Трансформаторное масло

Трансформаторное масло выполняет функции диэлектрика и охлаждающей среды, а для устройств РПН также дугогасящей среды. Свежее трансформаторное масло светло-желтого цвета и имеет высокие физико-химические и диэлектрические свойства. Старение масла в эксплуатации связано с его окислением. При соблюдении всех правил монтажа трансформатора и заливки масла на первом этапе процесс окисления происходит медленно. Изменения в масле обычными методами почти не обнаруживаются, но стабильность масла постепенно снижается. На втором этапе масло приобретает коричневый цвет, становится мутным, увеличивается кислотное число и зольность, появляются низкомолекулярные кислоты, которые оказывают вредное воздействие как на бумажную изоляцию, так и на металлы. Появляются осадки, которые могут ухудшить условия охлаждения обмоток.

Предельно допустимые показатели физико-химических и диэлектрических свойств как вновь заливаемого, так и эксплуатируемого трансформаторного масла ограничены нормами «Инструкция по эксплуатации трансформаторов». Требования к маслу, находящемуся в эксплуатации, ниже, чем ко вновь заливаемому. К некоторым сортам масла, а также к маслу в некоторых типах трансформаторов требования могут отличаться от выше указанных, что должно быть оговорено в соответствующих технических условиях или инструкции завода-изготовителя.

В качестве номинального напряжения U_ном принимается напряжение обмотки высшего напряжения трансформатора, если проба масла берется из бака трансформатора или масло предназначено для заливки в бак. Для масла высоковольтных вводов принимается номинальное напряжение ввода. Для контактора устройства РПН номинальное напряжение определяется местом его установки. Если устройство установлено «в линии» (в автотрансформаторах на стороне среднего напряжения), то принимается номинальное напряжение данной обмотки, если в нейтрали – 35 кВ (для трансформаторов 110 кВ и более) или 10 кВ.

В трансформаторах напряжением до 35 кВ во всех случаях масло испытывается по, так называемому, сокращенному анализу. Это относится и к пробам, отбираемым при эксплуатации, и к заливаемому маслу, и к маслу транспортируемых трансформаторов.

Свежее масло, заливаемое во все виды маслонаполненных вводов, а также эксплуатационное масло негерметичных вводов испытывается по следующим показателям: 1. пробивное напряжение; 2 механические примеси; 3 кислотное число; 4 водорастворимые кислоты и щелочи; 5 температура вспышки; 6 тангенс угла диэлектрических потерь – tgδ для трансформаторов напряжением 220 кВ и более.

Масло герметичных вводов в эксплуатации испытывается лишь в случае повышения tgδ основной изоляции или ее последних слоев и при повышении давления масла во вводе выше нормы.

Более подробное о испытании и химическом анализе трансформаторного масла будет изложено в разделе «эксплуатация и ремонт ЭО».

Масло из контакторов устройств РПН также подлежит испытаниям. Если бак избирателя соединен трубкой с баком трансформатора, масло подвергается тем же испытаниям, что и из основного бака трансформатора.

Отбор проб масла в эксплуатации из баков трансформаторов напряжением 330 кВ и выше, а также блочных трансформаторов мощностью 180 МВ·А и более любого напряжения производится не реже 1 раза в год. Для остальных трансформаторов масло проверяется не реже 1 раза в 3 года. Масло негерметичных вводов напряжением 500 кВ проверяется в первые 2 года эксплуатации не реже 2 раз в год, в дальнейшем – 1 раз в 2 года; при напряжении 110-330 кВ – 1 раз в год в течение первых двух лет, в дальнейшем – 1 раз в 3 года. Масло из герметичных вводов в общем случае не проверяется.

Пробы масла из контакторов устройств РПН должны отбираться не реже 1 раза в год. Однако если переключения производятся достаточно часто, то отбор производится через меньшие интервалы времени. Обычно число переключений между отборами проб должно составлять не более 5 000, если иное не указано в инструкции завода-изготовителя. При снижении пробивного напряжения или обнаружении воды масло в контакторе подлежит замене. Для многих устройств РПН инструкции заводов-изготовителей требуют заменять масло в контакторе через 5 лет или 25 тыс. переключений независимо от его состояния.

В зависимости от конкретных условий пробы масла как из бака трансформатора, так и из контакторов устройств РПН могут отбираться чаще чем это предусмотрено нормами. Некоторые такие случаи будут рассмотрены в последующих параграфах.

Для того чтобы результаты испытания или анализа масла были достоверными, отбор проб должен производиться аккуратно, с тем чтобы не допустить увлажнения, загрязнения масла и возникновения помех. Нужно очистить пробку или кран от грязи и пыли, слить в постороннюю емкость некоторое количество масла (с тем чтобы промыть отверстие крана и быть уверенным, что в пробу попало масло из интересующей емкости, а не из маслосливной трубки), затем набирать пробу. Пробу в банку вместимостью не менее 0,5 л с притертой пробкой после двукратного ополаскивания маслом, предназначенным для испытаний. Следует помнить, что при резком изменении температуры банок на них может конденсироваться влага, поэтому открывать банки следует после того, как они приняли температуру среды. Это относится как к пустым, так и к заполненным банкам. В частности, поступившая на испытания проба масла должно постоять в помещении лаборатории летом 2-3 ч, зимой 8-12 ч.

Одной из основных характеристик масла является электрическая прочность, или пробивное напряжение. В России испытание производится в стандартном разряднике, представляющие собой два плоских или сферических электрода диаметром 25 мм, расположенных взаимно параллельно в фарфоровой ванночке на расстоянии 2,5 мм друг от друга. Исследования показали, что для трансформаторного масла с пробивным напряжением выше 50 кВ значение пробивного напряжения, определенное в аппарате со сферическими электродами, выше, чем значение, определенное в аппарате с плоскими электродами, в среднем на 6 кВ, а для масла с пробивным напряжением менее 50 кВ оно ниже в среднем на 5 кВ. Поэтому допустимые значения пробивного напряжения масла в трансформаторах класса напряжения 330 кВ и более разные для случаев использования плоских и сферических электродов.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие работы входят в технологический процесс монтажа трансформаторов?

2. Что проверяют у трансформатора в период хранения?

3. Как производится транспортировка трансформаторов?

4. В каких случаях необходима сушка изоляции трансформаторов?

5. При каких условиях вводят в эксплуатацию трансформаторов без сушки?

6. Каким пробором проверяют сопротивление изоляции обмоток и основных элементов трансформатора?

7. Какие функции выполняет трансформаторное масло?

 

 

Глава 3