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

Изменение физических свойств.

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

Допустимое значение плотности (удельного веса). Важно, чтобы этот параметр уступал льду. Это связано с тем, что при образовании в неработающей установке льда (в зимний период), он формировался на дне бака, не создавая препятствий для свободной циркуляции в системе масляного охлаждения. Нормой считается плотность в пределах 860-880 кг/м³ при температуре равной 20,0°С. Соответственно законам физики, показатели удельного веса изменяются в зависимости от температуры (при нагреве – увеличиваются, а охлаждении — уменьшаются).

Критический нагрев масла до температуры воспламенения (температура вспышки). Этот параметр должен быть достаточно высоким, чтобы исключить возгорание, когда трансформатор, работая в режиме перегрузки, подвергается сильному нагреву. Нормой считается температура в пределах 125-135°С. Со временем, под воздействием частых перегревов, масло начинает разлагаться, что приводит к резкому снижению показателя температуры вспышки.

Показатель окисления (кислотное число) трансформаторного жидкого диэлектрика. Поскольку наличие кислот приводит к повреждению изоляции обмоток трансформатора, то важно определить их наличие. Кислотное число отображает количество (в мг.) гидроксида калия (KOH), необходимого для удаления следов кислоты в 1-м грамме продукта.

Изменение электрических свойств.

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

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

Таблица 1. Соотношение рабочего и пробивного напряжения.

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

---

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

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

Порядок и методика проведения испытаний.

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

Получение образцов. Для отбора пробы необходимо руководствоваться соответствующими методическими указаниями.

Проведение испытаний, согласно выбранной методике. Это может быть полный или частичный физико-химический анализ или определение электрической прочности (проходимость электрического тока) в условиях определенной температуры.

Подведение итогов анализа. В протоколе испытаний указываются результаты проводимых тестов, и составляется заключение о соответствии испытуемого масла принятым нормам.

Разобравшись с порядком проведения испытаний, рассмотрим основные методики.

Сокращенный химический анализ.

Данная методика испытаний включает в себя:

Проверка качества по внешнему виду взятой пробы. В ходе этого экспресс анализа можно определить наличие воды и шлама.

Определение пробивных напряжений. Данный тест мы рассмотрим отдельно.

Определение кислотного числа. Данный тест производится в спецлаборатории, техническую сторону анализа мы приводить не будем, поскольку она интересна только специалистам. Что отображает данный показатель, было рассказано выше.

Определение температуры вспышки. В современных спецлабораториях для этой цели используют автоматические приборы, позволяющие зафиксировать температуру воспламенения масла в большом диапазоне. В частности, представленный на рисунке ниже прибор способен измерить температуру воспламенения в пределах от 40,0°С до 370°С.

Анализ, получивший название «реакция водной вытяжки». По данной методике можно определить наличие щелочи и кислоты во взятой пробе. Масло считается отвечающим норме, если реакция показала нейтральный результат.

Полный химический анализ.

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

---

Проверка допустимого уровня диэлектрических потерь, повышение которых говорит о наличии продуктов старения и/или загрязнении выше допустимой нормы. Результатом данного теста является показатель тангенса угла диэлектрических потерь.

Определение количества примесей, образующихся в процессе эксплуатации и снижающих показатели диэлектрической прочности. Данная характеристика может быть получена различными способами, из которых самые простые визуальный осмотр и гравиметрический способ. Но, к сожалению, эти два метода не позволяют произвести оценку гранулометрического состава примесей, а именно от этого показателя зависит характеристика электрической прочности.

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

---

Определение количества влаги, содержащейся в пробе. На основании этого показателя можно определить изоляционные свойства тестируемого продукта и получить информацию о допустимом сроке эксплуатации. По наличию влаги и ее количеству можно установить факт разгерметизации бака трансформатора и его частую работу в перегруженном режиме. Изображение автоматического прибора-анализатора, позволяющего установить количественное содержание влаги, приведено ниже.

Анализ, позволяющий определить состав растворенных в пробе газов (газосодержание). Этот показатель отражается на диэлектрической плотности трансформаторных масел.

Проба на наличие антиокислительных присадок. Результат анализа позволяет установить необходимость замены или регенерации испытуемого масла.

Определение устойчивости к окислению (стабильность диэлектрической смеси). Анализ производится путем обработки воздушной смесью пробы масла (при том допускается добавка специального катализатора). После этого снимаются характеристики после окисления и сравниваются с теми, что были изначально.

Определение электрической прочности.

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

Устройство контроля электрической прочности КПН-901.

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

Объем и периодичность испытаний.

Согласно действующим нормам масло испытывается в следующих случаях:

В процессе хранения электрических аппаратов. Регулярность испытаний зависит от класса напряжения оборудования. Например, масло в устройствах до 35,0 кВ тестируется раз в полгода, а в оборудовании, рассчитанном на 110,0 кВ и более, испытания проводятся через каждые 4-е месяца. Если заправка производилась свежими трансформаторными маслами, то достаточно проверки электрической прочности, в противном случае выполняют сокращенный химанализ.

---

Перед запуском в работу. Проба из бака оборудования должна быть взята до включения трансформаторов или других устройств, использующих масло. Объем испытаний указывается производителем электрооборудования.

В процессе эксплуатации масляных выключателей, высоковольтных трансформаторов, специальных аппаратах измерения тока и т.д. Регулярность испытаний зависит от назначения оборудования и класса напряжения. Например, для силовых трансформаторов до 35,0 кВ, проводят испытания со следующей периодичностью:

После запуска в работу 5 раз в течение первого месяца, при этом 3 теста должны быть выполнены в первые две недели, оставшиеся в последующие две недели.

Далее производятся измерения с периодичностью в 4-е месяца.

Пример протокола испытания с пояснением.

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

Пример протокола испытаний трансформаторного масла

В протоколе содержится следующая информация:

«Шапка», где отображается номер документа, его название, указывается марка масла и нормы испытания по определенному ГОСТу.

Таблица с названием проводимых тестов и их результатами.

Заключение экспертизы.

Название и печать лаборатории, проводившей испытания, дата документа и подпись ответственного лица.
1.2.Показатели качества масла.
Анализ масла перед заливкой в оборудование. Каждая партия свежего, поступившего с завода трансформаторного масла должна перед заливкой в оборудование подвергаться однократным испытаниям по показателям, приведенным в табл. 1.8.38, кроме п. 3. Значения показателей, полученные при испытаниях, должны быть не хуже приведенных в табл. 1.8.38. 

Таблица 1.8.38. Предельные допустимые значения показателей качества трансформаторного масла. 

Показатель качества масла	Свежее сухое масло перед заливкой в оборудование				Масло непосредственно после заливки в оборудование
	по ГОСТ 982-80* марки ТКπ	по ГОСТ 10121-76*	по ТУ 38-1-182-68	по ТУ 38-1-239-69	по ГОСТ 982-80* марки ТКπ	по ГОСТ 10121-76*	по ТУ 38-1-182-68	по ТУ 38-1-239-69
1. Электрическая прочность масла, кВ, определяемая в стандартном сосуде, для трансформаторов и изоляторов напряжением:
– до 15 кВ	30	30	30	–	25	25	25	–
– выше 15 до 35 кВ	35	35	35	–	30	30	30	–
– от 60 до 220 кВ	45	45	45	–	40	40	40	–
– от 330 до 500 кВ	55	–	55	55	50	50	50	50
2. Содержание механических примесей	Отсутствие (визуально)
3. Содержание взвешенного угля в трансформаторах и выключателях	Отсутствие
4. Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более	0,02	0,02	0,03	0,01	0,02	0,02	0,03	0,01
5. Реакция водной вытяжки	Нейтральная
6. Температура вспышки, °C, не ниже	135	150	135	135	135	150	135	135
7. Кинематическая вязкость, 1·10-6 м2/с, не более:
– при 20 °C	–	28	30	–	–	–	–	–
– при 50 °C	9,0	9,0	9,0	9,0	–	–	–	–
8. Температура застывания, °C не выше1	-45	-45	-45	-53	–	–	–	–
9. Натровая проба, баллы, не более	1	1	1	1	–	–	–	–
10. Прозрачность при +5 °C	Прозрачно
11. Общая стабильность против окисления (по ГОСТ 981-75*):
– количество осадка после окисления, %, не более	0,01	Отсутствие	0,03	Отсутствие	–	–	–	–
– кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1 г масла, не более	0,1	0,1	0,03	0,03				–
12. Тангенс угла диэлектрических потерь, %, не более2:
– при 20 °C	0,2	0,2	0,05	–	0,4	0,4	0,1	–
– при 70 °C	1,5	2,0	0,7	0,3	2,0	2,5	1,0	0,5
– при 90 °C	–	–	1,5	0,5	–	–	2,0	0,7

---

Смотрите также файлы

• Методические особенности включения детей с нарушениями слуха в образовательную среду общеобразовательной школы.doc

• Негізгі макроэкономикалы крсеткіштер. Макроэкономикалы тепетедік. Нары экономикасы екі дрежеде ызмет атарады, ол макроэкономика.docx

• При эксплуатации электроустановок.docx

• 3 Денежные средства предприятия.docx

• Мені сыныпта оитын (лым,ызым).docx