Испытание трансформаторного масла

Трансформаторное масло играет роль изоляционной и охлаждающей среды. В выключателях оно служит для гашения дуги и для изоляции.

Правильная эксплуатация изоляционного масла обеспечивает надежную и безаварийную работу электрооборудования.

Свойства трансформаторного масла

В процессе эксплуатации отдельные качественные показатели и свойства трансформаторного масла меняются оно стареет. Старение трансформаторного масла в процессе эксплуатации определяется по изменению кислотного числа, по количеству образующегося в нем шлама, и по реакции водной вытяжки.

Кислотным числом трансформаторного масла называют количество миллиграмм калия необходимого для нейтрализации всех свободных кислых соединений, входящих в состав одного грамма масла. По величине кислотного числа судят о степени старения траснформаторного масла и о возможности оставления его в работе. При определенной степени окисления трансформаторного масла, изоляция обмоток трансформатора ухудшает свои качества и может разрушиться.

Шлам выпадает из масла в результате его старения и отлагается в каналах охлаждения, изоляции, на сердечниках трансформаторов и другого электрооборудования, ухудшая условия охлаждения данного оборудования. При этом изоляция этого электрооборудования быстрее стареет и разрушается, что может привести к авариям, например витковым замыканиям в обмотках трансформаторов.

Реакция водной вытяжки служит для определения присутствия растворенных в воде кислот и щелочей с помощью специальных индикаторов, которые способны менять цвет от наличия в трансформаторном масле кислот и щелочей. Эти кислоты, способствуя быстрому окислению трансформаторного масла, могут вызвать металла и изоляции в электрооборудовании или в аппарате.

Физические свойства трансформаторного масла

Физические свойства трансформаторного масла имеют важное значение для надежной работы электрооборудования. Изменение этих свойств говорит о неисправности оборудования и старения масла.

Удельный вес трансформаторного масла должен быть меньше удельного веса льда. Так как лед, который может образоваться зимой в отключенном трансформаторе, опустится на дно, и тем самым обеспечивая циркуляцию масла.

Температура вспышки трансформаторного масла должна быть относительно высокой для того, чтобы при значительных перегрузках трансформатора оно не могло воспламениться. В процессе работы температура вспышки масла в трансформаторах может резко понижаться в результате разложения масла под действием местных нагревов.

Электрические свойства трансформаторного масла

Диэлектрическая прочность трансформаторного масла обеспечивает надежную работу электрического оборудования. Диэлектрическая прочность масла со временем понижается. Для определения электрической прочности трансформаторное масло периодически испытывают на пробой с помощью маслопробойного аппарата.

Аппарат подключается к сети переменного напряжения величиной 220 В. Вторичное напряжение аппарата равно 60 кВ. С пределом регулирования от 0 до 60 кВ.

Для испытания на пробой трансформаторное масло заливают в фарфоровый сосуд, в котором смонтированы два дисковых электрода толщиной 8 мм и диаметров 25 мм. расстояние между дисками устанавливается 2,5 мм. сосуд наполняют маслом и устанавливают в маслопробойник. Маслу дают отстояться в течении 20 мин, чтобы из него вышел воздух. Далее плавно поднимают напряжение со скоростью 1 – 2 кВ в секунду до наступления пробоя.

При испытании трансформаторного масла необходимо сделать 6 пробоев с интервалом 10 минут. Первый пробой считают пробным и его результат не учитывается. За величину пробойного напряжения принимается среднеарифметическое из пяти последующих пробоев.

При неудовлетворительных результатах испытаний берется повторная проба, после чего дается окончательное заключение.

Свежее трансформаторное масло перед заливкой вновь вводимых трансформаторов, прибывающих без масла, обязательно должно пройти испытания на содержание механических примесей, содержание взвешенного угля, на прозрачность, на общую стабильность против окисления, кроме этого, должен быть определены тангенс угла диэлектрических потерь, температура вспышки, температура застывания, кинематическая вязкость, натровая проба в баллах, кислотное число и реакция водной вытяжки.

Из трансформаторов, прибывших без масла, до начала монтажа необходимо произвести отбор пробы остатков трансформаторного масла (со дна).

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний

Трансформаторное масло

1.8.33. Трансформаторное масло на месте монтажа оборудования испытывается в объеме, предусмотренном настоящим параграфом. ¶

1. Анализ масла перед заливкой в оборудование. Каждая партия свежего, поступившего с завода трансформаторного масла должна перед заливкой в оборудование подвергаться однократным испытаниям по показателям, приведенным в табл. 1.8.38, кроме п. 3. Значения показателей, полученные при испытаниях, должны быть не хуже приведенных в табл. 1.8.38. ¶

Таблица 1.8.38. Предельные допустимые значения показателей качества трансформаторного масла. ¶

Показатель качества масла

Свежее сухое масло перед заливкой в оборудование

Масло непосредственно после заливки в оборудование

по ГОСТ 982-80* марки ТК_π

по ГОСТ 982-80* марки ТК_π

1. Электрическая прочность масла, кВ, определяемая в стандартном сосуде, для трансформаторов и изоляторов напряжением:

2. Содержание механических примесей

3. Содержание взвешенного угля в трансформаторах и выключателях

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

5. Реакция водной вытяжки

6. Температура вспышки, °C, не ниже

8. Температура застывания, °C не выше 1

9. Натровая проба, баллы, не более

10. Прозрачность при +5 °C

11. Общая стабильность против окисления (по ГОСТ 981-75*):

– количество осадка после окисления, %, не более

– кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1 г масла, не более

12. Тангенс угла диэлектрических потерь, %, не более 2 :

1 Проверка не обязательна для трансформаторов, установленных в районах с умеренным климатом. ¶

2 Нормы тангенса угла диэлектрических потерь масла в маслонаполненных вводах см. в табл. 1.8.36. ¶

Масла, изготовленные по техническим условиям, не указанным в табл. 1.8.38, должны подвергаться испытаниям по тем же показателям, но нормы испытаний следует принимать в соответствии с техническими условиями на эти масла. ¶

2. Анализ масла перед включением оборудования. Масло, отбираемое из оборудования перед его включением под напряжением после монтажа, подвергается сокращенному анализу в объеме, предусмотренном в п. 1-6 табл. 1.8.38, а для оборудования 110 кВ и выше, кроме того, по п. 12, табл. 1.8.38. ¶

3. Испытание масла из аппаратов на стабильность при его смешивании. При заливке в аппараты свежих кондиционных масел разных марок смесь проверяется на стабильность в пропорциях смешения, при этом стабильность смеси должна быть не хуже стабильности одного из смешиваемых масел, обладающего наименьшей стабильностью. Проверка стабильности смеси масел производится только в случае смешения ингибированного и неингибированного масел. ¶

Источник

Что такое кислотное число трансформаторного масла

Кислотное число трансформаторного масла – один из важнейших параметров данного нефтепродукта. Определение кислотного числа является неотъемлемой частью как сокращенного, так и полного анализа трансформаторного масла.

В общем случае кислотным числом называют количество миллиграммов КОН, требующегося для нейтрализации 1 г нефтепродукта.

Подлежит определению данный параметр также и при приемочных испытаниях. Для этого необходим кипящий этиловый спирт, с помощью которого из масла извлекаются все свободные кислоты. Затем их титруют спиртовым раствором едкого кали с индикатором.

При массовых испытаниях в случае выявления превышения кислотным числом своей нормы применяется более простой способ, использующий спирто-бензольную смесь.

Что характеризует кислотное число трансформаторного масла

Можно сказать, что кислотное число является характеристикой степени удаления из масла нафтеновых кислот, которые при определенных условиях могут провоцировать коррозию металлических поверхностей. При взаимодействии кислот с металлами образуются соли, которые снижают устойчивость масел к окислению, повышают его эмульгируемость с водой, а также отрицательно влияют на диэлектрическую прочность.

Как мы отвечали выше, кислотное число является нормируемым параметром и в случае превышения рекомендуемого значения необходимо предпринимать меры, по снижению его численного значения.

Оборудование для снижения кислотного числа

Для удаления из трансформаторных кислотных составляющих и продуктов распада целесообразно использовать установки типа СММ-Р торговой марки GlobeCore. Данное оборудование разработано специально для продления срока службы силовых трансформаторов методом восстановления химического состава и диэлектрической прочности электроизоляционных масел.

Несомненное преимущество установок СММ-Р – это возможность проведения регенерации масел прямо в трансформаторе, который может пребывать как под напряжением, так и без него.

Обработка масла на месте эксплуатации позволяет растворить остаток с изоляции обмоток и удалить его при помощи сорбента Фуллерова земля.

Сам сорбент может использоваться многократно за счет реактивации непосредственно в регенерационном оборудовании. Процесс не прерывается на поиски и замену поглощающего вещества, что сокращает регенерацию во времени.

Источник

Испытание трансформаторного масла

Трансформаторное масло для изоляции и охлаждения некоторых видов электроэнергетического оборудования. В качестве примера можно привести масляные высоковольтные выключатели, реакторное оборудование и силовые трансформаторы. Для нормальной работы перечисленных устройств должны регулярно проводиться испытания трансформаторного масла. С чем связана такая необходимость, и какова методика испытаний Вы узнаете, ознакомившись с данной статьей.

Зачем нужно проводить испытания трансформаторного масла?

Масло обладает определенными электрическими и физическими свойствами, которые со временем изменяются и перестают отвечать действующим нормам. То есть, можно сказать, что оно стареет. Давайте рассмотрим, какие при этом могут происходить изменения нормы показателей.

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

Изменение физических свойств

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

Изменение электрических свойств

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

Таблица 1. Соотношение рабочего и пробивного напряжения.

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

Порядок и методика проведения испытаний

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

Разобравшись с порядком проведения испытаний, рассмотрим основные методики.

Сокращенный химический анализ

Данная методика испытаний включает в себя:

Полный химический анализ

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

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

Определение электрической прочности

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

Устройство контроля электрической прочности КПН-901

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

Объем и периодичность испытаний

Согласно действующим нормам масло испытывается в следующих случаях:

Пример протокола испытания с пояснением

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

Пример протокола испытаний трансформаторного масла

В протоколе содержится следующая информация:

Источник

Физико-химический анализ трансформаторного масла

Подобный контроль состояния помогает оценивать работоспособность, ресурс маслонаполненного оборудования, позволяет предупредить его выход из строя. Поэтому, помимо ХАРГа, проведение лабораторного физико-химического анализа масла нельзя недооценивать, ведь выявленные и устраненные на ранней стадии дефекты, позволяют не тратить деньги на замену оборудования, вышедшего из строя.

Лаборатория компании ООО «Сибэнергодиагностика» выполнит
физико-химимческий анализ трансорматорного масла

Цены на анализ трансформаторного масла: документ

Цена: от 2250 рублей
( с учетом НДС 20% )

Что такое физико-химический анализ?

Возможность проведения диагностики обусловлена способностью трансформаторного масла изменять свои электрофизические и химические свойства из-за воздействия различных факторов, возникающих во время эксплуатации. Эти изменения в свою очередь приводят к ухудшению электроизоляционных свойств, т.е. приводят к “старению” масла. В этом случае, оборудование подвержено риску возникновения дефектов, т.к. осадок, накопившийся в жидкой изоляции в результате старения, откладывается на активных частях электрооборудования (обмотках и магнитопроводах), тем самым ухудшая отвод тепла. Последствия подобного воздействия способствуют ускоренному старению целлюлозной изоляции, ухудшению ее электроизоляционных свойств.

Основным фактором, провоцирующим возникновение описанных дефектов, является окислительное превращение углеводородов, смолистых и сернистых продуктов, входящих в состав масла.

Способность изменения своих физико-химических свойств, позволяет оценивать состояние самого масла (старение, загрязнение, увлажнение, деструкция), твердой изоляции (загрязнении, увлажнении, деструкции), а также нарушении герметичности в системе защиты.

Показательные характеристики масла

Для определения текущего качества масла существует комплекс показателей, выраженный в сокращенном и полном физико-химический анализе. К нему относятся следующие характеристики:

Количество миллиграммов едкого калия, необходимого для нейтрализации всех свобоных кислот, содержащихся в одном грамме масла.
Оно характеризует степень окисления масла под воздействием эксплуатационных факторов. В окисленом масле образуется осадок, подвергающий разрушительному действию твердую изоляцию.

Повышенное содержание не растворенной в масле воды обуславливает низкие диэлектрические свойства масла и низкую электрическую прочность изоляции оборудования.

По результатам анализа осуществляется оценка диэлектрических свойств масла, прогнозируется дальнейшее их изменение. Это позволяет обнаружить процессы старения бумажной изоляции, нарушение герметичности оборудования, увлажнение целлюлозной изоляции.

Диэлектрические потери определяются проводимостью масла, таким образом, наличие загрязнений, повышающих электропроводность масла, значительно влияют на данный показатель.

Анализ позволяет выявлять ухудшение всех изоляционных характеристик оборудования, а также установить вид этих загрязнений.

В анализе устанавливается число содержащихся в масле частиц, а затем их распределение по группам в зависимости от размера. Качественный состав примесей позволяет определить направление поиска источника загрязнения, т.е. поврежденной части оборудования.

Анализ позволяет выявлять механические повреждения изоляции и иных элементов активной части оборудования.

Данный показатель и пробивное напряжение взаимозависимые величины. На них влияет наличие в масле даже небольшого количества влаги и различных примесей. Определение электрической прочности масла осуществляется путем измерения его пробивного напряжения.

Анализ позволяет оценить работоспособность изоляции в целом.

Температура, при которой пары масла, нагреваемого в закрытом сосуде, образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.
Данный показатель характеризует:

Анализ позволяет выявить возникновение нештатных ситуаций, влияющих на противопожарную безопасность и дефекты оборудования, такие как: повреждение контактов, “пожар в железе”, короткозамкнутые витки и т.п.

Показатель характеризует изменение химических и электрофизических свойств масла в процессе эксплуатации и указывает на степень его старения. Искусственно окисляя масло в специальных аппаратах, устанавливается процентное содержание осадка и кислотного числа в нем, тем самым определяя его стабильность.

Анализ позволяет определить срок службы масла.

Данные соединения образуются как вторичные продукты гидролитической и термической деструкции целлюлозы. Они растворяются в масле, что позволяет использовать анализ проб масла для их оценки концентрации. Подвержены распаду в результате адсорбции силикагелем.

Анализ позволяет выявить старение изоляции.

Для осуществления замедления процессов окисления масла и старения изоляции, герметичное электрооборудование заполняется дегазированным маслом. В случае нарушения герметичности, в масле растворяется газ (воздух). Данный показатель определяет долю этого газа (кислорода и азота), которая растворена в масле.

Анализ свидетельствует о нарушении герметизирующих узлов системы защиты масла.

Электрическое и тепловое воздействие на целлюлозную изоляцию приводят к окислительным процессам с образованием воды, фурановых соединений, окиси и двуокиси углерода. Для замедления процесса окисления масла в высоковольтном оборудовании применяются присадки Ионол или Агидол-1, но со временем содержание данных присадок под действием окислительных процессов снижается

Анализ концентрации антиоксиданта является существенной характеристикой состояния жидкой изоляции. Он позволяет выявить:

Силикагель применяется в воздухоосушительных фильтрах негерметичного маслонаполненного электрооборудования и в термосифонном фильтре очистки масла. Обработанный хлористым кобальтом силикагель при увлажнении меняет свой цвет, что позволяет оценивать влажность.

Анализ направлен на определение степени влажности изоляции электрооборудования.

Свежее масло имеет светло-желтый цвет. Темный цвет указывает на возможное старение масла или его загрязнение при транспортировке.

Анализ направлен на определение ориентировочной оценки степени его старения или возможного его перегрева.

Новая бумажная изоляция, как правило, имеет величину СП, равную 1100 и высокую сопротивляемость растяжению. У трансформатора, находящегося в эксплуатации, СП со временем снижается. Скорость снижения этого показателя, в основном, зависит от температур в трансформаторе и от других факторов, таких как влажность, содержание кислорода, и кислотность масла. Чем сильнее разрушается бумага, тем ниже ее СП. В настоящее время отрасль рассматривает СП = 200 в качестве самого нижнего допустимого значения для трансформатора, находящегося в эксплуатации. Считается, что это, примерно, соответствует потери бумагой 60% своей начальной сопротивляемости растяжению, измеренной в лабораторных условиях.

Анализ направлен на определение степени разрушения бумажной изоляции.

Процесс старения масла сопровождается выделением коллоидных частиц и увеличением их размеров, что приводит к увеличению способности масла рассеивать свет, т.е. масло становиться мутным. Для измерения мутности используется эффект уменьшения светового потока, проходящего через коллоидно-дисперсную среду.

Анализ позволяет установить степень старения масла.

Растворенные в масле продукты глубокого старения, способны выпадать в виде осадка на элементах активных частей электрооборудования. Проверить на наличие шлама можно оценкой изменения цвета масла в спектрах пропускания, поглощения.

Анализ позволяет установить наличие продуктов старение и предупредить негативное разрушающее их воздействие на целлюлозную изоляцию.

Периодичность испытаний

Существуют требования, согласно которым электрооборудование должно проходить обследование технического состояния с определенной периодичностью. Подробный перечень анализов и периодичность их проведения указаны в разделе Таблица периодичности физико-химических испытаний

Преимущества нашей компании «Сибэнергодиагностика»

Залогом качественного анализа электроизоляционного масла помимо тщательного и правильного его отбора из электрооборудования, является его профессиональное исследование. Оно складывается из опыта квалифицированных и компетентных сотрудников, использования современного диагностического оборудования. Сотрудничая с нами, Вы гарантировано получаете точную диагностику вашего оборудования.

В нашем распоряжении находятся:

Заказать анализ

Заказать проведение физико-химического анализа масла Вы можете в нашей компании. Для того, чтобы получить консультативную помощь, полную информацию о возможностях проведения, пожалуйста, оставьте заявку и мы с Вами свяжемся.

Обращаем Ваше внимание, что ознакомиться с перечнем анализов проб трансформаторного масла, которые проводит наша лаборатория, Вы можете в разделе Анализ трансформаторного масла.

Источник