с большим количеством параллельно выходящих с одной или нескольких сторон труб. Обмотки сердечника помещены в трубчатый резервуар, где они окружены маслом, отводящим тепло. Благодаря конвекции горячая жидкость поднимается по трубке, охлаждается и снова падает в резервуар. По мере нагрева масла этот процесс повторяется.

Технические характеристики трансформаторного масла

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

Все трансформаторные масла должны быть электрически изолирующими. Их диэлектрическая прочность напрямую зависит от наличия воды и волокон. Поэтому в масле не должно быть воды и механических примесей, так как они снижают его электроизоляционные свойства.

Температура застывания масла не должна быть выше -45 ° С, но для южных регионов допускается использование жидкостей с температурой застывания -35 ° С. Это необходимо для сохранения текучести при эксплуатации под воздействием отрицательных температуры. Для эффективного отвода тепла жидкости должны иметь самую низкую температуру воспламенения. У разных марок он составляет от + 95 ° С до + 150 ° С.

Одной из важнейших характеристик трансформаторного масла является окислительная стабильность, способность жидкости сохранять свои свойства при длительной эксплуатации. Этот параметр обеспечивается антиоксидантной добавкой, 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. Это необходимо знать, чтобы рассчитать массу изделия. Также он позволяет узнать углеводородный состав жидкости.

Вязкость — важное свойство трансформаторного масла. Для достижения высокой диэлектрической прочности жидкость должна быть вязкой. Но для того, чтобы масло правильно функционировало как охлаждающая среда в трансформаторах и как среда для движущихся элементов срабатывания переключателя, оно должно иметь низкую вязкость. В противном случае охлаждения будет недостаточно, и выключатели не смогут разорвать дугу.

В связи с этим кинематический индекс вязкости при +20 ° С должен составлять 28-30 * 10-6 м2 / с.

Особенности применения

Масла разных марок используются для разных целей в зависимости от химического состава и эксплуатационных характеристик. Новое электрооборудование следует заливать только свежими жидкостями, которые ранее нигде не использовались. Каждая партия используемого масла должна иметь сертификат производителя.

Прежде чем заливать масло в оборудование, оно должно пройти глубокую термовакуумную обработку. Такой порядок определен государственным документом РД 34.45-51.300-97 «Объем и стандарты испытаний электрооборудования». Согласно ему, максимальное содержание воды в масле, используемом для трансформаторов с пленочной или азотной защитой, измерительных трансформаторов и герметичных вводов, должно составлять 0,001% по массе, а концентрация в воздухе не должна превышать 0,5% по массе.

В электрооборудовании без защитной пленки и протекающих вводов допускается содержание воды в масле в количестве 0,0025% по массе. Цель его применения зависит от чистоты жидкости. Жидкости, используемые в оборудовании с напряжением до 220 кВ, должны быть не ниже 11 класса, а в устройствах с напряжением выше 220 кВ — не ниже 9 класса.

Проверка масел

Параметры масел проверяются путем анализа следующих физико-химических и электроизоляционных характеристик:

• Электрическое сопротивление
• Касательная потерь
• Содержание влаги
• Содержание газа
• Количественный состав механических примесей

Содержание влаги измеряется по реакции влаги в масле с гидритом кислорода. Газосодержание определяется по степени изменения остаточного давления в емкости после заливки в нее пробы испытательной жидкости. Количество механических примесей определяется путем фильтрации масла, растворенного в бензине, через бумажный фильтр, не содержащий золы.

Электрическая прочность жидкости измеряется при испытании на разрыв. Для этого используется разрядник 2,5 мм с диаметром электрода 25,4 мм. Полученный результат должен быть не менее 70 кВ, при котором электрическая прочность диэлектрика будет не менее 280 кВ / см.

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

Эксплуатация трансформаторного масла

Со временем ресурс антиоксидантных присадок в масле заканчивается и начинает поглощать и растворять большое количество газа. В стандартных условиях количество кислорода, азота и углекислого газа составляет 0,16 мл, 0,86 мл и 1,2 мл. Если происходит газовыделение, значит, в обмотке есть дефекты. Кроме того, по наличию растворенных газов в трансформаторном масле можно определить дефекты трансформаторов с помощью хроматографического анализа.

Срок службы масла и трансформатора напрямую не связан. Независимо от срока службы трансформатора, жидкость необходимо очищать ежегодно и регенерировать каждые 5 лет. Регенерация масла производится с помощью силикагеля на специальных заводах по регенерации масла.

Однако в современном электрооборудовании есть некоторые меры, продлевающие срок службы трансформаторного масла:

• Установка детандеров с фильтрами для поглощения кислорода, воды и выделяющихся газов
• Периодическая очистка жидкости
• Непрерывная фильтрация
• Добавление антиоксидантов
• Предупреждение о перегреве масла

Причиной вывода масла из эксплуатации может быть его загрязнение веществами, что привело к изменению характеристик. В этом случае достаточно провести механическую очистку жидкости. Различают следующие методы очистки:

• Фильтрация
• Адсорбционная обработка
• Центрифугирование
• Вакуумная обработка

Влияние чистоты очистки на старение трансформаторного масла

Средний срок службы трансформаторного масла, гарантированный производителем, составляет от 6 до 8 лет. На практике он может прослужить 10 и более лет до его очистки или замены. Правильная эксплуатация позволяет продлить срок службы трансформаторного масла до 20-25, а в некоторых случаях даже до 30 лет. В противном случае электроизоляционные жидкости могут не работать даже в течение гарантийного срока.

Первые 6-8 лет эксплуатации масла характеризуются кислотностью на уровне 0,1 мг КОН / г (при правильном уходе за картриджами с силикагелем). Через 8-10 лет кислотное число может достигать 0,5 мг КОН / г, поэтому возникает необходимость в удалении отстоя с активной части трансформатора. Если очистка не проводится, кислотное число может продолжать расти до 1 мг КОН / г в течение следующих 2-3 лет. После этого трансформаторное масло необходимо заменить новым или регенерировать.

Очистка трансформаторного масла при включенном трансформаторе

Процессы окисления, происходящие в изоляционных жидкостях, могут быть ускорены взаимодействием со свободным воздухом и влажностью при высоких температурах. Металлы, из которых изготовлена ​​активная часть и корпус трансформатора (медь, свинец и др.), В данном случае выступают в роли катализаторов.

Если взаимодействие трансформаторного масла с воздухом ограничено, кислотное число увеличивается медленнее. Чтобы избежать интенсивного окисления, все медные части трансформаторов обматываются специальной лентой, а бак и другие металлические детали покрываются качественной краской.

Влага считается самым опасным врагом трансформаторного масла, поэтому необходимо принять все возможные меры, чтобы не допустить ее попадания внутрь силового агрегата.

Даже небольшое содержание примесей приводит к снижению диэлектрической прочности трансформаторного масла. В случае использования продукта особой чистоты можно с уверенностью предположить, что размер примесей соизмерим с размером молекул углеводородов нефти. Очень чистая электроизоляционная жидкость без волокон, воздуха, смол, мыла, кислот и воды может иметь диэлектрическую прочность порядка 150 кВ / мм. Но быстрая коагуляция примесей приводит к тому, что значение диэлектрической прочности редко превышает 20 кВ / мм. И это при том, что большинство товарных марок масел характеризуются пробивным напряжением 10-20 кВ / мм.

В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, лежащее в основе работы электрического трансформатора.

необходимо следить за однородностью электрического поля в изоляции. Тщательно разглаживая складки и складки на изоляции трансформатора и электродах, можно предотвратить серьезные повреждения. Если оставить все как есть, в местах с большей концентрацией электрического поля будут собираться деструктивные волокна целлюлозы и влага, что неминуемо приведет к поломке.

Не рекомендуется полностью удалять ингибиторы при очистке масла. Если же это было сделано по ошибке, необходимо ввести синтетические ингибиторы.

Советы при покупке трансформаторного масла

Огромное количество производителей и дистрибьюторов трансформаторных масел работает на современных международных и внутренних рынках.

Трансформаторные масла должны иметь высокую стойкость к окислению, как можно дольше при эксплуатации, не выпадать в осадок и не образовывать эмульсий с водой. Практически все виды трансформаторных масел содержат антиоксидантные присадки. Ионольные добавки используют отечественные производители. Эффективность этих добавок основана на способности взаимодействовать с активными перекисными радикалами, которые образуются в ходе цепной реакции окисления углеводородов и являются ее основными векторами.

Наличие присадок в составе трансформаторного масла замедляет процессы старения. Когда действие антиоксидантных присадок исчерпывается, масло окисляется примерно в то же время, что и рабочие жидкости без присадок.

Основными характеристиками трансформаторного масла считаются его вязкость и плотность. Эти показатели наиболее существенно определяют эффективность масел. Более высокая вязкость обеспечивает более высокую диэлектрическую прочность. Однако для того, чтобы трансформаторное масло могло охлаждать внутреннюю среду энергосистем, его индекс вязкости не должен быть очень высоким. Таким образом, чтобы обеспечить выполнение двух основных функций масла, достигается компромиссное значение кинематической вязкости. Для большинства масел при температуре 20 ° C она составляет 28-30 × 10-6 м2 / с. Тангенс угла диэлектрических потерь, в свою очередь, также отвечает за надежность диэлектрической прочности трансформаторного масла которое защищает системы от вероятности выхода из строя. Эти и некоторые другие рабочие характеристики трансформаторных масел обеспечиваются за счет использования высококачественного масла, применения глубокой очистки во время обработки и введения составов присадок, улучшающих антиоксидантные, деэмульсионные, антикоррозионные и, в некоторых случаях, противоизносные свойства масел Рассмотрим виды трансформаторных масел, которые можно купить на внутреннем рынке нефтепродуктов. Масло типа ВГ получают из парафиновых масел гидрокаталитическими процессами с добавлением ионольной присадки. Обладает высокими диэлектрическими свойствами и хорошей стойкостью к окислению. Масло GK, используемое в основном в электрооборудовании высших классов напряжения, производится из сернистых парафиновых масел методом гидрокрекинга. Он также содержит присадку под названием ионол, которая обеспечивает стабильность к окислению и поддерживает хорошие диэлектрические свойства этого типа масла. Также рекомендуется для использования в электрооборудовании более высоких классов напряжения.
Нефть ТКп производится из нафтеновых масел с низким содержанием серы путем кислотно-щелочной очистки. Масло также содержит ионную присадку. Рекомендуемая область применения — оборудование напряжением до 500 кВ включительно. Выбор типа масла зависит не только и не столько от характеристик типов узлов электрооборудования промышленного предприятия, сколько от индивидуальных потребностей конкретного предприятия предприятие. Большинство типов трансформаторных масел универсальны. Во всех случаях правильный выбор трансформаторного масла с учетом климатических и физических условий его эксплуатации обеспечивает надежную и стабильную работу сложного энергетического оборудования: высоковольтных трансформаторов и вакуумных выключателей.

Марки трансформаторных масел

Отечественные трансформаторные масла наиболее популярны в России и странах СНГ. Рассмотрим самые популярные изделия: Т-1500У, ГК, ВГ, ТСП, ТКП, АГК и МВТ. Среди зарубежных масел можно выделить продукцию компаний Mobil и Shell.

Отечественные трансформаторные масла

Масло Т-1500У обладает хорошей окислительной и газостойкостью, но не соответствует требованиям зарубежного оборудования по этим параметрам. Жидкость не содержит более 0,3% серы. Масло используется в электрооборудовании до 500 кВ, что не требует дополнительных условий. Изучив свойства масла, оно может быть использовано в оборудовании до 750 кВ.

Масло ГК получают методами каталитической депарафинизации и гидрокрекинга. Производится из сернистых парафиновых масел. Отличительная особенность жидкости — очень низкое содержание ароматических углеводородов и соединений серы. Масло обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокими антиоксидантными свойствами и. Материал используется в электрооборудовании напряжением до 1150 кВ.

Масло VG производится гидрокаталитическим способом из парафиновых масел. В составе присутствует антиоксидантная добавка ионол. Он обладает высокой стойкостью к окислению и высокими диэлектрическими свойствами. Используется в устройствах более высоких классов напряжения.

Масло TSP получают из нефтей Западной Сибири путем низкотемпературной депарафинизации и селективной очистки. По сравнению с аналогичными материалами его можно охарактеризовать как некачественный. Масло отличается высоким содержанием соединений серы (до 0,6%), низкой стойкостью к окислению, высокими диэлектрическими потерями и несовместимостью с некоторыми строительными материалами. Среди достоинств можно выделить хорошую устойчивость к электрическим полям высокого напряжения. В основном используется в устройствах до 220 кВ включительно.

Нефть ТКп производится из нафтеновой нефти с низким содержанием серы путем кислотно-щелочной очистки и контактной доочистки. Содержит добавку ионол. Применяется в оборудовании до 500 кВ включительно.

Масло AGK производится гидрокаталитическим способом из парафиновых масел. Обладает низкой температурой застывания и низкой вязкостью при отрицательных температурах. Эта жидкость в основном используется в северных широтах в оборудовании более высоких классов напряжения.

Масло MBT — это специальная жидкость, которая имеет низкую вязкость при высоких и низких температурах, низкую температуру застывания и низкую температуру вспышки. Он в основном используется в арктических трансформаторах и масляных выключателях в северных широтах.

Трансформаторное масло – срок годности

Вопрос о сроках хранения трансформаторного масла возникает, когда есть нефтепродукт, который некоторое время находился на складе и по разным причинам еще не эксплуатировался. Любой товар, за который ранее были оплачены деньги, хочу использовать по прямому назначению и не нести в дальнейшем финансовые потери.

Итак, давайте попробуем разобраться, есть ли у трансформаторного масла срок годности. Самое простое решение — получить информацию у производителя. Обычно трансформаторные масла имеют срок годности пять лет с даты изготовления. По истечении этого временного интервала нефтепродукт теряет свои свойства. Попытка исправить ситуацию с помощью специальных добавок не увенчается успехом — они просто выпадут в осадок.

Чтобы трансформаторное масло можно было использовать по назначению в течение гарантийного срока, при хранении необходимо создать определенные условия. В частности, в помещениях, где находится трансформаторное масло, нежелательны повышенная влажность и перепады температур. Идеальный вариант — хранить масло в темном и закрытом помещении. При несоблюдении условий хранения в масле может образоваться осадок, изменение цвета и вода.

Срок службы масла в трансформаторах зависит от многих факторов, поэтому назвать цифру здесь очень сложно. Чаще всего в литературных источниках встречаются данные, ограничивающие срок службы качественных трансформаторных масел 20-25 годами.

• https://mirsmazok.ru/promyshlennye-masla/obshchie-svedeniya-o-transformatornykh-maslakh/
• https://globecore.ru/transformatornoe-maslo-posle-ochistki/

Масло трансформаторное: предназначение, использование и свойства

Масло для трансформаторов — это минеральное масло. Его получают вследствие перегонки нефти. Температура кипения равна 300-400 градусам по Цельсию. Исходя из сорта перерабатываемой нефти, характеристики масел для трансформаторов имеют различия в молекулярной массе (значения колеблются в пределах от 220 до 340 атомных единиц массы). Состав и процентное соотношение элементов в трансформаторном масле можно увидеть в справочных таблицах.

Характеристики масла для трансформаторов, в качестве электрического изолятора, определяются, как правило, величиной тангенса угла потерь диэлектрических свойств. Исходя из этого, в химическом составе масла недолжно быть воды, волокон и других механических примесей, так как они понижают значение этого качества.

Минеральное масло для трансформаторов обладает высоким значением температуры застывания равным от – 450С, что имеет определённую важность для обеспечения его подвижности в условиях минусовых температур. Продуктивному теплоотводу содействует низкое значение показателя вязкости масла даже при температуре в пределах от 90 — 150 градусов по системе Цельсия в случае вспышек.

Чрезвычайно важной характеристикой трансформаторных масел является их стойкость к окислению. Качественное масло обязано максимально долго сохранять требуемые от него показатели. В отечественной промышленности во все используемые марки трансформаторного масла обязательно добавляются специальные присадки, обладающие антиокислительными свойствами (агидол-1, 2,6-дитретичный и т. п.). Подобная присадка вступает в химическую связь с пероксидными радикалами, которые появляются в процессе реакции окисления углеводородов. Благодаря этому трансформаторные масла обладают определённым индуктивным периодом при влиянии окислительных процессов.

Чем качественней присадки, тем больше индуктивный период у минерального масла. Во время этого периода возникающие в химической связи окисления блокируются ингибитором. По истощению присадки, трансформаторное масло продолжает окисляться дальше с обычными темпами.

Полезное действие ингибитора зависит, напрямую от состава углеводов и от неуглевододных примесей типа азотистого основания, нефтеновых кислот и других кислородосодержащих веществ, которые могут сопутствовать процессу окисления трансформаторного масла. Дополнительная очистка этого нефтепродукта позволит уменьшить содержание ароматических углеводородов и исключить неуглеводородные связи. Есть специальный транснациональный стандарт «Спецификация на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей» для трансформаторных масел, нормам которого они должны соответствовать.

Изолирующее трансформаторное масло является горючим, биологически распадающимся материалом. Оно фактически не токсично и не разрушает озоновый слой. Физическая плотность этого нефтепродукта находится в пределах от 840 до 890 кг/м3. Основной характеристикой масла является вязкость. Чем выше значение вязкости, тем больше показатели электрической стойкости. Однако, для обеспечения нормальной функциональности силовых трансформаторов и выключателей, масло не должно быть слишком вязким, в противном случае процедура охлаждения станет не эффективной, а выключатель не сможет своевременно разорвать электродуговую связь.

Перед тем как залить масло в рабочий бак трансформатора, оно проходит процедуру термовакуумной глубокой очистки. Согласно с действующим руководящим документом, пропорция воздуха в масле, которым заполняются измерительные трансформаторы с плёночной защитой, не должна превышать допустимое значение 0,5%, а предельно-допустимое значение воды 0,001% от массы.

В случае с низкочастотными трансформаторами силы без плёночной защиты, допускаются значения концентрации воды в масле не более 0,0025% от общей массы. А насчёт механических присадок, содержание которых определяет категорию чистоты нефтепродукта, следует знать, что их не должно быть в случае использования масла в оборудовании с напряжением до 220 киловольт ниже одиннадцатой категории и в оборудовании с напряжением выше 220 киловольт выше девятой категории.