Общество ограниченной ответственности "ДеКо Вакуум"

  Домой Вверх Карта сайта

DeKo Vacuum Ltd.       

Домой
Вверх
 

 

 

 

 

 

F. Определение влияния конструктивных материалов нагревателя, на параметры трансформаторного масла

Для определения влияния конструкционных параметров нагревателя, контактирующих с нагреваемым маслом, в процессе работы изделия периодически отбирались пробы жидкости с входа и выхода. Пробы масла анализировались в химической лаборатории Казанских городских сетей (АО Татэнерго). При проектировании нагревателя УНМ-4, конструктивные материалы проходили тестирование по их влиянию на параметры трансформаторных масел. Тестирование осуществлялось следующим образом. В предварительно вымытую и высушенную ёмкость заливалось чистое масло объёмом 500-800 мл. В масло помещались испытываемые материалы в количестве не менее 5%об. от количества масла. Ёмкость герметично закрывалась и помещалась в термостат. Пробы там находились без доступа света в течение 48-72 часов при температуре 85-95 0С. После чего пробы извлекались из термостата и осуществлялся анализ масла с помощью системы оперативного контроля качества масел СКМ.

 КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ МАСЛА (при t0С  20, 70, 90):

R, A, ρ, σ, tgδ, U, E, C, B, c, ε, n, K.

t0С - текущее значение температуры масла.

            Где: R- сопротивление, А- термический коэффициент сопротивления, ρ- удельное объемное сопротивление, σ - проводимость, tgδ- тангенс угла диэлектрических потерь, U- оценка значения пробивного напряжения, E- оценка значения электрической прочности, С- емкость, В- термический коэффициент емкости, с- удельная емкость, ε- диэлектрическая проницаемость, n- оптический показатель преломления, К- коэффициент диэлектрических потерь масла.

     Погрешность приведения составляет от 2 до 6% в зависимости от скорости изменения температуры анализируемого масла.

Необходимо отметить следующие особенности испытаний нагревателя УНМ-4:

1.   Виду того, что в процессе испытаний осуществлялся нагрев одного и того же объёма масла и его количество было мало (2,5 м3), нагреватель работал от 30 мин до 4 часов в день. По истечении этого времени эксперимент вынужденно прекращался, т.к. температура масла достигала предельной величины +85 0С. Возобновление экспериментов было возможно после остывания данного объёма масла в результате естественного охлаждения. Как правило, эксперименты возобновлялись на следующий день.

2.   Масло многократно нагревалось до температуры +85 0С, а затем охлаждалось. Поскольку объём масла, со стороны свободной поверхности сообщался с окружающей средой, в масле многократно проходил процесс адсорбции-десорбции влаги и воздуха. В начале каждого эксперимента, влага и воздух находились в состоянии насыщения при температуре +3¸+8 0С и значительно превышали нормальное содержание в масле работающего трансформатора. Здесь уместно привести некоторые выдержки из публикаций и исследований, косвенно характеризующих "жёсткость" испытаний нагревателя УВМ-4:

 1. Содержание воздуха в масле трансформаторов после заливки не должно превышать величины 0,5% по объему.

2. Для снижения интенсивности окисления масла содержание воздуха в масле трансформаторов в эксплуатации не должно превышать для масел марки ГК –2%, а для масел остальных марок – 1% по объему.

     «Эксплуатируемое минеральное масло подвержено ухудшению вследствие условий использования. Во многих случаях применения трансформаторное масло находится в контакте с воздухом  и по этой причине подвержено реакциям окисления, ускоряемым вследствие повышенной температуры и присутствия металлов, металлоорганических соединений или их обоих, действующих как активаторы окисления.

     Может происходить изменение цвета, образование кислотных соединений и, при сильной степени окисления, отделение шлама. Могут ухудшиться диэлектрические свойства.

     В дополнение к продуктам окисления во время эксплуатации в масле могут накопиться и изменить его свойства многие другие примеси - вода, твёрдые частицы и малорастворимые полярные соединения.

     Наличие этих примесей и любое ухудшение качества масла становится явным в результате изменения одного или более свойств….

     На основании изменения свойств масла также можно обнаружить разрушение других конструкционных материалов, которые могут помешать надлежащей работе электрооборудования и снизить его срок службы».

Многие жидкости способны растворять небольшое количество воды, даже если они не смешиваются с ней. Максимальное количество воды, которое может быть растворено, называется уровнем насыщения, и любое избыточное количество воды, превышающее этот уровень делает жидкость мутной, или вода собирается в виде капелек на дне (или на поверхности, если плотность жидкости больше чем у воды) резервуара. Изоляционные масла не являются исключением, хотя уровень насыщения силиконовых масел существенно ниже. Кривая на рис. 2 показывает, как уровень насыщения типичного минерального изоляционного масла изменяется с изменением температуры. Заметим, что окисленное масло способно растворить большее количество воды за счет полярных продуктов окисления. 

Рис.1

Кривая А Насыщение водой использованного масла

Кривая В Насыщение водой окисленного масла (КЧ- 0,3 мг КОН/г)

 

Рисунок 1: Пример различного содержания воды ~МЭК 296) в состоянии насыщения в изоляционном масле в зависимости от температуры.

Когда трансформаторы заполнены, жидкость в них, как правило, очень сухая. Маловероятно, за исключением тех случаев , когда трансформаторы обслуживаются или ремонтируются у своих производителей, что такие условия осушки могут достигнуты вновь при обслуживании трансформатора. Однако высокое напряжение пробоя можно поддерживать в условиях эксплуатации, несмотря на то, что влага рассматривается как первичный фактор, определяющий ухудшения напряжения пробоя.

     Т.о. испытываемое масло обладало значительно большей термоокислительной способностью и малой химической стойкостью по сравнению с реально эксплуатируемой изоляционно-охлаждающей жидкостью.

     Реальный объём масла в трансформаторе составляет около 50 м3, а объём масла, с которым осуществлялся эксперимент – 2,5 м3, что в 20 раз меньше. "Влияние" конструкционных материалов нагревателя должно было усилиться также в 20 раз, ввиду роста концентрации продуктов разложения масла, если это "влияние" имело бы место!  

Назад Дальше

Домой Вверх Контакты Новости Вакуумные установки Купим Литература

Послать письмо admin@deko-vacuum.ru with questions or comments about this web site.
Авторские права © 2001 Конев Сергей Александрович (идея, графика, все материалы, оцифровка текстов, Web- дизайн).
Последнее изменение: января 23, 2017.

При перепечатке материалов, ссылки на страницы сайта:

http://www.deko-vacuum.ru  http://www.deko-vacuum.narod.ru  - обязательны.