9. Эксплуатация трансформаторного масла

Наиболее ответственным этапом технического обслуживания трансформаторов является эксплуатация трансформаторного масла, предназначенного для изоляции находящихся под напряжением узлов и частей активной части трансформатора, отвода тепла от нагревающихся при работе трансформатора частей и для предохранения твердой изоляции от быстрого увлажнения при проникновении влаги из окружающей среды.

Эксплуатационные свойства масла определятся химическим составом, который зависит, главным образом, от качества сырья и применяемых способов его очистки при получении. Для заливки рекомендуется применять масло определенной марки. Каждая партия масла должна иметь сертификат качества от производителя.

Масла делят на:

• свежее сырое;

• свежее сухое;

• эксплуатационное;

• регенерированное;

• отработанное.

При эксплуатации происходит окисление, увлажнение и загрязнение масла. В процессе эксплуатации производят анализ качества масла. Пробу, как правило, берут из нижних слоев устройств.

Основные правила при отборе проб масла

1. Должна соблюдаться аккуратность (включая меры пожарной безопасности).

2. Пробу берут при сухой погоде.

3. Должна быть соответствующая емкость (готовит лаборатория; желательно использование банки с притиром).

4. Выпуск небольшого количества масла из маслопропускного отверстия перед забором масла.

5. Следует дважды прополоскать банки для масла.

6. Наполнение банки должно быть до краев.

7. Доставку в лабораторию должны производить не более 7 дней после отбора масла.

8. На банке с маслом должен иметься ярлык, на котором указывают, откуда и когда взята проба.

9. В зимнее время, когда емкость с маслом вносят с мороза в теплое помещение, ее вскрывают не раньше, чем она прогреется до температуры помещения, иначе произойдет конденсация паров влаги и значение пробивного напряжения упадет.

Для защиты масла от старения и увлажнения в процессе эксплуатации служит ряд устройств: расширитель, воздухоосушитель, адсорбционный и термосифонный фильтры, газовые и пленочные защиты, специальные присадки (антиокислительные и стабилизирующие).

Адсорбционные фильтры используют для непрерывной регенерации масла в трансформаторах с системой охлаждения Ц и ДЦ. Термосифонные – в трансформаторах с системами охлаждения М и Д. Количество сорбента должно составлять, примерно, 1 % от веса масла в трансформаторе. Силикагель представляет собой пористые зерна активной части окиси алюминия; может быть естественным и искусственным – сорт КСК (крупнозернистый силикагель крупнопористый) – CaA.

Принципы устройств пленочной защиты заключаются в наиболее полном удалении влаги и газа из изоляции и масла и их полной герметизации за счет установки внутри расширителя эластичной емкости, служащей для компенсации температурного изменения объема масла при работе трансформатора. Эта емкость плотно прилегает к внутренней поверхности расширителя и масла и обеспечивает герметизацию его от окружающей среды; одновременно внутренняя полость эластичной емкости соединена патрубком с окружающим воздухом через воздухоосушитель, который препятствует конденсации влаги на ее поверхности. В трансформаторах с пленочной защитой вместо предохранительной трубы устанавливают предохранительные клапаны, позволяющие обеспечить более надежную герметизацию.

Азотная защита заключается в том, что микропустоты в изоляции и масле, образующиеся в результате тщательного удаления из них воздуха, а также надмасленое пространство, заполняют сухим азотом и герметизируют от окружающей среды при помощи мягких резервуаров, служащих для компенсации температурных изменений при работе трансформатора.

Некоторые показатели, характеризующие качество масла

1. Пробивное напряжение (характеризует электрическую прочность).

2. Кислотное число – определенное количество миллиграмм едкого калия, которое требуется для нейтрализации всех свободных кислот в масле на 1 г.

3. Реакция водной выдержки (характеризует наличие нерастворенных кислот в масле; реакция водной выдержки должна быть нейтральной).

4. Температура вспышки масла (не должна снижаться более чем на 5 °С).

5. Температура замерзания.

6. Вязкость (важная характеристика; масло должно быть невязким, чтобы отдавать тепло от нагретых элементов).

7. Содержание механических примесей (примеси могут появляться в результате растворения лаков, красок, изоляции, угля и образуются в процессе появления электрической дуги; примеси представляют собой осадок – шлам; механические примеси могут вызвать перекрытие между изолированными друг от друга элементами, рост диэлектрических потерь в масле).

В процессе эксплуатации цвет масла меняется: свежее масло имеет светло-желтый цвет. Цвет масла меняется под влиянием нагрузки, нагрева и загрязнения смолами и осадками. Примеси определяются визуально.

Очистка и регенерация масла

В процессе эксплуатации масло очищают от механических примесей (кларификация) с помощью центрифуги, а также удаляют воду (пурификация), при этом используют те же центрифуги, но с другими фильтрами. Регенерация (восстановление) производится обработкой щелочью, серной кислотой и отбеливающими землями.

Сушка масла с помощью цеолитов и распыления в вакууме

Цеолит – синтетическое вещество, содержащее большое количество пор различной величины. Марка наиболее распространенного цеолита – NaA (CaA).

Также используют антиокислитель марки ВТИ-1, повышающий стабильность.

Фильтрование – продавливание масла через пористую среду с большим количеством каналов (капилляров), где задерживаются все загрязнения; фильтрующей средой служит фильтровальный картон.