Показательные характеристики трансформаторного 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 свободных кислот, содержащихся в одном грамме масла.Оно характеризует степень окисления масла под воздействием эксплуатационных факторов. В окисленном масле образуется осадок, подвергающий разрушительному действию твердую изоляцию.

Количество миллиграммов едкого калия, необходимого для нейтрализации водорастворимых кислот, содержащихся в одном грамме масла. Водорастворимыми кислотами являются — низкомолекулярные кислоты. Их повышенное содержание вызывает коррозию металлов и старение изоляции.

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.

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.

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

· Наличие в масле летучих веществ и легких фракций нефти. Обуславливается попаданием бензина или другого легковоспламеняющегося вещества из-за ошибок персонала.

· Местный нагрев и разложение масла, которые сигнализируют о возникновении повреждений электрооборудования

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.

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:

· Закисление масла

· Разрушение твердой изоляции

· Проведение некорректных эксплуатационных мероприятий (неправильная обработка/ доливка трансформаторного масла).

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.

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.

Свойство жидкости (или газа) оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) её частиц. Все жидкости обладают вязкостью, которая проявляется в виде внутреннего трения при смещении прилегающих друг к другу слоёв этой жидкости. Вследствие тормозящего влияния стенок/стенки, слои жидкости будут двигаться с разными скоростями, значения которых возрастают по мере отдаления от стенки.

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.

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.

Все эти характеристики нужно определить, чтобы узнать качество и свойства трансформаторного масла. Анализ проводят в специальных лабораториях, после анализа заказчику выдается заключение о результатах анализа на специальном лабораторном бланке.