Температура горения трансформаторного масла: Трансформаторное масло, основные характеристики. Применяемое оборудование и методы очистки масла

Содержание

Температура вспышки трансформаторного масла

Подробности: Категория: Трансформаторы

Температурой вспышки трансформаторного масла называется та температура, при которой вспыхивает смесь паров масла с воздухом при поднесении открытого пламени. Сущность метода определения температуры вспышки в закрытом тигле заключается в определении самой низкой температуры горючего вещества, при которой, в условиях испытания над его поверхностью, образуется смесь паров и газов с воздухом, способная вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования ещё недостаточна для последующего горения. Температура вспышки характеризует испаряемость масла, дает представление о наличии в масле более или менее летучих углеводородов. Чем ниже температура вспышки, тем больше в нем летучих веществ. При нормальной работе аппаратов и трансформаторов температура вспышки постепенно возрастает вследствие улетучивания легких фракций.
Снижение температуры вспышки трансформаторного масла указывает на наличие в оборудовании дефектов, приводящих к разложению масла и образованию воспламеняющихся летучих фракций (короткозамкнутые витки, повреждение контактов и т.

п.).
Существуют различные устройства по определению температуры вспышки трансформаторного масла. Одно из таких устройств выпускает НПО «Бреслер», г. Чебоксары.

В практике работы энергосистем зафиксированы единичные случаи отбраковки трансформаторного масла по температуре вспышки и они были в основном обнаружены в цистернах, поступивших для заливки во вновь вводимые электрооборудования.
На одной из подстанций ОАО «Чувашэнерго» в трансформаторе типа ТРДЦН 63000/220 Московского трансформаторного завода под N1345635 на 5-й отпайке РПН одной из фаз было обнаружено отклонение сопротивления по постоянному току на 3% но сравнению с другими фазами, одновременно с помощью хроматографического анализа в баке трансформатора было выявлено наличие газов метана и этилена выше нормы (0.0139 и 0,017 (% об.)), на основе которых был сделан вывод, что дефект находится именно в баке трансформатора. Вскрытие трансформатора показало, что на пятой отпайке переключателя РПН болт наполовину открутился вследствие заводского дефекта (болт на этой отпайке, как и на многих других, не был защищен замковой шайбой), а на шайбе были видны следы частичного разряда площадью около 1см

Однако температура вспышки трансформаторного масла со дня ввода в эксплуатацию данного трансформатора до его вскрытия менялось отнюдь не в сторону ее уменьшения, а наоборот, в сторону увеличения. С 1989 по 1993 год ТВЗТ постепенно увеличилась со 143° до 148°. После заливки этого же масла с помощью установки УВМ температура вспышки увеличилась еще на 2 градуса. Примерно такая же картина прослеживалась и на другом трансформаторе Тольяттинского трансформаторного завода типа ТДН 16000/ 110 зав. № 11026. В 1994 году на одной из фаз обмотки высокого напряжения было обнаружено расхождение омического сопротивления по постоянному току на 4-5% по всем отпайкам. Объемная доля ацегилена в баке трансформатора достигла значения 0,0014 %. Содержание остальных газов не превышало норму (анализ на содержание водорода не проводился). После вскрытия трансформатора были обнаружены следы подгара на контакте реверса переключателя РПН площадью 1-2 см². Температура вспышки с 1981 по 1994 год увеличилась со 152° до 157°С.

Были и еще многочисленные примеры, когда в силовых трансформаторах обнаруживали превышение граничных значений растворенных в масле газов, таких как метан, этилен, ацетилен, водород, этан, а в последующем они подлежали вскрытию. Во всех этих случаях в трансформаторах имелись дефекты в контактных соединениях или в переключателях РПН или на шпильках выводов обмотки НН, но ни в одном из них не замечено уменьшение температуры вспышки масла.

Опыт эксплуатации позволяет констатировать, что дефекты, связанные с частичными разрядами и дефектами в контактных системах переключателей PПH трансформаторов и на шпильках выводов обмотки НН, не понижают температуру вспышки. Это объясняется тем. что растворенные в масле горючие газы, образованные вследствие дефекта в трансформаторе, незначительны по сравнению с тем количеством легких фракций, которые существуют в трансформаторном масле.

Температура вспышки и кипения трансформаторного масла

Безопасность функционирования мощных трансформаторных установок в значительной мере определяется качеством охлаждающей среды – трансформаторного масла. Приобретая данные нефтепродукты, важно знать (и доступным образом проверить) такие параметры, как температуру вспышки и кипения трансформаторного масла.

Общие свойства и функции трансформаторного масла

Масло должно иметь следующие свойства:

Отличные диэлектрические характеристики, гарантирующие минимальные потери мощности.
Высокое удельное сопротивление, что улучшает изоляцию между обмотками.
Высокую температуру вспышки и термическую стабильность, снижающие потери на испарение.
Долгий срок службы и отличные характеристики старения даже при сильных электрических нагрузках.
Отсутствие агрессивных компонентов в составе (в первую очередь, серы), что обеспечивает защиту от коррозии.

Цели применения:

Изоляция между обмотками и другими токопроводящими частями трансформатора.
Охлаждение частей трансформатора.
Предотвращение окисления целлюлозы из бумажной изоляции обмотки.

Существует два типа трансформаторных масел: нафтеновые и парафиновые. Отличия между ними сведены в таблицу:

Позиции для сравнения	Нафтеновое масло	Парафиновое масло
1.	Низкое содержание парафина/воска	Высокое содержание парафина/воска
2.	Температура застывания нафтенового масла ниже, чем у парафинового масла	Температура застывания парафинового масла выше, чем у нафтенового масла
3.	Нафтеновые масла окисляются легче, чем парафиновые	Окисление парафинового масла меньше, чем нафтенового
4.	Продукты окисления растворимы в масле	Продукты окисления нерастворимы в масле
5.	Окисление сырой нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, который увеличивает вязкость. Это приводит к снижению теплоотдачи, перегреву и сокращению срока службы	Хотя нафтеновые масла более легко окисляются, чем парафиновые, но продукты окисления растворимы в масле
6.	Нафтеновые масла содержат ароматические соединения, которые остаются текучими при сравнительно низких температурах, вплоть до -40°C	—

Температура вспышки трансформаторного масла

Данная характеристика представляет собой минимальное значение температуры, при которой начинается процесс парообразования.

Основными функциями трансформаторного масла являются изоляция и охлаждение трансформатора. Это масло устойчиво при высоких температурах и обладает отличными электроизоляционными свойствами. Именно поэтому такие масла используются в трансформаторах с целью изоляции токоведущих частей, находящихся под высоким напряжением, и их охлаждения.

Отсутствие нагрузки или её непроизводительные потери имеют тенденцию повышать температуру обмотки трансформатора и изоляцию вокруг обмотки. Повышение температуры масла происходит вследствие отвода тепла от обмоток.

Если температура вспышки масла ниже нормативной, то нефтепродукт испаряется, образуя внутри бака трансформатора углеводородные газы. В этом случае обычно срабатывает газовое реле Бухгольца. Оно является защитным устройством, которое монтируется во многих конструкциях силовых электрических трансформаторов, где предусмотрен внешний масляный резервуар.

Обычный диапазон температур вспышки трансформаторных масел – 135….145^°С.

Температура кипения трансформаторного масла

Она зависит от химического состава фракций. Точка кипения парафинового масла, изготовленного из более стабильных к высоким температурам компонентов, составляет около 530°С. Нафтеновые масла кипят при 425°С.

Таким образом, выбирая состав охлаждающих сред, следует учитывать условия работы трансформатора и его производственные характеристики, в первую очередь, продолжительность включения и мощность.

Температура — воспламенение — масло

Cтраница 1

Температура воспламенения масла должна быть значительно выше рабочей температуры трансформатора, чтобы при работе трансформатора не возник пожар. Обычно трансформаторное масло имеет температуру воспламенения 180 С. Допускается использование масел с температурой воспламенения не ниже 150 С. Таким образом, помимо старения трансформаторное масло обладает еще одним очень существенным недостатком — оно является горючим материалом. Поэтому установка масляных трансформаторов во многих случаях требует принятия специальных мер пожарной безопасности. [1]

Температура воспламенения масла — это температура, при которой масло начинает гореть непрерывно после того, как произошло воспламенение паро-воздушной смеси. [2]

Температура воспламенения масла должна быть значительно выше рабочей температуры трансформатора, чтобы при работе трансформатора не возник пожар. Обычно трансформаторное масло имеет температуру воспламенения 180 С. Допускается использование масел с температурой воспламенения не ниже 150 С. Таким образом помимо старения трансформаторное масло обладает еще одним очень существенным недостатком — оно является горючим материалом.

Поэтому установка масляных трансформаторов во многих случаях требует принятия специальных мер пожарной безопасности. [3]

Температура воспламенения масла должна быть значительно выше рабочей температуры трансформатора, чтобы при его работе не возник пожар. Температура воспламенения масла обычно составляет 180 С, допускается использование масел с температурой воспламенения не ниже 150 С. [4]

Температуру воспламенения масла определяют в открытом тигле Бренкена или в приборе Мартене — Пенского. [5]

Температуру воспламенения масла определяют обычно непосредственно после определения температуры вспышки, продолжая нагревать масло с такой же скоростью ( 4 С / мин), через определенные интервалы подносят пламя спички к краю тигля до того момента, пока не загорится масло и будет гореть не менее 5 с. [6]

Температурой воспламенения масла называют температуру, при которой нагреваемое в строго определенных условиях масло горит в течение 5 — 6 с после поднесения к нему пламени. [7]

Необходимо различать температуру вспышки и температуру воспламенения масла. Последняя указывает температуру, при которой не только вспыхивают пары масла при поднесении к ним огня, но загорается и само масло. [8]

После определения температуры вспышки определяют температуру воспламенения масла. Для этого продолжают испытание пламенем зажигательного приспособления через каждые 21С подъема температуры масла. За температуру воспламенения масла принимают температуру, при которой испытуемое масло воспламенится и будет гореть в течение не менее 5 сек. [9]

Точно таким же путем устанавливают и температуру воспламенения масла. [10]

Точно таким же путем устанавливают и температуру воспламенения масла. [11]

После того как температура вспышки найдена, определяют температуру воспламенения масла. Для этого продолжают нагревание бани так, чтобы температура масла поднималась на 4 в минуту, и повторяют испытание пламенем зажигательного приспособления через каждые 2 подъема температуры испытуемого масла. [12]

После того как температура вспышки найдена, определяют температуру воспламенения масла. [13]

Испарение смазочного масла начинается при температурах, которые ниже

температуры воспламенения масла на 60 — 70 С. [14]

Страницы: 1 2 3

Трансформаторное масло: характеристики, марки

&nbsp

Невозможно представить современный мир без электричества, над его выработкой круглосуточно трудятся тысячи электростанций по всей планете. Силовые трансформаторы, предназначенные для распределения электричества, являются одним из самых важных элементов любой электростанции.

Для надежной, а главное, безопасной работы трансформаторов применяется трансформаторное масло, которое обеспечивает электрическую изоляцию и предохраняет от перегрева.

Сфера применения

Трансформатор предназначен для изменения напряжения переменного тока. В современной электротехнике используются различные конструкции силовых трансформаторов, отличающиеся друг от друга.

Во всех моделях трансформаторов присутствует неизменный элемент – это обмотки, или катушки.

Именно они выделяют тепло, которое должно отводить трансформаторное масло.

И именно витки катушек нуждаются в максимальной изоляции.

Эти две проблемы и решает масло.

Состав

Масла для трансформаторов на 100% минеральные. Они производятся из очищенной нефти путем ее перегонки; нефть для этого кипятится при температуре от 300 до 400 градусов Цельсия.

Свойства конечного продукта зависят от географического происхождения нефти.

Масла различаются по своему составу и рабочим характеристикам.

Требования, предъявляемые к трансформаторному маслу, довольно высоки.

Основными критериями для определения качества смазки, являются:

Диэлектрическая прочность. Хорошие изоляционные показатели трансформаторного масла достигаются путем его тщательной очистки от влаги и примесей. Для очистки масла применяются физические, химические и физико-химические способы. Самым технически простым, а следовательно, недорогим является метод фильтрации. В некоторых случаях одной фильтрации недостаточно, тогда для очистки применяются другие методы, или их сочетания. Помимо этого, в трансформаторы встраиваются системы очистки масла.
Чистота масла. Именно от этого показателя зависит диэлектрическая прочность. Чистота свежего масла должна быть подтверждена соответствующим сертификатом. Несмотря на изначальную чистоту, в процессе работы трансформатора масло подвергается воздействию газов, выделяющихся в результате нагревания. Газы растворяются в масле, ухудшая его свойства. В продукте также могут появиться механические примеси. Трансформаторное масло должно проходить ежегодную очистку, независимо от интенсивности эксплуатации. Раз в пять лет масло заменяется, либо проводится его полная регенерация на специальном оборудовании. Помимо этого, трансформаторы обычно имеют встроенную систему фильтрации.
Окислительная стабильность. Для наилучшего противодействия окислению в масло добавляются антиокислительные присадки, помогающие сохранности характеристик при длительной эксплуатации. В качестве присадки в большинстве случаев применяется ионол, лучше действующий на продукты реакции окисления.
Вязкость. С этим параметром все очень непросто – с одной стороны, с одной стороны, чем выше вязкость трансформаторного масла, тем хуже его электропроводность. Следовательно, тем лучшую электроизоляцию оно обеспечивает. Проблема в том, что высокая вязкость масла осложняет его циркуляцию по системе охлаждения трансформатора. Излишки тепла не отводятся в необходимых количествах, что отрицательно сказывается на работе оборудования. В этой ситуации приходится идти на компромисс и выбирать средние показатели. Оптимальной вязкостью для масел при температуре 20 ºС является 28-30х10-6 м2/с.
Температура застывания. Она измеряется с помощью пробирки с образцом масла, наклоненной под углом в 45º. Если в течение 1 минуты уровень масла остается неизменным, это и считается температурой застывания. У свежих масел ее значение -45ºС, однако существуют отступления, обусловленные условиями эксплуатации. Так, у масел, предназначенных для работы в жарких регионах, это значение составляет -35º, а для северных областей -65ºС.
Температура вспышки. Это температура, при которой пары горячего масла дают вспышку, если поднести к ним горящую спичку. Само масло не возгорается. Показатели качественного продукта не ниже 135ºС.
Температура воспламенения. Температура, при которой масло загорается от пламени и горит не менее 5 секунд.
Температура самовозгорания. При ее достижении масло воспламеняется само по себе, без внешних источников огня. Для трансформаторных масел этот параметр не ниже 350ºС, оптимальным значением считается 400 ºС.

Марки

Масла для трансформаторов эксплуатируются в различных условиях, подчас, достаточно сложных: при отрицательных температурах в Арктике, или, наоборот – при очень высоких в странах с жарким климатом.

Трансформаторы на морских нефтяных платформах также функционируют в экстремальных режимах.

Для разных условий эксплуатации существуют разные виды трансформаторных масел. Разница рабочих качеств обусловлена различными технологиями их изготовления, а технологии подбираются в зависимости от исходного сырья, т.е. нефти.

Основной принцип следующий: чем выше напряжение, с которым работает трансформатор, тем более жесткие требования предъявляются к маслу.

Различные марки масел представлены, в основном, российскими, шведскими и австрийскими производителями. Зарубежные аналоги чаще всего незначительно превосходят российские по качеству, поскольку требования к показателям масел за рубежом более жесткие. Их стоимость относительно высока.

Марка ТСП

Производят из нефти, добытой в западной части Сибири. Качество этой марки не слишком высокое, не рекомендуется использовать его в агрегатах мощностью свыше 220 кВ. Марка ТКп вырабатывается из нефти, имеющей малую сернистость. Рассчитано на напряжения до 500 кВ.

Российские масла Т750 и Т1500

К примеру, производятся устаревшими методами, при их изготовлении используется серная кислота, в результате в маслах содержится довольно много серы.

Но для оборудования, напряжение которого не превышает 500 кВ, эти масла вполне подходят, а при дополнительной обработке могут заливаться и в технику, рассчитанную до 750 кВ.

Масло марки ГК

Также российского производства, производится по более современной технологии гидрокрекинга. Применение каталитической гидропарофинизации придает ей высокие гидроизоляционные свойства, что позволяет эксплуатировать масла этой марки на оборудовании с мощностью до 1150 кВ. Масло ВГ устойчиво к окислению, производится из парафинистой нефти.

Отличные изоляционные свойства позволяют использовать в технике, рассчитанной на очень высокие напряжения.

Масло АГК

Относится к классу арктических масел и характеризуется стабильной работой при низких температурах. Его малая вязкость рассчитана на эксплуатацию при отрицательных температурах. Подходит для оборудования с высшими классами напряжения.

Марка МВТ

Применяется для использования в северных широтах. Помимо малой вязкости, имеет низкую температуру застывания, а также низкую температуру вспышки.

Шведская компания Nynas производит масла марок Nitro10X и Nitro11GX

Обе марки производятся из венесуэльской нефти, которая содержит очень мало твердых парафинов и сернистых соединений. Масла, изготовленные из этого сырья, превосходят российские по низкотемпературным свойствам.

Mobil из США выпускает масло Mobilect 44N

Производят из техасских нафтеновых нефтей, в которых тоже низкий уровень парафинов и серы. Благодаря добавлению присадок, у масла хорошие низкотемпературные и антиокислительные показатели.

Помимо перечисленных компаний, выпуском трансформаторных масел занимаются Shell (Нидерланды), Technol (Азербайджан), British Petroleum (Великобритания) и многие другие, а количество марок трансформаторного масла очень велико.

Трансформаторные масла имеют множество параметров и показателей, поэтому подбор нужной марки с подходящим составом – задача для неспециалиста очень сложная. В результате неверного выбора высока вероятность выхода из строя дорогостоящего оборудования. К тому же, трансформаторы – устройства с высоким напряжением, так что вполне возможны и человеческие жертвы.

Поэтому к выбору смазки необходимо отнестись очень серьезно, права на ошибку здесь нет.

Помимо правильного выбора, необходим постоянный контроль за состоянием масла. При соблюдении этих условий производители гарантируют долгую и надежную работу трансформаторов.

Температура кипения масла трансформаторного

Температура вспышки и кипения трансформаторного масла

Безопасность функционирования мощных трансформаторных установок в значительной мере определяется качеством охлаждающей среды – трансформаторного масла.

Приобретая данные нефтепродукты, важно знать (и доступным образом проверить) такие параметры, как температуру вспышки и кипения трансформаторного масла.

Общие свойства и функции трансформаторного масла

Масло должно иметь следующие свойства:

Отличные диэлектрические характеристики, гарантирующие минимальные потери мощности.
Высокое удельное сопротивление, что улучшает изоляцию между обмотками.
Высокую температуру вспышки и термическую стабильность, снижающие потери на испарение.
Долгий срок службы и отличные характеристики старения даже при сильных электрических нагрузках.
Отсутствие агрессивных компонентов в составе (в первую очередь, серы), что обеспечивает защиту от коррозии.

Цели применения:

Изоляция между обмотками и другими токопроводящими частями трансформатора.
Охлаждение частей трансформатора.
Предотвращение окисления целлюлозы из бумажной изоляции обмотки.

Существует два типа трансформаторных масел: нафтеновые и парафиновые. Отличия между ними сведены в таблицу:

Позиции для сравнения	Нафтеновое масло	Парафиновое масло
1.	Низкое содержание парафина/воска	Высокое содержание парафина/воска
2.	Температура застывания нафтенового масла ниже, чем у парафинового масла	Температура застывания парафинового масла выше, чем у нафтенового масла
3.	Нафтеновые масла окисляются легче, чем парафиновые	Окисление парафинового масла меньше, чем нафтенового
4.	Продукты окисления растворимы в масле	Продукты окисления нерастворимы в масле
5.	Окисление сырой нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, который увеличивает вязкость. Это приводит к снижению теплоотдачи, перегреву и сокращению срока службы	Хотя нафтеновые масла более легко окисляются, чем парафиновые, но продукты окисления растворимы в масле
6.	Нафтеновые масла содержат ароматические соединения, которые остаются текучими при сравнительно низких температурах, вплоть до -40°C	—

Температура вспышки трансформаторного масла

Обычный диапазон температур вспышки трансформаторных масел – 135….145^°С.

Температура кипения трансформаторного масла

avtozhidkost.ru

Трансформаторное масло — Википедия

Силовой трансформатор в разрезе. Заполняется трансформаторным маслом.

Трансформа́торные масла́ — минеральные масла высокой чистоты и низкой вязкости^[1]. Применяются для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. Предназначено для изоляции находящихся под напряжением частей и узлов силового трансформатора, отвода тепла от нагревающихся при работе трансформатора частей, а также предохранения изоляции от увлажнения^[2]. Трансформаторные масла выполняют функции дугогасящей среды.

Электроизоляционные свойства масел определяются в основном тангенсом угла диэлектрических потерь. Электрическая прочность трансформаторных масел, в свою очередь, в основном определяется наличием волокон и воды, поэтому механические примеси и вода в таких маслах должны полностью отсутствовать^[3].

Низкая температура застывания масел (−45°С и ниже) нужна для сохранения их подвижности в условиях низких температур. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре вспышки не ниже 95, 125, 135 и 150°С для разных марок.

Наиболее важное свойство трансформаторных масел — это их стабильность против окисления, то есть способность сохранять свои параметры при длительной работе^[4]. Обычно все сорта таких масел содержат эффективную антиокислительную присадку.

Эксплуатационные свойства трансформаторного масла определяются его химическим составом, который зависит главным образом от химического состава сырья и применяемых способов его очистки. Применяемые марки трансформаторного масла отличаются химическим составом и эксплуатационными свойствами и имеют различные области применения. В новые масляные трансформаторы следует заливать только свежее трансформаторное масло, не бывшее в эксплуатации. Каждая партия трансформаторного масла, применяемая для заливки и доливки трансформаторов, должна иметь сертификат завода-поставщика масла. Свежее трансформаторное масло, поступающее с нефтеперерабатывающих предприятий, перед заливкой в силовые трансформаторы следует очистить от имеющихся механических примесей, влаги и газов.

Влага в трансформаторном масле может находиться в состоянии осадка, в виде эмульсии и в растворённом состоянии. Подготовленное для заливки трансформаторное масло полностью очищается от влаги, находящейся в эмульсионном состоянии и в виде отстоя. В растворённом состоянии влага не оказывает значительного влияния на электрическую прочность и тангенс угла потерь, однако способствует повышению окисляемости трансформаторного масла и снижению его стабильности^[5]. Поэтому достижение удовлетворительных значений пробивного напряжения и тангенса угла потерь трансформаторного масла не является окончательным критерием очистки.

При атмосферном давлении в трансформаторном масле может быть растворено 10 % воздуха. Перед заливкой в силовые трансформаторы, оборудованные азотной и плёночной защитой, трансформаторное масло должно быть дегазировано до остаточного газосодержания не более 0,1 % массы.

После очистки в масле должны отсутствовать механические примеси.

Место трансформаторных масел в общей классификации товарных масел[править | править код]

В группу энергетических масел в России включают турбинные, электроизоляционные и компрессорные масла. В свою очередь, электроизоляционные масла делятся на трансформаторные, конденсаторные и кабельные масла для выключателей^[6].

На территории Российской Федерации производятся следующие марки трансформаторных масел^[6]:

ГК II А — применяются в электрооборудовании всех классов напряжения;
ВК II А — то же;
МВТ III А — маломасляные выключатели;
Т-1500 У II А — электрооборудование напряжением до 500 кВ включительно;
ТКп II А — то же;
масло селективной очистки — электрооборудование напряжением до 200 кВ включительно;
ГК III А — то же.

Эксплуатационные свойства трансформаторных масел проверяют по электроизоляционным и физико-химическим характеристикам:

определение электрической прочности масла;
определение тангенса угла потерь масла;
определение влагосодержания масла. Метод основан на выделении водорода при взаимодействии находящейся в масле влаги с гидридом кальция;
определения газосодержания масла. Производится с помощью абсорбциометра. Способ определения заключается в измерении изменения остаточного давления в ёмкости после заливки в неё пробы испытываемого масла;
определение механических примесей. Количественное содержание механических примесей заключается в пропускании растворенной в бензине пробы трансформаторного масла через беззольный бумажный фильтр.

В современном трансформаторном оборудовании масло работает в достаточно жестких условиях: высокая напряженность электрического поля, высокая температура и др^[7]. В процессе эксплуатации трансформаторные масла подвергаются термохимическому и электрическому старению, что приводит к снижению их эксплуатационных характеристик. После замены отработанное масло подлежит либо утилизации, либо регенерации. Ниже приведены основные способы очистки и регенерации трансформаторных масел.

Отстаивание — один из наиболее простых методов очистки трансформаторных масел. Он заключается в выпадании из масла взвешенных твердых частиц и микрокапель воды под действием силы тяжести, если эти включения имеют достаточные размеры, а их плотность значительно превышает плотность масла^[8].

Обработка центрифугированием — этот способ обработки трансформаторного масла заключается в удалении из масла влаги и взвешенных механических частиц при воздействии на них центробежной силы^[9]. Можно удалить из трансформаторного масла только влагу, находящуюся в состоянии эмульсии и твердые частицы, удельная масса которых больше удельной массы обрабатываемого трансформаторного масла. Центрифугирование применяется в основном при подготовке масла для заливки в силовые трансформаторы напряжением до 35 кВ, либо в качестве предварительной очистки масла. Длительная обработка масла способствует окисляемости чистого масла из-за возможного удаления антиокислительных присадок.

Обработка масла фильтрованием — обработка трансформаторного масла фильтрованием заключается в пропускании его через пористые перегородки, на которых задерживаются имеющиеся в нём примеси.

Адсорбционная обработка — процесс очистки трансформаторного масла при помощи адсорбции основан на поглощении воды и других примесей различными адсорбентами. В основном для этого применяются синтетические цеолиты, которые имеют высокую адсорбентную способность, особенно к молекулам воды. Обработка трансформаторного масла с помощью цеолитов позволяет удалить из него влагу, находящуюся в растворенном состоянии^[10].

Обработка в вакуумных установках. Основным элементом является дегазатор. Сырое трансформаторное масло предварительно нагревается до температуры 50-60°С, после чего распыляется в первой ступени дегазатора^[11]. Затем оно тонким слоем стекает по поверхности колец Рашига. Одновременно первая ступень вакуумируется вакуум-насосом. Откачка выделяющихся паров влаги и газа осуществляется через цеолитовый патрон и воздушный фильтр. Из полости первой ступени дегазатора трансформаторное масло самотёком поступает в полость второй ступени, где происходит его окончательная осушка и дегазация. Далее трансформаторное масло через фильтр тонкой очистки подается в трансформатор или ёмкость.

При очистке и регенерации масел могут применяться комбинированные методы, основанные на одновременном использовании нескольких из вышеперечисленных подходов.

Нормативные документы:

↑ [ Липштейн Р. А., Шахнович М. И. Трансформаторное масло. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 296 с.
↑ [ Бурьянов Б. П. Эксплоатация трансформаторного масла. — М.: Госэнергоиздат, 1951. — 264 с.
↑ [ Аптов И. С., Хомяков М. В. Уход за изоляционным маслом. — Москва-Ленинград: Энергия, 1966. — 112 с.
↑ РД 34.43.105-89 Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел.
↑ [ Маневич Л. О. Обработка трансформаторного масла. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 104 с.
↑ ¹² [ Тищенко В. А., О. В., Агафонов И. А., Пимерзин А. А. и др. Технология производства смазочных масел и спецпродуктов: Учебное пособие. — М.: ЛЕНАНД, 2014. — 240 с.
↑ [ Монастырский А. Е. Регенерация, сушка и дегазация трансформаторного масла. — Санкт-Петербург: Изд-во Петербургского энергетического института повышения квалификации руководящих работников и специалистов Минэнерго РФ, 2005. — 42 с.
↑ [ Рыбаков К. В., Коваленко В. П., Нигородов В. В. Сбор и очистка отработавших масел. — М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988. — 32 с.
↑ [ Брай И. В. Регенерация трансформаторных масел. — М.: Химия, 1972. — 168 с.
↑ [ Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. — Москва: Химия, 1984. — 592 с.
↑ [ Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов. — М.: Энергия, 1976. — 544 с.

ru.wikipedia.org

Трансформаторное масло: технические характеристики и свойства

Трансформаторное масло получают путем перегонки очищенной нефти (кипением при температуре + 300 ° C / + 572 ° F и 400 ° С / 752 ° F). Из оставшейся части (мазута) получают соляровый дистиллят. Завершающим этапом получения трансформаторного масла является очистка дистиллятов выкипающих при температуре 300- 400ºС при атмосферном давлении. В зависимости от нефтяного сырья и его отличительных параметров, масло, соответственно, получает различные свойства.

Масло имеет сложную структуру молекул углеводородов со средним весом 220-340 а.е., и содержит следующие основные компоненты.

Парафины 10-15%
Нафтены или циклопарафины 60-70%
Ароматические углеводороды 15-20%
Асфальт-смолистые вещества 2,1%
Соединения серы <1%
Азотные соединения <0,8%
Нафтеновые кислоты <0,02%
Антиоксидантные добавки (ионола) 0,2-0,5%

Технические характеристики трансформаторного масла

В трансформаторном оборудовании в качестве теплоотводящей и изолирующей среды масло отводит тепло от сердечника трансформатора в 28 раз лучше, чем воздух. Свойства трансформаторного масла определяются областью применения и являются следующими:

Цвет

Цвет не является основным параметром, но дает информацию о текущем качестве масла.

Объемный вес

Этот параметр трансформаторного масла не является нормированным. При нагревании, значение объемный вес будет уменьшаться, а при охлаждении – наоборот увеличиваться. Обычно для электроизоляционных масел численное значение этого показателя составляет 0,0007 на 1 ºС.

Вязкость

Это один из наиболее важных параметров трансформаторного масла. Масло, заливаемое в трансформатор должно иметь низкую вязкость. Это способствует лучшей передаче тепла из обмоток трансформатора.

Зольность

Этот параметр важен для свежих масел; он показывает качество их промывки. В случае плохой промывки, остатки соли и мыла в масле, могут при сжигании образовать неприемлемые количества золы .

Содержание серы

Сера в трансформаторном масле берет свое начало из сырой нефти и может пребывать в трех состояниях: в виде прочных соединений, соединений, легко отдающих серу и в свободном состоянии. Последние два состояния являются неприемлемыми, поскольку этот химический элемент может усилить коррозионные процессы и усилить сопротивление контактов в переключателях ответвлений трансформаторов. Содержание серы в трансформаторном масле измеряется с помощью помещения в него медной пластины

Температура застывания

Этот параметр является наиболее важным для масляных выключателей, работающих на открытом воздухе. Загустевшее масло при низких температурах вызывает значительное сопротивление движению траверсы выключателя и нарушает процесс гашения дуги.

Натровая проба

Это метод определения качества отмывки трансформаторного масла от посторонних загрязнений. После плохой очистки масло содержит натровые мыла и другие примеси, ухудшающие натровую пробу. Также, натровая проба свежего масла показывает его стабильность к окислению. Пробы не берутся во время эксплуатации масла

Общие требования

Изоляционные свойства масел в основном определяются тангенсом угла диэлектрических потерь. Эта важная “электрическая прочность” трансформаторного масла значительно уменьшается при наличии волокон, воды и других загрязнений в масле. Поэтому, очень важно, удалять эти загрязнения и примеси, прежде чем масло становится слишком поврежденным, и причинит необратимые повреждения сердечника трансформатора и изоляционной бумаги.

Температура застывания или текучести не выше -45 ° C -49 ° F также является важным качеством изоляционного масла. Низкая температура застывания указывает на способность масла течь при очень низких температурах. Не текучее масло не может выполнять свои функции в трансформаторе. Для обеспечения эффективного рассеивание тепла трансформаторное масло должно иметь вязкость, по меньшей мере, 90 при температуре 150 ° C (+ 302 ° F).

Одним из наиболее важных свойств трансформаторного масла является способность масла противостоять окислению в течение более длительного периода использования в неблагоприятных условиях.

На сегодняшний день во многих трансформаторах используют “ингибиторные масла.” Ингибиторные масла содержит антиоксидантные добавки, которые помогают замедлить и ингибировать процесс окисления. Отсюда и название “ингибиторное масло.” Наиболее распространенной антиоксидантной добавкой, используемой для ингибирования масла является 2,6 ди-трет-бутил-фенол (DBPC). DBPC-2.6 также имеет название ионол и агидол. Такая добавка продлевает срок службы трансформаторного масла.

Эффективность добавки основана на ее способности взаимодействовать с активными пероксирадикалами, которые образуются в цепи углеводородов. Цепи окисления ломаются наличием ингибиторных добавок. На ранних этапах ингибированные масла устойчивы к окислению и окисляются очень медленно. Но со временем и после долгого употребления добавки антиоксидантов истощаются и масло начинает опять окисляется с той же скоростью, как и без добавок.

Положительное влияние добавок Чем эффективнее антиоксидантная добавка, тем дольше время индукции и тем стабильнее масло, Эффективность также зависит от углеводородного состава масла, присутствии примесей не углеводородных соединений, а также от наличия промоторов окисления масла (азотистых оснований, нафтеновых кислот, кислородсодержащих продуктов окисления масла) в масле. Антиоксидантная добавка увеличивает срок службы масла, замедляется окисление.

Основные физико-химические свойства изоляционного масла

Некоторые из основных характеристик трансформатора изоляционного масла следующие: Масло является топливом, биоразлагаемым, практически не токсичным, и не повреждающим озоновый слой. Плотность трансформаторного масла, как правило варьируется в диапазоне (0.84-0.89) × 103 кг / м3. Также, одним из наиболее важных свойств масла, используемого в трансформаторах, является вязкость.

С точки зрения высокой диэлектрической прочности, желательно иметь более высокую вязкость масла. Для выполнения дополнительных задач в трансформаторах (например, передача тепла и охлаждение), а также в переключателях, масло должно иметь более низкую вязкость.

Поэтому, необходимо выбрать компромиссное значение вязкости трансформаторного масла, которое обеспечит хорошую диэлектрическую прочность и хорошие характеристики теплопередачи, трансформаторы будут должным образом охлаждаться, и в переключателях не образуется дуга. Для большинства масел кинематическая вязкость находится при температуре + 20 ° C / + 68 ° F 28-30 × 10-6 м2 / с.

Использование масла

Перед заполнением электрических силовых трансформаторов изоляционным маслом, используются оборудование для термовакуумной обработки трансформатора, которое является частью процесса заливки масла. Допускается заливать масло с содержанием воды 0,0025% (мас.доля). Содержание механических примесей, определяемое как класс чистоты, по стандарту ISO 8573 и NSA1638.

Класс чистоты не должен быть хуже 11-го класса для оборудования с напряжением до 220 кВ и не хуже 9-го класса для оборудования с напряжением выше 220 кВ. Показатели пробивного напряжения, в зависимости от рабочего напряжения оборудования, должны быть равны (кВ). После заливки масла в трансформатор, пробивное напряжение допус на 5кВ ниже, чем у масла до заливки. После заливки допускается понижение класса чистоты масла на один класс.

Как было указано выше, “температура застывания или текучести” означает температуру, при которой масло становится пластичным и не текучим. Низкая температура застывания имеет решающее значение для трансформаторов и масляных выключателей. Свежее масло должно застывать при температуре, не выше -45 ° C / -49 ° F. В тропических и субтропических климатических условиях, допустимо использовать масло с температурой застывания -35 °

В рабочем масле допускаются отклонения температуры застывания в зависимости от того, используется ли масло в трансформаторе или переключателе, и работает ли оно в помещении или на открытом воздухе.

Для специальных арктических сортов масла, температура застывания снижается до минимальной – 60 ° C / -76 ° F – 65 ° C / -85 ° F, но температура температура вспышки также сводится к + 90 ° C / +194 ° F до + 100 ° C / + 212 ° F. Арктические сорта масла не рекомендуется использовать в не арктическом климате, где высокая температура воздуха являются определяющим фактором.

Как трансформаторное масло влияет на обслуживание высоковольтных трансформаторов?

Силовой трансформатор высокого напряжения считается одним из самых дорогостоящих и важных элементов по распределению электроэнергии. Не удивительно, что эксплуатационная надежность всей энергосистемы зависит от работы трансформатора.

Старения электроэнергетического оборудования не обходит ни одну развитую страну в мире. Вот несколько примеров.

Согласно исследованиям Электроэнергетического научно-исследовательского института США, по состоянию на 1997 год 65% всех трансформаторов в США служат более 25 лет.

В Японии около 30% энергетического оборудования находится в эксплуатации более 30 лет.

То же самое в России, где 45% трансформаторов работают на протяжении 20 лет, и 35% – более 25 лет.

В Украине 40% трансформаторов превысили их предполагаемый срок службы.

Таким образом, надежность энергетических систем в будущем будет определяться сроком службы их трансформаторов.

Продлить срок службы силового трансформатора высокого напряжения до 30 или даже до 40 лет можно с правильной поддержкой и своевременным устранением дефектов.

Выход из строя трансформатора высокого напряжения является проблемой, которая требует оптимального решения. В большинстве случаев трансформатор ломается в результате длительной эксплуатации без надлежащего профилактического обслуживания.

Основные причины выхода оборудования из строя следующие: 22% – старение материалов, 19,4% – дефекты конструкции и изготовления, 16.8% – неправильная эксплуатации, 10,3% – постороннее влияния, 5,8% – нерасчетные режимы в электрических сетях, 4,2% – дефекты ремонта, 3,5% – климатические и внешние воздействия.

Процент технологических нарушений, связанных с ухудшением свойств трансформаторных масел, приблизительно равен 20% всех нарушений. Из них: 9,2% – содержание газа в масле, 7,47% – старение масла, 2,18% – загрязнение масла и 0,62% – окисление масла.

Эти цифры касаются только старения масла. Иногда негативное влияние продуктов старения на твердую изоляцию учитывается далеко не всегда.

В настоящее время, доказано, что продукты окисления масла (гидроперикиси и водорастворимые кислоты) снижают полимеризацию целлюлозы, и влияет на прочность бумажной изоляции. Кроме того, электрическая прочность и срок службы изоляции во многом зависят от содержания влаги.

Высокое содержание влаги в изоляции, отделяет бумажные волокна, которые затем попадают в масло, уменьшая его электрическую прочность. Наличие в масле пузырьков снижает диэлектрическую прочность на 20-50%,. В результате, появляются частичные разряды, которые уменьшают диэлектрическую прочность масла и твердой системы изоляции.

Принимая во внимание все причины сбоев трансформаторов, нет никаких сомнений в том, что их нормальная работа определяется – чистотой трансформаторного масла.

Система азотной защиты

Кроме вышеприведенных процессов – для предотвращения окисления масла используется система азотной защиты. Однако, стоит отметить, что азотная защита не работает, если концентрация кислорода в масле превышает допустимые пределы.

Чтобы замедлить разрушительные процессы кислот и нежелательных примесей – в трансформаторное масло часто добавляют антиокислительные ингибиторные присадки.

Присадки делятся на группы:

ингибиторы антиокислители, — соединения, прерывающие цепной процесс окисления;
деактиваторы металлов — соединения, переводящие растворенные в масле соединения металлов в неактивную форму;
пассиваторы металлов — соединения, способствующие образованию на поверхности металла пленки — предохраняющей масло от действия металла;

Старение трансформаторного масла

В трансформаторном масле происходят необратимые процессы старения. Масло теряет свои химические и эксплуатационные свойства при попадание влаги и с образованием продуктов окисления. Процесс окисления также ускоряют солнечный свет, высокая рабочая температура, и растворенные соли металлов.

Из-за продуктов старения и загрязняющих веществ, накапливающихся на активных частях трансформатора – масло перестает передавать тепло. Следовательно, для поддержания работы масла в трансформаторе, необходимо профилактическое техническое обслуживание, частью которого является периодический контроль и непрерывный мониторинг масла и твердой изоляции.

Для выявления дефектов, во-первых, берутся образцы для лабораторного анализа. Если анализ показывает, что эксплуатационные характеристики масла ниже международного стандарта – для восстановления свойств масла.применяется очистка, сушка и регенерация.

Установки для регенерации трансформаторного масла от компании GlobeCore

Для регенерации трансформаторного масла используется оборудование GlоbeCоre СММ-Р. Оно осуществляет регенерацию масла, на включенном или выключенном трансформаторе.

Передовые установки СММ-Р компании GlobeCore отличаются своей экономичностью, экологичностью и мобильностью.

GlobeCore установки восстанавливают все эксплуатационные характеристики диэлектрического масла. Масло используется дальше, и устраняется проблема его замены и утилизации. А также, продлевается срок службы твердой изоляции и трансформаторов.

В отличие от аналогичного оборудования, установки GlobeCore СММ-Р используют сорбент Землю Фуллера, с уникальными фильтрующими и отбеливающими способностями. Установки GlоbeCоre могут быть использованы рядом с трансформатором, что значительно сокращает расходы на транспортировку масла.

Установка регенерации трансформаторного масла СММ-Р

Оборудование использует непрерывный процесс регенерации трансформаторного масла при помощи специальных фильтров и адсорбции. Когда сорбент насыщается, система автоматически переключается из режима переработки масла на реактивацию сорбента и обратно, когда процесс реактивации завершен. Система состоит из металлических колонн, заполненных сорбентом. Сорбент в колоннах поглощает влагу и продукты окисления из циркулирующего масла.

GlobeCore производит оборудование, которое обеспечивает эксплуатационные характеристики трансформаторного масла.

GlоbeCоre оборудование очищает, сушит и дегазирует не только трансформаторные масла, но индустриальные, турбинные и гидравлические масла.

Поэтому, GlоbeCоre оборудование пользуется широкой популярностью в более чем 70 странах мира.

Особое внимание следует обратить на оборудование регенерации трансформаторного масла GlоbeCоrе.

В ходе процесса регенерации масла, свойства диэлектрического масла восстанавливаются до исходных значений и останавливается процесс старения.

Это позволяет предприятиям продлить срок службы масла в трансформаторах высокого напряжения. Таким образом, предприятия могут избежать значительных финансовых затрат на покупку большое количество нового масла.

oil-reclamation.globecore.ru

Трансформаторное масло: характеристики, марки

&nbsp

Сфера применения

Во всех моделях трансформаторов присутствует неизменный элемент – это обмотки, или катушки.

Именно они выделяют тепло, которое должно отводить трансформаторное масло.

И именно витки катушек нуждаются в максимальной изоляции.

Эти две проблемы и решает масло.

Состав

Свойства конечного продукта зависят от географического происхождения нефти.

Масла различаются по своему составу и рабочим характеристикам.

Требования, предъявляемые к трансформаторному маслу, довольно высоки.

Основными критериями для определения качества смазки, являются:

Диэлектрическая прочность. Хорошие изоляционные показатели трансформаторного масла достигаются путем его тщательной очистки от влаги и примесей. Для очистки масла применяются физические, химические и физико-химические способы. Самым технически простым, а следовательно, недорогим является метод фильтрации. В некоторых случаях одной фильтрации недостаточно, тогда для очистки применяются другие методы, или их сочетания. Помимо этого, в трансформаторы встраиваются системы очистки масла.
Чистота масла. Именно от этого показателя зависит диэлектрическая прочность. Чистота свежего масла должна быть подтверждена соответствующим сертификатом. Несмотря на изначальную чистоту, в процессе работы трансформатора масло подвергается воздействию газов, выделяющихся в результате нагревания. Газы растворяются в масле, ухудшая его свойства. В продукте также могут появиться механические примеси. Трансформаторное масло должно проходить ежегодную очистку, независимо от интенсивности эксплуатации. Раз в пять лет масло заменяется, либо проводится его полная регенерация на специальном оборудовании. Помимо этого, трансформаторы обычно имеют встроенную систему фильтрации.
Окислительная стабильность. Для наилучшего противодействия окислению в масло добавляются антиокислительные присадки, помогающие сохранности характеристик при длительной эксплуатации. В качестве присадки в большинстве случаев применяется ионол, лучше действующий на продукты реакции окисления.
Вязкость. С этим параметром все очень непросто – с одной стороны, с одной стороны, чем выше вязкость трансформаторного масла, тем хуже его электропроводность. Следовательно, тем лучшую электроизоляцию оно обеспечивает. Проблема в том, что высокая вязкость масла осложняет его циркуляцию по системе охлаждения трансформатора. Излишки тепла не отводятся в необходимых количествах, что отрицательно сказывается на работе оборудования. В этой ситуации приходится идти на компромисс и выбирать средние показатели. Оптимальной вязкостью для масел при температуре 20 ºС является 28-30х10-6 м2/с.
Температура застывания. Она измеряется с помощью пробирки с образцом масла, наклоненной под углом в 45º. Если в течение 1 минуты уровень масла остается неизменным, это и считается температурой застывания. У свежих масел ее значение -45ºС, однако существуют отступления, обусловленные условиями эксплуатации. Так, у масел, предназначенных для работы в жарких регионах, это значение составляет -35º, а для северных областей -65ºС.
Температура вспышки. Это температура, при которой пары горячего масла дают вспышку, если поднести к ним горящую спичку. Само масло не возгорается. Показатели качественного продукта не ниже 135ºС.
Температура воспламенения. Температура, при которой масло загорается от пламени и горит не менее 5 секунд.
Температура самовозгорания. При ее достижении масло воспламеняется само по себе, без внешних источников огня. Для трансформаторных масел этот параметр не ниже 350ºС, оптимальным значением считается 400 ºС.

Марки

Трансформаторы на морских нефтяных платформах также функционируют в экстремальных режимах.

Основной принцип следующий: чем выше напряжение, с которым работает трансформатор, тем более жесткие требования предъявляются к маслу.

Марка ТСП

Российские масла Т750 и Т1500

Масло марки ГК

Отличные изоляционные свойства позволяют использовать в технике, рассчитанной на очень высокие напряжения.

Масло АГК

Марка МВТ

Шведская компания Nynas производит масла марок Nitro10X и Nitro11GX

Mobil из США выпускает масло Mobilect 44N

Поэтому к выбору смазки необходимо отнестись очень серьезно, права на ошибку здесь нет.

pomaslam.ru

Какая температура вспышки и кипения у трансформаторного масла

Общие свойства и функции трансформаторного масла

Масло должно иметь следующие свойства:

Отличные диэлектрические характеристики, гарантирующие минимальные потери мощности.
Высокое удельное сопротивление, что улучшает изоляцию между обмотками.
Высокую температуру вспышки и термическую стабильность, снижающие потери на испарение.
Долгий срок службы и отличные характеристики старения даже при сильных электрических нагрузках.
Отсутствие агрессивных компонентов в составе (в первую очередь, серы), что обеспечивает защиту от коррозии.

Цели применения:

Изоляция между обмотками и другими токопроводящими частями трансформатора.
Охлаждение частей трансформатора.
Предотвращение окисления целлюлозы из бумажной изоляции обмотки.

Существует два типа трансформаторных масел: нафтеновые и парафиновые. Отличия между ними сведены в таблицу:

Позиции для сравнения	Нафтеновое масло	Парафиновое масло
1.	Низкое содержание парафина/воска	Высокое содержание парафина/воска
2.	Температура застывания нафтенового масла ниже, чем у парафинового масла	Температура застывания парафинового масла выше, чем у нафтенового масла
3.	Нафтеновые масла окисляются легче, чем парафиновые	Окисление парафинового масла меньше, чем нафтенового
4.	Продукты окисления растворимы в масле	Продукты окисления нерастворимы в масле
5.	Окисление сырой нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, который увеличивает вязкость. Это приводит к снижению теплоотдачи, перегреву и сокращению срока службы	Хотя нафтеновые масла более легко окисляются, чем парафиновые, но продукты окисления растворимы в масле
6.	Нафтеновые масла содержат ароматические соединения, которые остаются текучими при сравнительно низких температурах, вплоть до -40°C	—

Температура вспышки трансформаторного масла

Обычный диапазон температур вспышки трансформаторных масел – 135….145^°С.

Температура кипения трансформаторного масла

neauto.ru

Технические характеристики трансформаторного масла — oils.globecore.ru

Трансформаторное масло – важнейшая часть силовых трансформаторов, вводов и высоковольтных выключателей. Оно позволяет отводить тепло от нагревающихся частей электротехнического оборудования и изолировать токонесущие части. Кроме того, в выключателях электроизоляционное масло также выполняют функцию гашению дуги. Данные масла получают из нефти путем отделения наиболее легких углеводородов: дизельного топлива, бензина и керосина. Далее перегоняют оставшуюся часть до солярового дистиллята. Завершающей стадией производства трансформаторного масла считается очистка дистиллятов, которые выкипают при температуре 300-400 ºС и нормальном атмосферном давлении. Чтобы получить нужные технические характеристики трансформаторного масла, которые позволяют использовать его в конкретных условиях, может проводиться его доочистка.

Основные технические характеристики трансформаторного масла

Для оценки эксплуатационной пригодности данного продукта, необходимо уметь ориентироваться в характеристиках трансформаторного масла.

Устойчивость масла против окисления

Во время работы электротехнического оборудования происходит контакт масла с кислородом воздуха, что провоцирует начало процессов окисления. Кроме того, на интенсивность окисления также оказывает влияние высокая температура, наличие влаги, солнечный свет и т.д. Такое масло плохо выполняет возложенные на него функции, поэтому оно должно обладать хорошей устойчивостью против окисления.

Пробивное напряжение

Это важнейший показатель трансформаторного масла. Оно характеризует способность изоляционной жидкости выдерживать приложенное напряжение без пробоя. Фактически этот параметр показывает надежность работы всей изоляционной системе при работе на определенном напряжении. Чем больше рабочее напряжение трансформатора, тем выше должно быть его пробивное напряжение.

Наличие даже небольшого количества воды способно резко снизить пробивное напряжение и сделать масло непригодным для дальнейшего использования по прямому назначению.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Качество масла характеризуется также и с помощью угла диэлектрических потерь. Этот параметр чувствителен к наличию в масле загрязнений в виде продуктов старения твердой изоляции, коллоидных частиц и растворимых металлоорганических соединений.

Измерение и последующий анализ значений тангенса угла диэлектрических потерь позволяет выявить даже незначительные изменения свойств масла, обусловленные малой степенью загрязнения. В этом и преимущество измерения данного параметра. Другие химические способы анализа такой возможности не дают.

Если известна зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры, то можно определить даже тип загрязнения.

Диэлектрические потери свежих масел характеризуют качество и степень очистки масла на заводе-изготовителе, а в эксплуатации – степень загрязнения и старения масла.

Температура вспышки

Это температура вспыхивания смеси паров масла с воздухом при поднесении к ней открытого пламени. Данный параметр позволяет составить представление об испаряемости масла и наличии в нем более или менее летучих углеводородов. Низкая температура вспышки свидетельствует о наличии в масле большого количества летучих веществ.

Нормальная работа электрооборудования сопровождается постепенным возрастанием этого параметра, что обусловлено улетучиванием легких фракций.

Кислотное число

Показывает количество собственных органических кислот и других кислотных соединений масла в пересчете на КОН. При определении степени старения изоляционной жидкости именно кислотное число является основным параметром.

Механические примеси

Даже небольшое загрязнение трансформаторного масла механическими примесями влечет за собой ухудшение диэлектрических свойств и снижение пробивного напряжения.

Все эксплуатационные характеристики масел в результате работы трансформаторов и другого маслонаполненного оборудования ухудшаются. Для их возврата до прежних значений и продолжения использования масла по прямому назначению целесообразно прибегнуть к регенерации.

Основные показатели трансформаторного масла

Область применения масла трансформаторного вытекает из его физико-химических свойств. Если в него погрузить нагретые обмотки и сердечник, то отвод тепла будет происходить в 28 раз лучше, чем в случае использования для этой цели воздуха.

К техническим характеристикам трансформаторного масла также можно отнести совокупность количественных и качественных его показателей.

Цвет

Данный показатель не является главным при отбраковке, но позволяет получить первичную информацию о необходимости проведения испытаний и их объеме. Цвет трансформаторного масла нормируется ГОСТ 20284-74 и выражается цветовой оценкой, которая определяется при сравнении с рядом цветовых стандартов.

Объемный вес

Данный показатель трансформаторного масла не является нормируемым. При нагревании он уменьшается, а при охлаждении – наоборот увеличивается. При изменении температуры на 1 ºС объемный вес изменяется на 0,0007 единиц.

Вязкость

Это одно из самых важных свойств трансформаторных масел. Для масла, которое было залито в трансформатор, необходимо, чтобы его вязкость была как можно меньше. Такое состояние соответствует лучшему отводу тепла от обмоток трансформатора.

Условная вязкость определяется при помощи вискозиметров Энглера, а кинематическая вязкость – при помощи капиллярных вискозиметров (вискозиметров Пинкевича).

Зольность

Данный параметр определяется в основном для свежих масел, так как позволяет определить качество их промывки. В случае плохого промывания в масле остается достаточное количество солей и мыл, способных при сжигании дать количество золы, существенно превышающее норму.

Содержание серы

Сера переходит в трансформаторное масло из нефти и может пребывать в трех состояниях: в виде прочных соединений, соединений, легко ее отдающих, а также в свободном состоянии. Последние два случая считаются недопустимыми, так как данный химический элемент способен интенсифицировать коррозионные процессы и увеличивать сопротивления контактов в переключателях ответвлений трансформаторов.

Содержание серы в трансформаторном масле определяют с помощью помещения в него медной пластины. По влиянию на нее сернистых соединений и последующего изменения цвета делают соответствующие выводы.

Температура застывания

Этот параметр считается наиболее важным для масляных выключателей, осуществляющих свою работу на открытом воздухе. Загустевшее масло при попадании в условия низких температур начинает оказывать существенное сопротивление движению траверсы выключателя и нарушает процесс гашения дуги.

Натровая проба

Это метод определения качества отмывки трансформаторного масла от посторонних примесей. Свежее и регенерированное масло, характеризующиеся плохой промывкой, содержит в своем составе мыла и другие примеси, ухудшающие натровую пробу.

Также в некотором роде натровая проба свежего продукта может характеризовать его стабильность. В трансформаторных маслах, которые пребывают на стадии эксплуатации, натровую пробу не определяют.

Очистка и регенерация трансформаторного масла

Старение масла сопровождается возрастанием количества вредных примесей, снижающих его диэлектрические свойства. Поскольку трансформатор является одним из самых важных узлов в сетях распределения и передачи электроэнергии, то его выход из строя в большинстве случаев является критическим.

Поэтому лучше вовремя предупредить проблему, чем потом во всю «наслаждаться» ее последствиями.

Когда трансформаторное масло по чистоте не соответствует существующим нормам и требованиям, то эту ситуацию нужно исправить. Или путем замены старого загрязненного масла на новое или регенерацией существующего масла и его повторного использования. Второй метод видится более перспективным, так как не сопряжен с финансовыми затратами на покупку свежего и утилизацию отработанного сырья

Оборудование для очистки и регенерации трансформаторного масла

Для очистки и регенерации трансформаторных масел рекомендуется использовать масляные станции типов СММ-М, СММ-ЦМ и СММ-МР.

Установки типа СММ-М позволяют очистить электроизоляционные масла от воды, газов и механических примесей с помощью термовакуумной обработки.

В установках типа СММ-ЦМ используется принцип цеолитовой очистки. Данная масляная станция позволяет удалить из трансформаторных масел воду и механические примеси. Главное преимущество СММ-ЦМ – это возможность регенерации цеолита непосредственно на установке.

Мобильные масляные станции СММ-МР позволяют полностью восстановить все физико-химические свойства электроизоляционных масел при помощи специального сорбента – «фуллеровой земли», который также может реактивироваться на установке без прерывания технологического процесса. Кроме того, очистка и регенерация электроизоляционного масла возможна на трансформаторе, пребывающем под напряжением.

Установка СММ-10-10

Компания GlobeCore является одним из ведущих производителей и поставщиков оборудования для очистки и регенерации трансформаторных масел. Применение процессов GlobeCore позволяет экономить денежные средства на покупке свежих и утилизации отработанных масел, а также повышает надежность работы силовых трансформаторов.

В таблице 1 приведены результаты лабораторных испытаний трансформаторного масла до и после обработки на регенерационном оборудовании GlobeCore.

Таблица 1

Результаты сокращенного физико-химического анализа трансформаторного масла

№	Наименование параметра	Значение до регенерации	Значение после регенерации
1	Температура вспышки, ºС	134	137
2	Наличие механических примесей	Присутствуют	Отсутствуют
3	Кислотное число, мг КОН/г	0,21	0,048
4	Наличие воды	Присутствует	Отсутствует
5	Пробивное напряжение, кВ	10	59
6	Тангенс угла диэлектрических потерь при 90 ºС, %	17	1,02

Как видно из таблицы, обработка в регенерационном оборудовании GlobeCore позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики трансформаторного масла.

oils.globecore.ru

Трансформаторное масло – основные физико-химические свойства

Трансформаторное масло

Трансформаторное масло – это продукт нефтепереработки, который используется в электроэнергетике для изоляции токоведущих элементов и отведения тепла от нагревающихся частей трансформатора. Находят применение данные масла и в высоковольтных выключателях, где они помогают гасить электрическую дугу.

Для производства трансформаторных масел используются различные сорта нефти, каждый из которых имеет свой состав углеродов, водородов, серы, кислорода и азота. Качество исходного сырья оказывает прямое влияние на свойства полученного продукта.

Физико-химические свойства трансформаторного масла

Среди самых важных свойств трансформаторного масла необходимо первой упомянуть вязкость. Ее значение строго определяется и не должно отклоняться в ту или иную сторону. Только в этом случае обеспечивается хорошее охлаждение и разрыв электрической дуги.

Лучшее охлаждение трансформаторов достигается при меньшей вязкости. Но одновременно имеет место снижение температуры вспышки, что нежелательно. Рекомендуется искать «золотую середину».

При нагревании трансформаторного масла до некоторой температуры из него выделяется пар, который беспрепятственно смешивается с воздухом. А смесь загорается при поднесении к ней пламени. Такая температура получила название температуры вспышки. Она является хорошей характеристикой испаряемости масла. Известно, что выделение пара ведет к уменьшению объема жидкости и увеличению вязкости.

Определить, насколько качественно было промыто трансформаторное масло , можно за счет зольности. При сжигании всегда будет оставаться некоторое количество золы. Если оно превышает норму – нефтепродукт промылся некачественно.

Цвет позволяет на первых порах диагностировать эксплуатационное состояние масла. Свежий продукт имеет светло-желтый цвет. Темное масло не рекомендуется к применению и отправляется на химический анализ.

Наличие загрязнений (прозрачность) контролируется как в свежем, так и в старом трансформаторном масле. Для этого достаточно налить изоляционную жидкость в пробирку диаметром 35 мм и поочередно располагать ее на фоне белой и темной матовой поверхности при ярком освещении. Если в обоих случаях муть визуально отсутствует, то продукт классифицируется как прозрачный.

При потере эксплуатационных свойств трансформаторных масел рекомендуется проводить их очистку и регенерацию. Немецкая компания GlobeCore GmbH является одним из ведущих производителей оборудования для восстановления масел промышленного назначения. Посетив сайт globecore.ru, Вы всегда сможете выбрать подходящую установку регенерации: стационарную или передвижную, с необходимой степенью защиты и любой производительности.

newsvo.ru

Свойства трансформаторного масла (Таблица)

Таблица физические свойства трансформаторного масла

Температура t, °C	Плотность ρ, кг/м³	c_p,кДж/(кгК)	λ, Вт/(м’К)	а·10⁸, м²/с	μ·10⁴, Пас	v·10⁶, м²/с	β·10⁴, К^-1	Pr
0	892,5	1,549	0,1123	8,14	629,8	70,5	6,80	866
10	886,4	1,620	0,1115	7,83	335,5	37,9	6,85	484
20	880,3	1,666	0,1106	7,56	198,2	22,5	6,90	298
30	874,2	1,729	0,1008	7,28	128,5	14,7	6,95	202
40	868,2	1,788	0,1090	7,03	89,4	10,3	7,00	146
50	862,1	1,846	0,1082	6,80	65,3	7,58	7,05	111
60	856,0	1,905	0,1072	6,58	49,5	5,78	7,10	87,8
70	850,0	1,964	0,1064	6,36	38,6	4,54	7,15	71,3
80	843,9	2,026	0,1056	6,17	30,8	3,66	7,20	59,3
90	837,8	2,085	0,1047	6,00	25,4	3,03	7,25	50,5
100	831,8	2,144	0,1038	5,83	21,3	2,56	7,30	43,9
110	825,7	2,202	0,1030	5,67	18,1	2,20	7,35	38,8
120	819,6	2,261	0,1022	5,50	15,7	1,92	7,40	34,9

Обозначения:

c_p— удельная массовая теплоемкость, измеренная при постоянном давлении;

λ — коэффициент теплопроводности трансформаторного масла;

a — коэффициент температуропроводности;

μ — динамический коэффициент вязкости трансформаторного масла;

ν — кинематический коэффициент вязкости;

β — коэффициент обьемного расширения вещества трансформаторного масла;

Pr — критерий Прандтля.

infotables.ru

Виды трансформаторных масел и области применения

Трансформаторное масло – это нефтепродукт, находящий широкое применение в электроэнергетике. Этим маслом заправляют аппараты, в которых необходима изоляция токоведущих частей, отведение тепла или гашение дуги. При выборе конкретной марки важно хорошо разбираться в предлагаемом ассортименте и представлять, какие виды трансформаторных масел нужно использовать в Вашем случае. Ниже анализируется продукция отечественного и зарубежного производства.

Отечественные производители

Трансформаторное масло Т-1500У

Обладает относительно хорошей газостойкостью и стабильностью против окисления, но не отвечает зарубежным требованиям по этим показателям. Содержание серы – не больше 0,3%. Область использования масла Т-1500У сходна с Т-1500 – электрооборудование напряжением до 500 кВ без дополнительных условий и до 750 кВ после изучения характеристик масла в нейтральной специальной лаборатории.

Трансформаторное масло ГК

Производится с использованием операций гидрокрекинга и каталитической депарафинизации из западносибирских нефтей. Главной особенностью этого масла является то, что оно содержит очень мало сернистых соединений и ароматических углеводородов. Имеет:

высокие электроизоляционные свойства;
низкую гигроскопичность;
легко обезвоживается и дегазируется.

Стойкость к воздействию кислорода находится на уровне масел зарубежного производства. Это масло имеет относительно низкую устойчивость к воздействию электрического поля высокой напряженности. Основная область применения – электрооборудование напряжением до 1150 кВ. Нежелательно применение масла данной марки в высоковольтных вводах и измерительных трансформаторах тока и напряжения.

Знаете ли Вы, что трансформаторное масло ГК выпускается с 1983 года и сейчас используется более чем 100 индустриальными корпорациями?

Трансформаторное масло марки ТСп

Получают путем селективной очистки и низкотемпературной депарафинизации из западносибирских нефтей. Оно характеризуется относительно низким качеством, высоким содержанием серы (до 0,6%), высоким значением тангенса угла диэлектрических потерь, низкой стабильностью против окисления, неудовлетворительной совместимостью с конструкционными материалами, хорошей стойкостью к воздействию электрического поля высокой напряженности. Основная область использования – электрооборудование до 220 кВ включительно.

Трансформаторное масло ТКп

Получают из анастасиевской нефти. При его производстве используются процессы кислотно-щелочной очистки и контактной доочистки.

Трансформаторное масло марки АГК

Получают путем глубокой гидроочистки легкого газойля, выделением остаточной фракции и ее каталитической депарафинизацией. Базовые характеристики масла данного вида: низкая температура застывания, низкая вязкость, когда столбик термометра находится ниже и выше нуля. Применяют масло АГК в основном в районах, которые характеризуются холодным климатом.

Трансформаторное масло марки МВТ

Представляет собой масло специального вида, которое имеет:

низкую вязкость при положительных и отрицательных температурах;
низкую температуру застывания;
низкую температуру вспышки.

Основная область применения – районы с холодным климатом. Используется преимущественно в масляных выключателях.

Рассмотрены марки трансформаторных масел, которые выпускаются на территории бывшего СССР. Приведенный перечень неполный. Мы пытались охватить наиболее используемые масла. Для знакомства с характеристиками других марок можно обратиться к специальной литературе.

Интересно, что трансформаторные масла эксплуатируются также и в трансформаторах, которые работают на морских буровых платформах. Чтобы узнать об этом подробнее, можно просмотреть это небольшое видео:

Зарубежные производители

Дефицит высококачественных масел заставляет Украину и Казахстан завозить этот продукт из Швеции. Запорожский завод выпускает трансформаторы, изначально залитые шведскими маслами производства фирмы Nynas (марки Nytro10X и Nytro11GX). В их состав входит 0,3% антиокислительной присадки ДБПК. Nytro10X превосходит отечественные трансформаторные масла по стабильности против окисления и присутствии электрического поля. А марка Nytro11GX находится на уровне с ними.

Базовым сырьем для производства трансформаторного масла в Швеции является венесуэльская нефть. Она содержат мало сернистых соединений и твердых парафинов. В результате и масло, получаемое с венесуэльских нефтей, обладает лучшими низкотемпературными свойствами, чем масла ГК, Т-1500У.

На отечественном рынке присутствуют масла австрийской фирмы «Технолол» (Technol-2000). Их производят путем кислотной очистки из специальных нафтеновых австрийских нефтей.

Эта же фирма с целью восстановления показателей бумажной изоляции маслонаполненного оборудования предлагает применять специальные масла Регенол.

Очистка трансформаторного масла

GlobeCore предлагает специальное оборудование для очистки и восстановления эксплуатационных свойств абсолютно любых видов трансформаторных масел как отечественного, так и заграничного производства. Разнообразность используемых технологий (термовакуумная обработка, использование специальных сорбентов и т.д.) позволяет добиться полного восстановления физико-химических свойств отработанных масел до уровня свежих.

Теперь загрязненное масло не нужно утилизировать и покупать новое. Достаточно просто провести его обработку на масляных мобильных станциях типа СММ, и срок службы трансформаторного масла будет продолжен!

Регенерация трансформаторного масла в работающем трансформаторе

oils.globecore.ru

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.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

epusk.ru

Температура кипения трансформаторного масла. Вязкость трансформаторного масла: кинематическая и условная

Пересчитать, узнать объемный вес: физические свойства.	Величины.	Количество кг в 1 литре, кг/литр.	Для расчетов использовались справочные данные из:	Теперь вы можете узнать сколько весит при помощи такого инструмента, как:	Погрешность измерений.	—
Сколько кг вес 1 литра трансформаторного масла — литровая банка.	Используем справочные данные по плотности и удельному весу, рассчитывая по формуле получаем объемный вес.	0.89 — 0.90	Справочник физических свойств, ГОСТ, ТУ.	Литровая банка.	до 5%	—

Замечания, интересные пояснения к вопросу «сколько кг весит литровый объем» и некоторая дополнительная информация к справочным данным по физическим свойствам.

Достаточно часто на практике мы сталкиваемся с ситуациями, когда нам нужно узнать какой вес 1 литра трансформаторного масла. Обычно, такая информация используется для пересчетов массы на другие объемы, для тех емкостей, литраж которых известен заранее: банки (0.5, 1, 2, 3 л), бутылки (250 мм, 0.5 мл, 0.75, 1, 1.5, 2, 5 л), стаканы (200 мл, 250 мл), канистры (5, 10, 15, 20, 25 л), фляжки (0.25, 0.5, 0.75, 0.8, 1л) ведра (3, 5, 7, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30 л), фляги и бидоны (3, 5, 10, 22, 25, 30, 40, 45, 50, 51, 200 л), бочки (30, 50, 60, 65, 75, 127, 160, 200, 205, 227, 900 л), баки, баллоны, цистерны (0.8 м3, 25.2, 26, 28.9, 30.24, 32.68, 32.7, 38.5, 38.7, 40, 44.54, 44.8, 46, 46.11, 46.86, 50, 54, 54.4, 54.07, 55.2, 61, 61.17, 62.39, 63.7, 65.2, 73, 73.1, 73.17, 75.5, 62.36, 88.6 м3, 99.2, 101.57, 140, 159, 161.5 м3). В принципе, даже кастрюли и котелки можно оценить по массе, если известно, сколько весит один литр трансформаторного масла. Для бытового применения и каких-то самостоятельных работ, вопрос может задаваться иначе, когда спрашивают не вес 1 литра трансформаторного масла, а сколько весит литровая банка (баночка). Обычно интересует, сколько грамм или килограмм в литровой банке. Найти такие данные: сколько весит, в интернете не так просто, как кажется. Дело в том, что общепринятый формат подачи материала в любых справочниках, таблицах, ТУ и ГОСТе, сводится к приведению только плотности и удельного веса трансформаторного масла. При этом указанными единицами измерения являются один м3, куб, кубометр или кубический метр. Реже 1 см3. А нас интересует, сколько весит литровый объем. Что приводит к необходимости дополнительного пересчета кубических метров (м3) в литры. Это неудобно, хотя и возможно сделать правильный пересчет кубов в количество литров самостоятельно. Пользуясь соотношением: 1 м3 = 1000 л. Для удобства посетителей сайта, мы самостоятельно сделали перерасчеты и указали, сколько весит один литр трансформаторного масла в таблице 1. Зная вес 1 литра трансформаторного масла, вы не только определяете массу литровой банки, но и легко можете рассчитать, сколько весит любая другая емкость, для которой известен литраж. При этом, нужно понимать нежелательность и невозможность точных оценок сделанных на основании подобных пересчетов для больших емкостей со значительным объемом литража. Дело в том, что при таких методиках расчета возникает большая погрешность, приемлемая только в смысле приблизительной оценки массы. Поэтому, профессионалы пользуются специальными таблицами, в которых указано, сколько весит, например автомобильная или железнодорожная цистерна, бочка. С другой стороны, для прикладных и бытовых целей, для домашних условий, метод расчета исходя из литрового объема, вполне пригоден и может применяться на практике. В тех случаях, когда нам нужны более точные данные, например: при лабораторных исследованиях, для проведения экспертизы, для отладки производственного процесса, наладки оборудования и так далее. Вес 1 литра трансформаторного масла лучше определять экспериментальным путем, через взвешивание на точных весах, по специальной методике, а не пользоваться справочными, теоретическими, табличными средними данными о плотности и его удельном весе.

Трансформаторные масла

Трансформаторные масла применяют для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. В последних аппаратах масла выполняют функции дугогасящей среды.

Электроизоляционные свойства масел определяются в основном тангенсом угла диэлектрических потерь. Диэлектрическая прочность трансформаторных масел в основном определяется наличием волокон и воды, поэтому механические примеси и вода в маслах должны полностью отсутствовать. Низкая температура застывания масел (-45 °С и ниже) необходима для сохранения их подвижности в условиях низких температур. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре вспышки не ниже 95, 125, 135 и 150 °С для разных марок.

Наиболее важное свойство трансформаторных масел — стабильность против окисления, т. е. способность масла сохранять

www.ustnn.ru

Физические свойства трансформаторного масла

Межфазное натяжение трансформаторного масла

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

Температура вспышки трансформаторного масла

Температура вспышки трансформаторного масла – это температура, при которой масло выделяет достаточно паров для образования горючей смеси с воздухом. Эта смесь дает кратковременную вспышку пламени при стандартных условиях. Температура воспламенения важна, поскольку она определяет вероятность возгорания трансформатора. Поэтому желательно иметь очень высокую температуру воспламенения трансформаторного масла . Обычно это более 140 ^o (> 10 ^o ).

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 высокое значение температуры застывания по сравнению с маслом на основе нафты, но в Индии, как и в других странах, 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 парафина, оно имеет более высокую температуру застывания.

Вязкость трансформаторного масла

В двух словах, вязкость 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 увеличивалась как можно меньше с понижением температуры. Каждая жидкость становится более вязкой при понижении температуры.

Трансформаторные масла:

области применения и основные преимущества

Трансформаторное масло ГК представляет собой высококачественное изоляционное масло, получаемое из малосернистых парафинистых нефтей путем гидрокрекинга.

Масло ГК содержит ионол – специальную присадку, замедляющую процесс окисления углеводородов. Она не только обеспечивает отличные антиокислительные свойства масла, но и повышает его электроизоляционные характеристики, а также увеличивает срок службы.

В составе трансформаторного масла, прошедшего термовакуумную обработку, нет механических примесей и воды, оно совместимо с большинством изолирующих материалов, сохраняет подвижность при низких температурах и эффективно отводит тепло в процессе эксплуатации.

Благодаря таким свойствам, масло ГК является единственным отечественным трансформаторным маслом, которое полностью соответствует требованиям международного стандарта МЭК 60296:12.

Трансформаторное масло гидрокрекинга предназначено для обслуживания силовых и измерительных трансформаторов, а также другой высоковольтной аппаратуры. Рекомендовано к применению в электрооборудовании высших классов напряжения от 500 до 1150 кВ. В частности, его используют:

В силовых и измерительных трансформаторах
В реакторном оборудовании
В масляных выключателях

Технические характеристики

Одна из важных характеристик трансформаторного масла – плотность. Масло ГК обладает плотностью не более 895 кг/м³. Величина этого показателя зависит от температуры эксплуатации продукта. При нагреве плотность уменьшается, что обязательно принимается во внимание при проектировании радиаторной системы охлаждения трансформаторов.

Поскольку масла ГК относительно универсальны, их плотность может варьироваться в зависимости от расположения оборудования и потребностей заказчика. Трансформаторные масла успешно работают на подстанциях в различных климатических зонах, зачастую в условиях крайнего Севера и Сибири.

В зависимости от температуры меняется не только плотность, но и вязкость масла, что может радикально повлиять на общие показатели электроустановки. Кинематическая вязкость масла ГК при +50 °С составляет 9 мм²/с, при -30 °С – 1200 мм²/с.

Теоретически для обеспечения электрической прочности вязкость масла должна быть высокой (практически как у твердого диэлектрика). Однако изоляция проводников – это не единственное предназначение рассматриваемой жидкости.

Теплоотвод возможен при достаточно жидком теплоносителе. Густое масло не сможет быстро заполнить пространство при движении контактов, и образовавшиеся воздушные полости станут поводом для дугообразования. Напротив, достаточно жидкий наполнитель постоянно будет поддерживать среду без пузырьков.

Интересен с точки зрения физики процесса такой параметр, как температура вспышки трансформаторного масла. Ее значение в закрытом тигле у масла ГК составляет не ниже 135 °С.

Температура вспышки для любых нефтепродуктов – это температура воспламенения жидкой среды при контакте с открытым источником пламени. Однако внутри трансформатора не создаются условия для горения, так как отсутствует достаточное количество кислорода. Но открытое пламя теоретически возможно при образовании кратковременной дуги.

В свойства масел закладывается возможность увеличения температуры вспышки. Если трансформаторное оборудование имеет дефекты, значение температуры вспышки постепенно уменьшается, при нормальной работе оно, напротив, увеличивается.

Еще один параметр, характерный для трансформаторных масел, – температура самовоспламенения. Она составляет от 350 °C до 400 °C.

Если обмотки нагреются до такой температуры – возникнет неконтролируемое горение и взрыв трансформатора. К счастью, при соблюдении условий эксплуатации подобные случаи происходят крайне редко. Поэтому вместе с подбором качественного масла необходимо постоянно следить за состоянием электроустановок.

Свойства

Свойства трансформаторного масла вытекают из основных областей его применения.

В электрических трансформаторах масло используется для эффективного отвода тепла и выполняет роль диэлектрика. Всем известно, что электроустановки в процессе работы нагреваются, порой до очень высоких температур. Радиаторы, даже снабженные вентиляторами обдува, не обеспечивают достаточного охлаждения. Поэтому многие трансформаторы охлаждаются маслом, при этом их приходится делать массивными, с большой площадью рассеивания тепла.

Кроме того, трансформаторное масло используется в контактных группах выключателей, применяющихся на высоковольтных подстанциях.

Такие устройства достигают размеров небольшого дома, напряжение в них доходит до нескольких сотен тысяч вольт, а сила тока – до 50 тысяч ампер. Масляные выключатели снабжают электроэнергией как минимум промышленное предприятие, а иногда и целый город. Трансформаторное масло в этих приборах выполняет две основных функции: изоляционную, как и в трансформаторах, и дугогасящую. Последняя имеет особенное значение для безопасности масляных выключателей: если бы их полость не была заполнена маслом, при размыкании (замыкании) контактов в воздушной среде возникала бы электрическая дуга, способная разрушить контактную группу за несколько циклов.

Прибавив к основным функциям несколько дополнительных, можно выделить следующий список свойств трансформаторного масла ГК:

Отличные диэлектрические и дугогасящие свойства
Высокая теплоотводящая способность
Противоокислительная стабильность
Высокий уровень очищения
Низкая испаряемость
Повышенная текучесть

В процессе эксплуатации электрооборудования диэлектрические свойства трансформаторного масла могут ухудшаться, а содержание влаги в нем увеличиваться. Поэтому многие производители смазочной продукции подвергают масла ГК так называемой «сушке» – термовакуумной обработке, в коде которой из масла удаляются механические примеси, вода и воздух.

В результате термовакуумной обработки (сушки) улучшается ряд характеристик трансформаторного масла, приводятся в норму показатели влагосодержания и пробивного напряжения

Продукт, прошедший процедуру дегазации и обезвоживания, обозначается как «Масло трансформаторное ГК осушенное».

Преимущества

Осушенное трансформаторное масло ГК широко и успешно применяется для различных электроустановок, что позволяет выделить ряд его неоспоримых преимуществ:

Уникальную окислительную стабильность, обеспечивающую срок службы масла до 30 лет
Газовыделяющую способность, позволяющую обнаруживать водород, генерируемый на ранней стадии развития неисправности трансформатора
Отсутствие воды и примесей в составе
Подвижность даже при пониженных температурах
Уникальную теплоотводящую способность
Стабильность даже в условиях крайнего Севера (до -45 °С)
Длительный срок службы благодаря наличию присадки

Как и нефть, трансформаторное масло ГК нетоксично (насколько это можно сказать о нефтепродуктах), не разрушает озоновый слой и бесследно разлагается в природной среде.

Риск пожара и взрыва на электрических подстанциях из-за образования легковоспламеняющихся смесей

Сбор проб

Два образца минерального масла (нового и бывшего в употреблении) были взяты на электрической подстанции в Эр-Рияде. Новое масло все еще находилось в оригинальной емкости и никогда не использовалось. Отработанное масло было залито в бак трансформатора, и трансформатор проработал максимум один год. На электрических станциях трансформаторное масло обычно заменяют новым маслом через год, независимо от того, эксплуатировался ли трансформатор.Эти образцы хранились во флаконах объемом 1 л, которые были плотно закрыты и хранились в безопасном месте в лабораторном шкафу при нормальных условиях.

Составные анализы

ГХ-МС анализ проводился с использованием процедуры, основанной на нашем предыдущем исследовании ³⁸. Два образца масла разбавляли n -гексаном перед анализом методом ГХ-МС (Shimadzu GCMS-QP20 Ultra). Были использованы следующие настройки ГХ-МС: ионизация электронным ударом, энергия электронов, 70 эВ, диапазон сканирования: от 50 до 550 а.е.м. при скорости сканирования 1 сканирование в секунду.Гелий (чистота 99,999%) использовали в качестве газа-носителя при фиксированной скорости потока 50 мл / мин, с линейной скоростью 47,4 см / с и давлением на входе в колонку 100 кПа. Конец колонки был подключен к источнику ионов масс-селективного детектора, работающего в режиме ионизации электронным ударом. Образцы вводили в капиллярную колонку из плавленого кремнезема HP5 (5% фенилполисилфенилен-силоксан) (CPWAX 58-FFAP; длина: 50 мм; диаметр: 0,32 мм; толщина пленки: 0,20 мм). Скорость линейного изменения температуры печи была зафиксирована на уровне 4 ° C / мин; начальная температура 50 ° C поддерживалась в течение 2 минут, после чего ее повышали до 220 ° C в течение 30 минут, а затем выдерживали при этой температуре в течение 30 минут.Компоненты были проанализированы и идентифицированы с помощью методов компьютерного спектрального сопоставления путем сопоставления их масс-спектров с данными, полученными из базы данных Национального института стандартов и технологий (NIST).

Массовая доля каждого соединения в жидкой фазе была рассчитана с использованием отношения площади пика, соответствующего этому соединению, к общей площади всех соединений (уравнение 1):

$$ {X} _ {i } = \ frac {{A} _ {i}} {{A} _ {T}} $$

(1)

, где

X _i представляет массовую долю компонента i (%),

A _i представляет собой площадь пика компонента i и

A _t представляет собой площадь пика всех компонентов.

Затем массовая доля была преобразована в соответствующую мольную долю следующим образом:

$$ {x} _ {i} = \ frac {{X} _ {i} / {M} _ {i}} {\ sum {X} _ {i} / {M} _ {i}} $$

(2)

, где

x _i представляет собой мольную долю компонента i в жидкой фазе, а

M _i представляет собой молярную массу компонента i .

Состав паровой фазы

Характеристики испарения важны для исследований воспламеняемости.{sat} \) представляет давление паров соединения i ,

y _i представляет собой мольную долю компонента i в паровой фазе (%), а

P _t представляет собой полное давление.

Давление паров каждого компонента при 25 ° C и 760 мм рт. Ст. Было взято с веб-сайта ChemSpider (www.chemspider.com).

Определение LFL и UFL

В отсутствие экспериментальных данных пределы воспламеняемости могут быть предсказаны с использованием установленных теоретических методов.Джонс ³⁹ обнаружил, что при образовании паров углеводородов пределы воспламеняемости зависят от стехиометрической концентрации топлива, C _st (уравнения 4 и 5):

$$ LFL \, = \, 0.55 \, {C} _ {st} $$

(4)

$$ UFL \, = \, 3.5 \, {C} _ {st} $$

(5)

, где

0,55 и 3,5 — константы, а

C _st представляет объемный процент топлива в топливно-воздушной смеси (выраженный уравнением.8).

Для большинства органических соединений стехиометрическую концентрацию можно определить с помощью следующей общей реакции горения:

$$ {{C}} _ {{m}} {{H}} _ {{x}} {{O} } _ {{y}} + {z} {{O}} _ {{2}} \ to {mC} {{O}} _ {{2}} + \ left (\ frac {{x}} { {2}} \ right) {{H}} _ {{2}} {O} $$

(6)

, где z представляет собой эквивалентные моли O ₂, разделенные на моли топлива, и может быть выражено как

$$ {z} = {m} + ({x} / {4}) — ( {y} {/} {2}) $$

(7)

Стехиометрическая концентрация, C _st, может быть определена как функция от z :

$$ = \, \ frac {{100}} {\ left [{1} + \ left (\ frac {{z}} {{0.21}} \ right) \ right]} $$

(8)

LFL и UFL могут быть определены путем замены уравнения. 7 в уравнение. 8 и применяя уравнения. 4 и 5:

$$ {LFL} = \ frac {{0.55} ({100})} {{4} {. 76m} + {1} {. 19x} — {2} {. 38y} + { 1}} $$

(9)

$$ {UFL} = \ frac {{3.50} ({100})} {{4} {. 76m} + {1} {. 19x} — {2} {. 38y} + {1}} $ $

(10)

Значения LFL и UFL смесей могут быть рассчитаны в соответствии с уравнениями Ле Шателье ⁴⁰ (Ур.11 и 12).

$$ {LF} {{L}} _ {{mix}} = \ frac {{1}} {\ sum ({y} _ {{i}} {/} {LF} {{L}} _ {{i}})} $$

(11)

$$ {UF} {{L}} _ {{mix}} = \ frac {{1}} {\ sum ({{y}} _ {{i}} {/} {UF} {{L }} _ {{i}})} $$

(12)

Здесь

\ ({LF} {{L}} _ {{i}} \) представляет LFL компонента i (в об.%) В топливно-воздушной смеси,

\ ({ UF} {{L}} _ {{i}} \) представляет собой UFL компонента i (в об.%) в топливно-воздушной смеси, а

n представляет собой количество горючих веществ.

Забетакис и др. . ⁴¹ сообщил, что LFL уменьшается, а UFL увеличивается с повышением температуры. Это означает, что повышение температуры расширяет диапазон воспламеняемости. Для паров были получены следующие эмпирические уравнения:

$$ {LFL} {(} {T} {)} = {LFL} {(} {298K} {)} — \ frac {{0.75}} {{\ Delta } {{H}} _ {{c}}} ({T} — {298}) $$

(13)

$$ {UFL} {(} {T} {)} = {UFL} {(} {298K} {)} + \ frac {{0.75}} {{\ Delta} {{H}} _ {{c}}} ({T} — {298}) $$

(14)

, где

∆H _c представляет собой чистую теплоту сгорания (ккал / моль),

T представляет температуру (в К), а

LFL и UFL даны в об. %.

Определение предельной концентрации кислорода

Предельная концентрация кислорода (LOC), которая также называется минимальной концентрацией кислорода, определяется как наименьшая концентрация кислорода в смеси топливо-воздух-инертный газ, необходимая для распространения пламени ^{27, 42}. {\ ast} = LO {C} _ {i} / {z} _ {i} $$

(17)

, где

LOC _смесь представляет собой LOC паровой смеси (об.%),

z представляет собой эквивалентные моли O ₂, разделенные на моли топлива для соединения i в паровой фазе, а

LOC _i представляет собой LOC для индивидуума. соединение (уравнение 15).

В чем разница между температурой вспышки и температурой воспламенения трансформаторного масла?

Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой пар образуется горючей жидкостью или твердой поверхностью, вспыхивает под действием испытательное пламя в стабильной воздушной среде.

Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой горючий жидкость или твердое вещество могут выделять достаточное количество пара и образовывать горючие смесь с воздухом на жидкой или твердой поверхности внутри используемого контейнера. В Температура вспышки горючей жидкости зависит от ее концентрации.

Точка воспламенения, также называемая точкой воспламенения, относится к температура, при которой смесь пара и воздуха на поверхности легковоспламеняющаяся жидкость впервые попадает в огонь.Вспышка точку различных масел можно определить стандартными приборами. Пар улетучивающийся пар образует смесь с воздухом и самой низкой температурой, при которой источник возгорания может вспыхнуть, определяется методом закрытого тигля. В температура вспышки ниже температуры воспламенения. Из огня с точки зрения температуры воспламенения жидкости — это самая низкая температура, которая может вызвать огонь. Чем ниже температура воспламенения, тем выше риск возгорания.

Точка возгорания также называется точкой возгорания.Это относится до температуры, при которой смесь пара и воздуха на поверхности легковоспламеняющаяся жидкость контактирует с огнем, и пламя может продолжать гореть, пока менее 5 с. Его можно измерить на том же стандартном приборе после измерение температуры вспышки. Точка воспламенения и точка воспламенения легковоспламеняющегося жидкость указывает на вероятность взрыва или пожара и имеет большое значение безопасности при транспортировке, хранении и использовании.

Точка вспышки относится к самой низкой температуре, при которой нефтепродукт нагревается до точки, при которой он вспыхивает при контакте с пламя при определенных условиях.Чем светлее масло, тем меньше вспышка точка. Степень опасности масла зависит от температуры воспламенения. Со вспышки точки, можно оценить вес масляной композиции, чтобы определить риск огонь в масле. Температура вспышки, измеренная закрытым тестером температуры вспышки, равна называется закрытой температурой вспышки и обычно используется для измерения легкой нефти. В чем выше температура воспламенения, тем безопаснее. Точка возгорания — это проект, который указывает на склонность к испарению и безопасные свойства нефти товары.Уровень опасности масла делится в зависимости от температуры воспламенения, температура вспышки ниже 45 ° C так называемые легковоспламеняющиеся продукты; выше 45 ° C легко воспламеняется. Это запрещается нагревать масло до температуры воспламенения при хранении и использовании. В максимальная температура нагрева должна быть ниже температуры мигания 20 ~ 30 ° С. Температура воспламенения также важна при использовании масло. Например, когда температура вспышки используемого трансформаторного масла составляет значительно уменьшено, трансформаторное масло разбавлено топливом, и трансформатор необходимо отремонтировать и заменить.

При указанных условиях трансформаторное масло с подогревом. Когда температура масла достигает определенной температуры, смесь пар трансформаторного масла и окружающий воздух вспыхивают, когда он соприкасается с пламенем. Самая низкая температура вспышки называется трансформаторное масло. Точка возгорания. При использовании трансформаторного масла температура вспышки трансформаторное масло следует рассматривать в соответствии с температурой использования. В общая температура воспламенения должна быть на 20-30 градусов выше, чем температура использования для обеспечения безопасного использования и уменьшения потерь при испарении.

Тестеры изоляционных масел серии Kingrun, желаю вам выполнить необходимую работу в ближайшем будущем.

Температура вспышки трансформаторного масла и ее значение

Температура вспышки трансформаторного масла определяется как температура, при которой легкий углеводород, присутствующий в трансформаторном масле, начинает испаряться, вызывая вспышку при введении источника в определенных условиях. Это важный параметр, который необходимо поддерживать выше 140 градусов по Цельсию.

Легкие углеводороды уже присутствуют в трансформаторном масле и испаряются под действием тепла из-за электрического напряжения.Легкие углеводороды также образуются при разложении масла из-за старения / нагрева / электрического напряжения.

Минимальное значение температуры вспышки трансформаторного масла:

Температура воспламенения нового трансформаторного масла должна быть более 140 градусов Цельсия. В любом случае эта температура не должна быть ниже 130 градусов Цельсия для трансформаторного масла в рабочем состоянии.

Мы знаем, что максимальная непрерывная рабочая температура трансформаторного масла составляет около 105 градусов Цельсия.Однако при возникновении неисправности температура трансформаторного масла может достигать 130 градусов Цельсия. Поэтому очень важно, чтобы температура воспламенения масла поддерживалась выше 130 градусов Цельсия, чтобы предотвратить возгорание во время неисправности. Следовательно, если температура воспламенения трансформаторного масла ниже 130 градусов Цельсия, его необходимо заменить, чтобы исключить опасность возгорания во время неисправности.

Как снижается точка воспламенения из-за условий эксплуатации или внутренних неисправностей трансформатора?

Температура вспышки в основном определяется присутствием легких углеводородов в масле.Можно отметить, что этот легкий углеводород может присутствовать в трансформаторном масле непосредственно на стадии переработки нефти. Во время переработки сырой нефти более легкие нефтепродукты, такие как керосин, бензин, дизельное топливо и т. Д., Удаляются. Температура вспышки керосина составляет около 50 градусов по Цельсию, а нефти — 35 градусов по Цельсию.

Более легкие углеводороды также образуются из-за разложения масла из-за тепла, выделяемого в обмотке. Поэтому температура воспламенения трансформаторного масла может немного снизиться во время эксплуатации.Прежде всего, если лак обмотки трансформатора смешать с маслом, это может снизить температуру вспышки примерно на 4–5 градусов Цельсия.

Если в масле присутствует большее количество легких углеводородов, это указывает на начальную неисправность трансформатора. Температура вспышки ниже 130 градусов Цельсия может указывать на неудовлетворительное рабочее состояние, а именно. электрический разряд, чрезмерная внутренняя температура, неисправность сердечника и т. д. В таком случае трансформатор следует снять для исследования и последующего ремонта.

Испытание температуры вспышки трансформаторного масла

Температура воспламенения:

При такой температуре, при которой органическое соединение выделяется из своего максимального количества пара и воспламеняется на воздухе, называется температурой вспышки.

Что такое температура вспышки трансформаторного масла?

При такой минимальной температуре трансформаторное масло дает пар, который воспламеняется на воздухе, называется температурой вспышки трансформаторного масла. Обычно температура вспышки трансформаторного масла / изоляционного масла составляет 140 градусов Цельсия.Температура воспламенения — это физический параметр трансформаторного масла. Испытание трансформаторного масла на температуру вспышки указывает на воспламеняемость вещества или органического соединения.

Испытание трансформаторного масла на температуру воспламенения — это недорогой и популярный тест изоляционного масла. Масло искрится после смешивания пара с кислородом в воздухе. Давление паров масла при температуре воспламенения составляет 3-5 мм рт. Когда к маслу прикладывают небольшое количество пламени, смесь паров будет гореть временно, а затем она автоматически исчезнет, когда будет достигнута заданная температура.Если мы продолжим процесс нагрева в течение длительного времени или выше точки воспламенения (50-70 градусов Цельсия), то масло достигнет точки возгорания.

Использование точки вспышки для определения разбавления топлива:

Использование температуры вспышки обнаружено для определения пожарной опасности топлива и масла или транспортируемого топлива. Он может определить изменчивость, узость и широту масла. Некоторые минеральные масла испаряются в течение долгого времени, прежде чем будет достигнута температура вспышки минеральных масел, а некоторые синтетические масла не испаряются, пока не начнут разлагаться.Следовательно, ассортимент синтетических масел шире, чем минеральные масла с улучшенной вязкостью. Тест на температуру воспламенения трансформаторного масла может определить аномальный уровень топлива и возможность программы анализа масла. Он может идентифицировать ложное заключение о разбавлении топлива от первоначальной низкой вязкости.

Крекинг базового масла:

Иногда высокая температура может привести к разделению выделения газа в воздухе для снижения температуры вспышки. Неправильное применение высокой удельной мощности может стать основной причиной термического растрескивания.Процесс, при котором циркулирующий воздух растворяется в жидкости или веществе, называется аэрацией. А гидравлические системы аэрации подвержены высоким адиабатическим температурам, когда пузырьки воздуха находятся под давлением.

Стандартизированные испытания на температуру вспышки для смазочных материалов и масел:

Стандартизированная процедура определения точки вспышки предназначена для проверки точности и качества прибора для определения температуры вспышки. Существуют различные типы тестов для стандартизованной температуры вспышки, такие как: ISO, ASTM и IP.Эти три обычно используются для гидравлических жидкостей.

Cleveland Open Clove:

В этом тесте нам понадобится металлический контейнер с трансформаторным маслом. Затем нагрейте трансформаторное масло с заданной скоростью. Масло будет нагреваться до появления вспышки. Запишите температуру масла как точку воспламенения.

Пенски-Куница Закрытая крышка:

В этом испытании трансформаторное масло закрывают в контейнере и нагревают в пилотном пламени. Смазка испортится в период нагрева.После появления вспышки при самой низкой температуре запишите температуру.

Малый закрытый тестер:

Когда открытая гвоздика Cleveland и закрытая крышка Pensky-Marten дают неправильный результат, тогда тестер Small Scale Closed может дать нам правильный результат, применив скрининговый тест всего с 2 мл жидкости всего за 1-2 минуты.

Заключение

Температура вспышки более важна для анализа масла. Температура воспламенения может дать вам идеальную характеристику масла.И вы можете легко проанализировать использованное масло в Flashpoint.

Центр CE — Защита электрических трансформаторов от пожара и взрыва

Джексон Бишоп и Алонсо Родригес, Ph.D.

Когда трансформаторы выходят из строя

Когда трансформатор действительно выходит из строя, результаты часто катастрофические. Если отказ не был вызван существующим возгоранием, вероятность нового возгорания в результате отказа чрезвычайно высока. Электроподстанция по своей природе содержит все необходимые ингредиенты для создания идеальной пожарной бури.Типичный трансформаторный блок подстанции состоит из трех или более трансформаторных баков, каждый из которых содержит до 45 000 галлонов легковоспламеняющегося минерального масла. Возгорание трансформаторного масла может происходить из любого количества источников, включая твердые частицы изоляции и проводника, которые образуются в результате возникновения дуги, отказа внутренних компонентов или короткого замыкания электрической дуги внутри бака, любой из которых может генерировать в результате тепло и давление. достаточно, чтобы привести к разрыву резервуара.

Последствия пожара

Как только произошел разрыв, воздух врывается в резервуар, и масло взрывается, что приводит к взрыву сильного радиационного рассеяния горящего масла, стальной шрапнели, газообразных продуктов разложения, твердой изоляции и расплавленного проводящего материала на окружающую территорию. Эффект от взрыва и излучения является мгновенным и, как было документально подтверждено, воспламенил соседние трансформаторы на расстоянии более 60 футов от первоначального пожара. Температура масляного пожара находится в диапазоне от 1760 ° F до 2190 ° F.Продолжительность возгорания трансформаторного масла может составлять от 4 до 28 часов, что в большинстве случаев является временем, за которое пожар полностью потухнет. Поскольку более крупные подстанции часто расположены в отдаленных районах, время реакции местной пожарной службы может быть длительным. Кроме того, пожарные машины редко оснащаются оборудованием для тушения таких крупных нефтяных пожаров.

Активы, заслуживающие защиты

Стоимость замены большого отказавшего трансформатора может составлять от 2 до 4 миллионов долларов, в зависимости от типа трансформатора.Однако гораздо более высокой стоимостью является замещающая энергия, которую необходимо покупать на спотовом рынке по повышенным ценам. В часы пик ставки могут вырасти до 200 000 долларов в час. ⁴ Неконтролируемые возгорания, вызванные отказом трансформатора, могут быстро привести к частичной или полной потере всей электрической подстанции. Конкретные отказы трансформатора трудно предвидеть и предотвратить, однако дополнительные повреждения можно предотвратить при наличии надлежащего плана локализации пожара.

Планирование локализации пожара

Часто лучшая защита — это хорошее нападение.Предвидение и планирование отказа трансформатора — это первый шаг к минимизации ущерба другим близлежащим трансформаторам, оборудованию, конструкциям и имуществу.

Преобразовано

трансформаторов | T&D World

К счастью, случаи возгорания трансформаторов редки. Крупная североамериканская энергокомпания сообщила об общей частоте отказов 1,21 процента в год для всего парка трансформаторов на 765 кВ за 20-летний период [1]; только 0,14% из них были связаны с пожарами.

В случае пожара последствия могут быть драматичными.Легковоспламеняющаяся изолирующая жидкость, содержащаяся во многих трансформаторах, может поддерживать огонь в течение длительного времени, а дым может содержать токсичные вещества, вредные для людей и других живых существ. В случае разрыва бака жидкость может вытечь и вызвать загрязнение почвы или воды. Соседнее оборудование может быть повреждено. Неудивительно, что связанные с этим финансовые и репутационные издержки могут быть чрезвычайно высокими.

Одним из способов значительного снижения риска возгорания трансформатора является использование биоразлагаемой диэлектрической изолирующей жидкости с высокой температурой воспламенения, такой как BIOTEMP компании ABB.

Что такое БИОТЕМП?

BIOTEMP — это диэлектрическая изоляционная жидкость на основе натуральных эфиров, изготовленная из высокоолеинового подсолнечного или сафлорового масла [2]. Его молекулярная структура состоит из трех длинных цепей жирных кислот, прикрепленных к глицериновой основной цепи. Он считается натуральным эфиром с высоким содержанием олеиновой кислоты, поскольку содержание олеиновой жирной кислоты превышает 75 процентов от общего состава растительного масла. С температурой возгорания выше 300 ° C BIOTEMP внесен в список «менее воспламеняемых» диэлектрических жидкостей страховой компанией FM Global и UL, независимой организацией по сертификации безопасности продукции.Он имеет класс пожарной опасности K2 согласно стандарту IEC 61100.

По своей природе BIOTEMP также легко разлагается микроорганизмами. Это означает, что любые разливы не нужно рассматривать как опасные отходы, что позволяет сэкономить на сборах за утилизацию и возможных штрафных санкциях.

Но как же начинается пожар в трансформаторе? И какие характеристики BIOTEMP помогают этому помешать?

Анатомия трансформатора пожарного

Каждому огню нужны все три элемента «огненного треугольника»: топливо, кислород и источник возгорания.В трансформаторе, заполненном жидкостью, изоляционное масло можно рассматривать как топливо. В герметичном трансформаторе есть ограниченный запас кислорода, растворенного в масле. В случае свободно дышащего трансформатора масло может насыщаться воздухом. Даже в этом последнем случае, когда в масле может присутствовать максимальное количество кислорода (около 30 000 частей на миллион), оно полностью растворяется. Следовательно, в обоих случаях нет «свободного» кислорода для поддержки возгорания внутри трансформатора. Это подчеркивает низкую вероятность фактического возгорания трансформатора.

Когда в трансформаторе возникает короткое замыкание с низким сопротивлением, возникает электрическая дуга, которая может нагревать масло в непосредственной близости до нескольких тысяч градусов Цельсия. В нормальных условиях сильноточная защита трансформатора прерывает ток короткого замыкания, и только небольшой объем масла в непосредственной близости от дуги нагревается до высокой температуры. Однако, если система защиты не работает должным образом, тогда возникает явная вероятность возгорания: искрение испаряет масло и производит относительно большое количество горючих газов, некоторые из которых растворяются в масле, но некоторые из них улетучиваются. газовое пространство, если оно существует.

В зависимости от серьезности неисправности возрастающая концентрация газа может вызвать повышение давления, достаточное для разрушения резервуара. Тогда будет выпущено горячее масло и горючие газы, а в бак устремится воздух, богатый кислородом. Если объем присутствующей парообразной жидкости находится в пределах взрываемости жидкости, а источник тепла все еще присутствует, начнется горение. На этом этапе возникновение пожара или самозатухание зависит в первую очередь от скорости выделения тепла из жидкости.

Пожар — важные параметры риска

Есть несколько различных свойств изоляционной жидкости, которые определяют ее склонность к горению. Наиболее важными из них являются температура вспышки, точка воспламенения, температура самовоспламенения и скорость тепловыделения. Также стоит отметить, что горючим служат легковоспламеняющиеся пары жидкости, а не сама жидкость.

Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой жидкость может испаряться с образованием воспламеняющейся смеси с воздухом, не обязательно поддерживая огонь.

Точка воспламенения — это самая низкая температура за пределами точки вспышки, при которой смесь паров и кислорода будет гореть непрерывно в случае воспламенения. Очень желательны высокая температура воспламенения и высокая температура воспламенения.

Температура самовоспламенения — это самая низкая температура, при которой материал самовоспламеняется и поддерживает огонь даже при отсутствии пламени или искры. Жидкость, температура которой остается выше точки возгорания, будет подавать непрерывный поток топлива в огонь.

После начала пожара скорость тепловыделения определяет его способность распространяться.Скорость тепловыделения определяется как количество тепловой энергии, выделяемой в единицу времени. Стабильная или увеличивающаяся скорость тепловыделения приведет к самоподдерживающемуся пожару, в то время как снижение скорости тепловыделения приведет к пожару, который самозатухает через некоторое время.

Пары различных изоляционных жидкостей имеют разную концентрацию легковоспламеняющихся или взрывоопасных элементов. Существуют нижняя и верхняя концентрации этих паров в воздухе, в пределах которых смесь считается легковоспламеняющейся.Они называются верхним и нижним пределами воспламеняемости (или взрывоопасности) (UFL и LFL соответственно), а диапазон между этими двумя значениями называется диапазоном воспламеняемости (или взрывоопасности). Чем выше нижний предел взрываемости, тем больший объем паров требуется, прежде чем можно будет разжечь и поддерживать огонь.

Когда сравниваются ключевые характеристики пожарной опасности обычного минерального масла и BIOTEMP, преимущества BIOTEMP становятся очевидными ➔ 1. Для их оценки были проведены эксперименты по измерению разницы в повышении давления, предельных значениях взрываемости и скорости тепловыделения между два.

1 Свойства пожарной опасности

Повышение давления во время дуги

В независимой лаборатории было проведено в общей сложности 10 многоцикловых испытаний на искрение высокой энергии (от 1 до 4 МДж) на BIOTEMP и обычном минеральном масле. Испытания проводились в стальной камере Т-образной формы, включающей подушку из газообразного азота объемом от 30 до 35 л ➔ 2. Три стержневых электрода с межэлектродными зазорами 4 см были погружены в жидкости.

2 Испытательная установка для экспериментов с высокоэнергетическим дуговым замыканием

Испытания на короткое замыкание трехфазного переменного тока напряжением 12 кВ и 5.Для моделирования дуги разной энергии использовался среднеквадратичный ток 5 кА с переменной продолжительностью короткого замыкания. После каждого испытания отбирали и анализировали около 1 л газа в свободном пространстве и 40 мл масла.

3 Суммарное газообразование при испытаниях дугового разряда высокой энергии

BIOTEMP содержал растворенные горючие вещества на 25–50 процентов меньше, чем минеральное масло, но общее количество газа в верхнем пространстве было аналогичным, давая сравнимые давления 3.Пик измеренной волны давления показывает небольшое увеличение BIOTEMP по сравнению с минеральным маслом ➔ 4. Вывод состоит в том, что давление, создаваемое обеими жидкостями во время испытаний, одинаково.

4 Пиковое давление, создаваемое во время высокоэнергетического дугового замыкания

Пределы взрываемости

LFL и UFL BIOTEMP и обычного минерального масла были измерены в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM E 918 в другой независимой лаборатории. Образец вводили в надлежащим образом подготовленный испытательный сосуд через перегородку с последующим добавлением воздуха до требуемого испытательного давления (14.7 фунтов на квадратный дюйм). Попытки зажигания были сделаны с использованием высоковольтной постоянной дуги (10 кВ, 0,25 мА). Концентрация тестовой смеси варьировалась между испытаниями, пока не определялись LFL и UFL для образца. Результаты показывают, что взрывоопасная среда будет существовать, если более 0,6 процента объема топливно-воздушной смеси состоит из испаренного минерального масла ➔ 5. Для BIOTEMP этот уровень должен быть намного выше — 9,0 процента — для взрывоопасной среды. существовать. Не только это, но и для BIOTEMP температура должна быть примерно на 200 ° C выше, чтобы могла существовать взрывоопасная среда.Это дает BIOTEMP значительное преимущество перед минеральным маслом.

5 Пределы взрываемости BIOTEMP и паров минеральных масел

Взрывоопасная природа минерального масла по сравнению с BIOTEMP была проиллюстрирована на примере маслонаполненных баков трансформатора, установленных на опорах, через которые протекало до 8000 А в течение до трех циклов. Крышка установки с минеральным маслом была взорвана, и после того, как горячее масло попало в атмосферу, начался пожар. В соответствующем тесте с BIOTEMP крышка вентилировалась, и, хотя небольшое количество карбонизированного масла и испаренного масла извергалось из резервуара, возгорания не было 6.

6 Испытание на дуговое замыкание высокой энергии

Скорость тепловыделения Измерения скорости тепловыделения были также выполнены той же независимой лабораторией после адаптации стандартного метода испытаний ASTM 1354. Образцы жидкости в керамической чаше помещали под источник тепла мощностью 25 кВт / м2. Когда образовывались пары, над жидкостью срабатывал источник возгорания, пока не начался пожар.

Были исследованы два тестовых случая: в одном установка поддерживалась после зажигания, а в другом — выключили источник тепла и удалили образец, чтобы смоделировать отключение выключателя 7.

7 Установка для испытания скорости тепловыделения

В первом случае было замечено, что средняя скорость тепловыделения для обеих жидкостей со временем увеличивалась. Это соответствует тому, что огонь питается летучими веществами из-за источника тепла, поддерживающего температуру масла выше точки возгорания. Во втором случае, когда источник тепла был отключен, было замечено, что пиковая скорость тепловыделения для BIOTEMP (48 кВт / м ²) в восемь раз меньше, чем для минерального масла (397 кВт / м ² ) ➔ 8.Для минерального масла максимальная скорость тепловыделения и увеличение среднего тепловыделения со временем аналогичны таковым в первом случае. Напротив, образец BIOTEMP показывает уменьшение скорости тепловыделения со временем. Образец BIOTEMP фактически самозатухает через несколько секунд горения.

8 Измерение скорости тепловыделения

В ходе эксперимента были также измерены несколько других параметров, таких как время до возгорания, время до исчезновения пламени, пиковая скорость тепловыделения и скорость дымообразования 9.Когда источник тепла поддерживается, время воспламенения, являющееся сильным показателем огнестойкости материала, для BIOTEMP примерно в 12 раз больше (724 с), чем для минерального масла (58 с). Уровень образования дыма и, следовательно, загрязняющих веществ при сжигании BIOTEMP составляет менее половины от сжигания минерального масла. Когда источник тепла выключен, время воспламенения для BIOTEMP (723 с) снова примерно в 12 раз больше, чем для минерального масла (57 с). Производство дыма от BIOTEMP в этих условиях испытаний в 31 раз меньше, чем от минерального масла.

9 Параметры скорости тепловыделения

Фьючерсы на нефть

Стремление промышленности к трансформаторам, которые становятся еще более огнестойкими в условиях неисправности, хорошо поддерживается компанией BIOTEMP. Хотя вероятность разрыва резервуара такая же, как и с минеральным маслом, BIOTEMP демонстрирует гораздо меньший риск возникновения и распространения пожара, не говоря уже о выдающихся самозатухающих свойствах. Это делает трансформатор, заполненный жидкостью BIOTEMP, одним из самых безопасных трансформаторов, заполненных жидкостью, на рынке.

СКАЧАТЬ СТАТЬЮ [PDF]

Джордж Фримпонг
ABB Power Products, Transformers
Роли, Северная Каролина, США
[email protected]

Стефан Страница
ABB Power Products, Трансформаторы
Женева, Швейцария
[email protected]

Кьель Каррандер
ABB Power Products, Трансформаторы
Людвика, Швеция
[email protected]

Дон Черри
ABB Power Products, Transformers
South Boston, VA, United States
[email protected]

—————

Список литературы

[1] Фоата, М. (2008). Оценка риска возгорания силового трансформатора. Документ A2.33, Симпозиум СИГРЭ, Сидней, Австралия.

[2] Оммен, Т. В., Клэйборн, К. С. (1998). Биоразлагаемая изоляционная жидкость из растительных масел с высоким содержанием олеиновой кислоты CIGRÉ, 15–302. Париж, Франция.

% PDF-1.4 % 14 0 объект > эндобдж xref 14 73 0000000016 00000 н. 0000001824 00000 н. 0000002036 00000 н. 0000002188 00000 п. 0000002539 00000 н. 0000007923 00000 п. 0000008189 00000 н. 0000008352 00000 н. 0000026800 00000 н. 0000026831 00000 п. 0000026873 00000 п. 0000027616 00000 н. 0000027882 00000 н. 0000028046 00000 п. 0000047962 00000 п. 0000047988 00000 п. 0000048298 00000 н. 0000048340 00000 п. 0000048605 00000 н. 0000048634 00000 п. 0000048676 00000 п. 0000048783 00000 п. 0000049209 00000 п. 0000049242 00000 п. 0000049281 00000 п. 0000049320 00000 п. 0000049589 00000 п. 0000050270 00000 п. 0000050433 00000 п. 0000057910 00000 п. 0000057949 00000 п. 0000057977 00000 п. 0000060642 00000 п. 0000060664 00000 п. 0000061889 00000 п. 0000062118 00000 п. 0000062347 00000 п. 0000063572 00000 п. 0000063961 00000 п. 0000064164 00000 п. 0000064376 00000 п. 0000064605 00000 п. 0000065830 00000 п. 0000067049 00000 п. 0000067487 00000 п. 0000067699 00000 н. 0000068924 00000 п. 0000069153 00000 п. 0000069534 00000 п. 0000069741 00000 п. 0000072419 00000 п. 0000081260 00000 п. 0000082056 00000 п. 0000084734 00000 п. 0000084940 00000 п. 0000085018 00000 п. 0000087696 00000 п. 0000088121 00000 п. 0000088142 00000 п. 0000102327 00000 н. 0000102962 00000 н. 0000102984 00000 н. 0000103005 00000 п. 0000103026 00000 н. 0000112517 00000 н. 0000113640 00000 н. 0000113718 00000 н. 0000113796 00000 н. 0000113874 00000 н. 0000113952 00000 н. 0000113986 00000 н. 0000002250 00000 н. 0000002518 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 15 0 объект > / Метаданные 13 0 R / OpenAction 17 0 R >> эндобдж 16 0 объект .