Električna izolaciona ulja: vrste i svojstva. Transformatorsko ulje - karakteristike primjene i sastav

Transformatorska ulja

Transformatorska ulja koriste se za punjenje energetskih i mjernih transformatora, reaktorske opreme, kao i prekidača ulja. U potonjim aparatima ulja obavljaju funkciju sredstva za gašenje luka.

Električna izolacijska svojstva ulja određena su uglavnom tangentom kuta dielektričnih gubitaka. Dielektrična čvrstoća transformatorskih ulja uglavnom je određena prisutnošću vlakana i vode, stoga bi mehaničke nečistoće i voda u uljima trebali biti potpuno odsutni. Niska tačka tečenja ulja (-45 ° C i niža) neophodna je za održavanje njihove mobilnosti na niskim temperaturama. Da bi se osiguralo učinkovito odvođenje topline, transformatorska ulja moraju imati najniži viskozitet pri tački paljenja od najmanje 95, 125, 135 i 150 ° C za različite marke.

Najvažnije svojstvo transformatorskih ulja je stabilnost na oksidaciju, odnosno sposobnost ulja da održava parametre tokom dugotrajnog rada. U Rusiji, sve vrste korištenih transformatorskih ulja su inhibirane antioksidativnim aditivom - 2,6-di-tercijarni butilparakrezol (također poznat kao ionol, agidol-1, itd.). Učinkovitost aditiva temelji se na njegovoj sposobnosti interakcije s aktivnim peroksidnim radikalima, koji nastaju tokom lančane reakcije oksidacije ugljovodonika i koji su njegovi glavni nosioci. Transformatorska ulja inhibirana jonolom obično se oksidiraju s izraženim periodom indukcije.

U prvom razdoblju ulja osjetljiva na aditive oksidiraju izuzetno sporo, budući da svi oksidacijski lanci koji nastaju u volumenu ulja završavaju inhibitorom oksidacije. Nakon iscrpljivanja aditiva, ulje oksidira brzinom bliskom onoj u baznom ulju. Efekat aditiva je efikasniji, što je duži period indukcije oksidacije ulja, a ta efikasnost zavisi od sastava ugljovodonika ulja i prisustva nečistoća neugljikovodičnih jedinjenja koja pospešuju oksidaciju ulja (azotne baze, naftenske kiseline , produkti oksidacije ulja koji sadrže kisik).

Na slici je prikazana ovisnost trajanja indukcijskog perioda oksidacije transformatorskog ulja pri istoj koncentraciji aditiva o sadržaju aromatičnih ugljovodonika u njemu. Oksidacija je provedena u aparatu koji je bilježio količinu kisika apsorbiranog u ulju na 130°C u prisustvu katalizatora (bakrene žice) u količini od 1 cm 2 površine na 1 g ulja sa oksidirajućim plinom ( kiseonik) u statičkim uslovima. Smanjenje sadržaja aromatičnih ugljovodonika, koje nastaje prilikom prečišćavanja naftnih destilata, kao i uklanjanje ne-ugljovodoničnih inkluzija, povećava stabilnost transformatorskog ulja inhibiranu jonolom.

Međunarodna elektrotehnička komisija razvila je standard (publikacija 296) "Specifikacije za svježa naftna izolacijska ulja za transformatore i prekidače". Standard predviđa tri klase transformatorskih ulja:

I - za južne regije (sa tačkom stinjavanja ne većom od -30 ° C), II - za sjeverne regije (sa tačkom stinjavanja ne većom od -45 ° C) i III - za arktičke regije (sa izlijevanjem tačka od -60°C). Slovo A u oznaci klase označava da ulje sadrži inhibitor oksidacije, a odsustvo slova znači da ulje nije inhibirano.

U tabeli su prikazani zahtjevi za ulja klasa II, II A, III, III A preuzeta iz standarda IEC 296. Ulja klase I i IA se ne proizvode niti koriste u Rusiji.

Zahtjevi Međunarodne elektrotehničke komisije za transformatorska ulja klasa II, HA, III, IIIA

Indikatori Test Method Zahtjevi klase
II i IIA III i IIIA
Kinematički viskozitet, mm2/s, na temperaturi: 40°C ISO 3104 11,0 3,5
-30 °C 1800 -
-40 °C - 150
Temperatura, ° C: treperi u otvorenom lončiću, ne niže ISO 2719 130 95
očvršćavanje, ne veće ISO 3016 -45 -60
Izgled Određeno vizuelno u prolaznom svetlu na sobnoj temperaturi i debljini od 10 cm Prozirna tečnost, bez taloga i suspendovanih čestica
Gustina, kg/dm3 ISO 3675 <=0,895
Površinski napon, N / m, na 25 ° C ISO 6295 Vidi napomenu 1
Kiselinski broj, mg KOH/g 7,7 IEC 296 <=0,03
Korozivni sumpor ISO 5662 Nije korozivno
Sadržaj vode, mg/kg IEC 733 Vidi napomenu. 2
Sadržaj antioksidativnih dodataka IEC 666 Za klase II i III - ne, za klase IIA i IIIA - vidi napomenu. 3
Oksidaciona stabilnost: kiselinski broj, mg KOH/g IEC 1125A za klase II i III; <= 4
maseni udio sedimenta,% IEC 1125 V za klase IIA i IIIA <= 0,1См.прим.4
Probojni napon, kV: kako je isporučeno IEC 156 >= 30
nakon obrade >= 50 *
Tange ugla dielektričnog gubitka na 90 ° C i 40-60 Hz IEC 247 <= 0,005
* Rezultat pokazuje da se kontaminacija može lako ukloniti konvencionalnim proizvodima za tretman.
Napomene 1. Specifikacija ne standardizira ovaj indikator, iako neki nacionalni standardi uključuju zahtjev od najmanje 40-10 "3 N/m. 2. Specifikacija ne standardizira ovaj indikator, iako u nekim zemljama postoje standardi od 30 mg/kg kada isporučuje se u seriji i 40 mg/kg pri otpremi u bačvama 3. Vrsta i sadržaj antioksidansa se dogovaraju između dobavljača i potrošača 4. Specifikacija ne standardizira ovaj pokazatelj Poznato je da dobra ulja imaju period indukcije od više od 120 sati.

6. Uklonjeno je ograničenje roka važenja prema protokolu N 2-92 Međudržavnog vijeća za standardizaciju, mjeriteljstvo i sertifikaciju (IUS 2-93)

7. IZDANJE (juni 2011.) sa izmjenama i dopunama br. 1, 2, 3, odobrenim u martu 1982., martu 1985., ožujku 1989. (IUS 7-82, 6-85, 6-88), dopunama (IUS 6-2005.)


Ovaj standard se odnosi na transformatorska ulja sumporne kiseline i selektivnog prečišćavanja, proizvedena od ulja sa niskim sadržajem sumpora i koja se koriste za punjenje transformatora, uljnih prekidača i druge visokonaponske opreme kao glavnog električnog izolacionog materijala.



1. BRENDOVI

1. BRENDOVI

Ugrađuju se sljedeće marke transformatorskih ulja:

TK - bez aditiva (proizveden po posebnim narudžbama za opšte tehničke svrhe), nije dozvoljeno koristiti za punjenje transformatora;

T-750-sa dodatkom (0,4 ± 0,1)% antioksidativnog aditiva 2,6 di-tercijarnog butilparakresola;

T-1500 - sa dodatkom najmanje 0,4% antioksidativnog aditiva 2,6 di-tercijarnog butilparakrezola;

PT je ulje koje obećava.

(Izmijenjeno izdanje, Izmjene N 1, 3).

2. TEHNIČKI ZAHTJEVI

2.1. Transformatorska ulja moraju biti proizvedena u skladu sa zahtjevima ovog standarda, od sirovina i po tehnologiji koja se koristi u izradi uzoraka ulja koji su prošli ispitivanja sa pozitivnim rezultatima i odobreni za upotrebu na propisani način.


2.2. U pogledu fizičko-hemijskih parametara, transformatorska ulja moraju odgovarati zahtjevima i standardima navedenim u tabeli.

Naziv indikatora

Norma za marku

Test Method

TC OKP
02 5376 0101

T-750 OKP
02 5376 0104

T-1500 OKP
02 5376 0105

1. Kinematička viskoznost, m / s (cSt), ne više:

na 50 ° C

na minus 30°S

1200 10 (1200)

2. Kiselinski broj, mg KOH na 1 g ulja, ne više

3. Tačka paljenja, određena u zatvorenom lončiću, °C, ne niže

Odsutnost

6. Tačka stinjavanja, °C, ne više

7. Soda test, optička gustoća, ne više

10. Boja na kolorimetru CNT, CNT jedinice, ne više

11. Stabilnost protiv oksidacije, ne više:

______________
* Vjerovatno greška u originalu. Treba pročitati GOST 6581. - Napomena proizvođača baze podataka.

Napomene:

1. Za transformatorsko ulje marke TK, proizvedeno od ulja Embensky i njihovih mješavina s uljem Anastasyevskaya, kada se testira na stabilnost protiv oksidacije u skladu sa GOST 981, masa isparljivih niskomolekularnih kiselina od 0,012 mg KOH po 1 g ulja dozvoljeno, kiselinski broj oksidiranog ulja nije veći od 0,5 mg KOH po 1 g ulja.

2. Prilikom proizvodnje transformatorskih ulja od parafinskih ulja iz Bakua, dopušteno je koristiti deparafiranje uree.

3. (Obrisano, Rev. N 2).


(Izmijenjeno izdanje, Izmjene N 2, 3, Izmjene).

3. SIGURNOSNI ZAHTJEVI

3.1. Transformatorska ulja su proizvodi niske opasnosti i, u smislu stepena izloženosti ljudskom tijelu, pripadaju 4. klasi opasnosti u skladu sa GOST 12.1.007.

3.2. Transformatorska ulja su, u skladu sa GOST 12.1.044, zapaljive tečnosti sa tačkom paljenja od 135 ° C.

3.3. Prostorija u kojoj se radi sa uljem mora biti opremljena dovodnom i ispušnom ventilacijom.

3.4. Najveća dopuštena koncentracija para ugljikovodičnih ulja u zraku radnog područja je 300 mg / m prema GOST 12.1.005.

3.5. Pri radu sa transformatorskim uljima osobna zaštitna sredstva moraju se koristiti u skladu sa standardnim pravilima odobrenim na propisan način.

3.6. Kada se ulja zapale, koriste se sljedeća sredstva za gašenje: prskana voda, pjena; s volumetrijskim kaljenjem - ugljični dioksid, sastav SLB, sastav 3,5, para.

Odjeljak 3. (Izmijenjeno izdanje, izmjena br. 3).

4. PRAVILA PRIHVAĆANJA

4.1. Transformatorsko ulje prihvaća se u serijama. Serijom se smatra svaka količina ulja proizvedena u toku tehnološkog procesa, homogena u pogledu kvaliteta, praćena jednim dokumentom o kvalitetu koji sadrži podatke u skladu sa GOST 1510.

(Izmijenjeno izdanje, izmjena br. 3).

4.2. Količina uzoraka je u skladu sa GOST 2517.

4.3. Po prijemu nezadovoljavajućih rezultata ispitivanja za najmanje jedan od indikatora, sprovode se ponovljena ispitivanja novouzetog uzorka iz istog uzorka.

Rezultati ponovnog testiranja odnose se na cijelu seriju.

(Izmijenjeno izdanje, izmjena br. 3).

5. METODE ISPITIVANJA

5.1. Uzorci transformatorskih ulja uzimaju se u skladu sa GOST 2517.

Za kombinirani uzorak, uzmite 3 dm3 svake marke ulja.

(Izmijenjeno izdanje, izmjena br. 1).

5.2. Ispitivanje sode za ulja T-750 i T-1500 određuje se u kiveti od 20 mm, za TK ulje - u kiveti od 10 mm.

5.3. Prozirnost transformatorskih ulja određuje se u staklenoj epruveti prečnika 30-40 mm. Ulje na temperaturi od 5°C treba da bude prozirno u prolaznoj svjetlosti.

5.4. Indeks mulja i kiselinski broj za ulje marke TK određuju se prema GOST 981 pod sljedećim uvjetima:

temperatura - 120°C,



potrošnja kisika - 200 cm / min,

trajanje oksidacije pri određivanju sedimenta i kiselinskog broja - 14 sati.

Pokazatelj hlapljivih kiselina niske molekulske mase dopušteno je odrediti pod sljedećim uvjetima:

temperatura - 120°C,

katalizator - kuglice prečnika (5 ± 1) mm, jedna od niskougljičnog čelika, jedna od bakra M0k ili M1k u skladu sa GOST 859;

potrošnja zraka - 50 cm / min;

trajanje oksidacije je 6 sati.

Stabilnost protiv oksidacije ulja razreda T-750 i T-1500 određuje se prema GOST 981 pod sljedećim uvjetima:

temperatura za ulje T-750 - 130°C, za ulje T-1500 - 135°C,

katalizator - bakarna ploča,

potrošnja kiseonika - 50 cm/min,



Oksidacijska stabilnost perspektivnog ulja za hidrokreking određuje se prema GOST 981 pod sljedećim uvjetima:

temperatura - 145°C,

katalizator je bakarna ploča;

potrošnja kiseonika - 50 cm / min;

trajanje oksidacije je 30 sati.

(Modifikovano izdanje, Rev. N 1, 2, 3).

5.5. Tangens kuta dielektričnog gubitka transformatorskih ulja određuje se bez pripreme ili nakon pripreme na jedan od sljedećih načina:

a) 100 cm3 ulja drži se 30 minuta na 50 °C pri zaostalom pritisku od 666,6 Pa (5 mm Hg) u posudi sa slobodnom površinom jednakom 100 cm2;

b) ulje se drži u kristalizatoru postavljenom u eksikator sa kalcinisanim kalcijum hloridom najmanje 12 sati sa debljinom sloja ne većom od 10 mm.

U slučaju nesuglasica koje nastanu u ocjeni kvaliteta proizvoda, priprema ulja prije određivanja tangenta kuta dielektričnog gubitka provodi se prema podstavu a.

Za određivanje tangenta kuta dielektričnog gubitka koriste se elektrode od nehrđajućeg čelika 12X18H9T ili 12X18H10T prema GOST 5632. Prilikom proizvodnje elektroda od bakra u skladu sa GOST 859 i mesinga u skladu sa GOST 17711, radne površine elektroda moraju biti premazane niklom, hromom ili srebrom. Određivanje se vrši pri jačini električnog polja od 1 kV / mm.

6. PAKOVANJE, OZNAČAVANJE, TRANSPORT I SKLADIŠTENJE

6.1. Pakovanje, označavanje, transport i skladištenje transformatorskih ulja - u skladu sa GOST 1510.

6.2. Dokument koji potvrđuje kvalitetu transformatorskog ulja razreda T-750 i T-1500 najviše kategorije i kontejner mora imati Državni znak kvalitete.



7. GARANCIJE PROIZVOĐAČA

7.1. Proizvođač garantuje usaglašenost kvaliteta transformatorskog ulja sa zahtevima ovog standarda, u skladu sa uslovima transporta i skladištenja.

7.2. Garantovani rok trajanja transformatorskih ulja je pet godina od datuma proizvodnje.

(Izmijenjeno izdanje, izmjena br. 2).



Elektronski tekst dokumenta
pripremio AD "Kodeks" i verifikovao:
službena publikacija
Nafta i naftni proizvodi. Ulja.

Tehnički uslovi. Zbirka GOST-ova. -

M.: Standardinform, 2011

Transformatorsko ulje je rafinirana uljna frakcija, odnosno mineralno ulje. Dobija se destilacijom ulja, pri čemu ova frakcija ključa na 300 - 400°C. Ovisno o vrsti sirovine, svojstva transformatorskih ulja su različita. Ulje ima složen sastav ugljikovodika, gdje prosječna molekulska težina varira od 220 do 340 amu. U tabeli su prikazane glavne komponente i njihov postotak u sastavu transformatorskog ulja.

Svojstva transformatorskog ulja kao električnog izolatora uglavnom su određena vrijednošću. Stoga je prisustvo vode i vlakana u ulju potpuno isključeno, jer sve mehaničke nečistoće pogoršavaju ovaj pokazatelj.

Tačka tečenja transformatorskog ulja je od -45°C i niže, što je važno kako bi se osigurala njegova mobilnost u radnim uvjetima na niskim temperaturama. Najniža viskoznost ulja doprinosi efikasnom rasipanju topline, čak i na temperaturama od 90 do 150 ° C u slučaju baklji. Za različite marke ulja, ova temperatura može biti 150 ° C, 135 ° C, 125 ° C, 90 ° C, ne niža.

Izuzetno važno svojstvo transformatorskih ulja je njihova stabilnost u oksidacionim uslovima; transformatorsko ulje mora održavati potrebne parametre tokom dužeg perioda rada.

Što se tiče RF specifično, sve vrste transformatorskih ulja koje se koriste u industrijskoj opremi su nužno inhibirane antioksidativnim aditivom - jonolom (2,6-di-tercijarni butilparakresol, također poznat kao agidol-1). Aditiv stupa u interakciju s aktivnim peroksidnim radikalima koji nastaju u lancu oksidativne reakcije ugljikovodika. Dakle, inhibirana transformatorska ulja imaju izražen period indukcije tokom oksidacije.

U početku, ulja osjetljiva na aditive oksidiraju polako, jer rezultirajuće oksidacijske lance prekida inhibitor. Kada se aditiv potroši, ulje oksidira normalnom brzinom kao i bez aditiva. Što je duži period indukcije oksidacije ulja, to je veća efikasnost aditiva.

Velik dio efikasnosti aditiva povezan je sa sastavom ugljovodonika ulja i prisustvom neugljikovodičnih nečistoća koje pospješuju oksidaciju, a to mogu biti dušične baze, naftne kiseline i produkti oksidacije ulja koji sadrže kisik.

Kada se naftni destilat rafinira, smanjuje se aromatični sadržaj, uklanjaju se neugljikovodične inkluzije, a na kraju se poboljšava stabilnost transformatorskog ulja inhibicije jonola. U međuvremenu, postoji međunarodni standard “Specifikacija za svježa naftna izolacijska ulja za transformatore i prekidače”.




Transformatorsko ulje je zapaljivo, biorazgradivo, gotovo netoksično i ne šteti ozonskom omotaču. Gustoća transformatorskog ulja kreće se od 840 do 890 kilograma po kubnom metru. Jedno od najvažnijih svojstava je viskoznost. Što je veći viskozitet, veća je i dielektrična čvrstoća. Istovremeno, za normalan rad u i u prekidačima, ulje ne bi trebalo biti jako viskozno, inače hlađenje transformatora neće biti efikasno, a prekidač neće moći brzo prekinuti luk.




Ovdje je potreban kompromis u pogledu viskoznosti. Tipično, kinematička viskoznost na 20 ° C za većinu transformatorskih ulja je u rasponu od 28 do 30 mm2 / s.




Prije punjenja aparata uljem, ulje se pročišćava dubokom termičkom vakuumskom obradom. Prema važećem dokumentu smjernica "Standardi obima i ispitivanja za električnu opremu" (RD 34.45-51.300-97), koncentracija zraka u transformatorskom ulju, izlivena u transformatore sa azotnom ili filmskom zaštitom, u zatvorene instrumentne transformatore i u zapečaćene čahure, treba ne smije biti veći od 0,5 (određeno plinskom hromatografijom), a maksimalni sadržaj vode je 0,001% težinski.

Za energetske transformatore bez filmske zaštite i za propusne čahure dopušten je sadržaj vode ne veći od 0,0025% mase. Što se tiče sadržaja mehaničkih nečistoća, koji određuje klasu čistoće ulja, on ne bi trebao biti gori od 11. za opremu napona do 220 kV, a ne gori od 9. za opremu napona većeg od 220 kV. Probojni napon, u zavisnosti od radnog napona, dat je u tabeli.


Kada se ulje puni, probojni napon je 5 kV niži od napona ulja prije punjenja u opremu. Dozvoljeno je smanjenje klase čistoće za 1 i povećanje procenta vazduha za 0,5%.

Uslovi oksidacije (metoda za određivanje stabilnosti - prema GOST 981-75)






Tačka tečenja ulja određuje se testom gdje je cijev sa zgusnutim uljem nagnuta za 45° i ulje ostaje na istom nivou jedan minut. Za svježa ulja ova temperatura ne smije biti niža od -45 °C.

Ovaj parametar je od ključnog značaja za. Međutim, u različitim klimatskim zonama zahtjevi za tačkom tečenja su različiti. Na primjer, u južnim regijama dopušteno je koristiti transformatorsko ulje s tačkom tečenja od -35 ° C.

Ovisno o uvjetima rada opreme, standardi mogu varirati, moguća su neka odstupanja. Na primjer, arktičke klase transformatorskog ulja ne bi se smjele stvrdnuti na temperaturama iznad -60 ° C, a tačka paljenja pada na -100 ° C (tačka paljenja je temperatura na kojoj zagrijano ulje proizvodi pare koje postaju zapaljive kada se pomiješaju sa zrakom).

Općenito, tačka paljenja ne smije biti niža od 135 ° C. Također su važne karakteristike kao što su temperatura paljenja (ulje se zapali i gori na njemu 5 ili više sekundi) i temperatura samozapaljenja (na temperaturi od 350-400 °C, ulje se pali čak i u zatvorenom lončiću u prisustvu zrak).

Transformatorsko ulje ima toplotnu provodljivost od 0,09 do 0,14 W/(m × K), a ona opada sa porastom temperature. Toplotni kapacitet raste sa porastom temperature i može biti od 1,5 kJ / (kg × K) do 2,5 kJ / (kg × K).

Koeficijent toplinske ekspanzije povezan je sa standardima za veličinu ekspanzijskog spremnika, a ovaj koeficijent je u području od 0,00065 1 / K. Otpor transformatorskog ulja na 90 ° C i pod uvjetima jakosti električnog polja od 0,5 MV / m ni u kojem slučaju ne smije biti veći od 50 Ghm * m.

Kao i viskoznost, otpornost ulja smanjuje se s porastom temperature. Dielektrična konstanta - u rasponu od 2,1 do 2,4. Tangens ugla dielektričnog gubitka, kao što je gore pomenuto, povezan je sa prisustvom nečistoća, tako da za čisto ulje ne prelazi 0,02 na 90 °C pod uslovima frekvencije polja od 50 Hz, au oksidovanom ulju može prelazi 0,2.

Dielektrična čvrstoća ulja mjeri se tokom ispitivanja proboja od 2,5 mm sa prečnikom elektrode od 25,4 mm. Rezultat ne bi trebao biti manji od 70 kV, a tada će dielektrična čvrstoća biti najmanje 280 kV / cm.


Unatoč poduzetim mjerama, transformatorsko ulje može apsorbirati plinove i rastvoriti značajnu količinu u sebi. U normalnim uslovima, 0,16 mililitara kiseonika, 0,086 mililitara azota i 1,2 mililitara ugljen-dioksida lako će se rastvoriti u jednom kubnom centimetru ulja. Očigledno, kisik će početi malo oksidirati. Ako se ispuštaju plinovi, naprotiv, to je znak defekta namotaja. Dakle, prisustvom gasova rastvorenih u transformatorskom ulju, hromatografskom analizom otkrivaju se defekti transformatora.

Vijek trajanja transformatora i ulja nije direktno povezan. Ako je transformator sposoban pouzdano raditi 15 godina, onda je preporučljivo očistiti ulje svake godine, a regenerirati ga nakon 5 godina. Međutim, kako bi se spriječilo brzo iscrpljivanje resursa ulja, predviđene su sasvim specifične mjere, čije će usvajanje značajno produžiti vijek trajanja transformatorskog ulja:

    Ugradnja ekspandera s filterima za upijanje vode i kisika, kao i plinova oslobođenih iz ulja;

    Izbjegavanje pregrijavanja radnog ulja;

    Periodično čišćenje;

    Kontinuirana filtracija ulja;

    Uvođenje antioksidansa.

Visoke temperature, reakcija ulja sa provodnicima i dielektricima - sve to potiče oksidaciju, koja je namijenjena sprječavanju antioksidativnog aditiva spomenutog na početku. Ali redovno čišćenje je i dalje potrebno. Visokokvalitetno čišćenje ulja vraća ga u upotrebljivo stanje.

Šta može biti razlog za povlačenje transformatorskog ulja iz upotrebe? To može biti kontaminacija ulja trajnim tvarima, čije prisustvo nije dovelo do dubokih promjena u ulju, a tada je dovoljno provesti mehaničko čišćenje. Općenito, postoji nekoliko metoda čišćenja: mehanička, termofizička (destilacija) i fizičko-hemijska (adsorpcija, koagulacija).

Ako se dogodila nesreća, napon proboja je naglo pao, pojavile su se naslage ugljika ili je hromatografska analiza otkrila problem, transformatorsko ulje se pročišćava izravno u transformatoru ili u prekidaču, jednostavno isključivanjem uređaja iz mreže.

Prilikom regeneracije korišćenog transformatorskog ulja dobijaju se do 3 frakcije baznih ulja za pripremu drugih komercijalnih ulja, kao što su motorna, hidraulična, transmisiona ulja, tečnosti za sečenje i masti. U prosjeku se nakon regeneracije dobije 70-85% ulja u zavisnosti od primijenjene tehnološke metode. Hemijska regeneracija je skuplja. Prilikom regeneracije transformatorskog ulja moguće je dobiti do 90% baznog ulja istog kvaliteta kao i svježe.

Čini se, gdje je ulje, a gdje su električni aparati? Štoviše, transformatori, unutar kojih lutaju velike struje, stvara se visoki napon. Ipak, takve električne instalacije rade uz korištenje tehničkih tekućina, a to nikako nije antifriz, a ne destilovana voda.

Vjerojatno su svi vidjeli ogromne transformatore na trafostanicama i energetskim jedinicama industrijskih preduzeća. Svi su opremljeni ekspanzijskim spremnicima na vrhu.

U te bačve se sipa transformatorsko ulje. Laiku izgleda prilično poznato: tijelo električne instalacije (po analogiji s karterom automobilskog motora), unutra se nalaze radne jedinice. I svo to bogatstvo je napunjeno uljem do samog vrha. Kako mi to razumijemo, ne govorimo o podmazivanju dijelova: u transformatoru nema pokretnih dijelova.

Područje primjene transformatorskog ulja

Prvo, razbijemo neke stereotipe. Uporno postoji zabluda da su sve tečnosti provodnici. Zapravo, daleko od svega, i nije tako očigledno kao metali.

Važno svojstvo transformatorskog ulja je njegova visoka otpornost na električnu struju. Toliko visok da je tečnost zapravo dielektrik (naravno, u razumnim granicama).

Takva karakteristika kao što je mazivost je posljednja zanimljiva stvar kod električara. S druge strane, toplinska vodljivost je vrlo važna.

Razgovarajmo o svojstvima odvojeno, ona slijede iz dva područja primjene:


Pokazatelji performansi takvih uređaja zadivljuju maštu: napon je nekoliko stotina hiljada volti, a jačina struje je do 50 hiljada ampera.

Ulje u ovim uređajima ima dvije funkcije. Naravno, izolacijska svojstva, kao kod transformatora. Ali glavna svrha je efikasno gašenje električnog luka.

Prilikom otvaranja (zatvaranja) kontakata na električnim sklopnim uređajima s takvim parametrima nastaje električni luk koji može uništiti kontaktnu grupu u nekoliko ciklusa.

Električni luk kada se kontakti otvore (nesreća na trafostanici) - video

Međutim, problemi nastaju samo u zračnom okruženju. Ako je unutrašnja šupljina napunjena transformatorskim uljem, neće doći do stvaranja luka i luka.

Za tvoju informaciju

Radi objektivnosti, napominjemo: postoji još jedno rješenje. Osim uljnih prekidača, aktivno se koriste vakuumski prekidači. Istina, oni kvalitativno obavljaju samo jednu funkciju: gašenje luka. Dielektrična svojstva vakuuma su uporediva s onima običnog zraka.

Međutim, ovo je tema za drugi članak.

Tehničke karakteristike transformatorskog ulja

Kao i mineralno motorno ulje, transformatorsko ulje se proizvodi destilacijom pripremljene sirove nafte (rafinirano), prokuvavanjem sirovina. Nakon sublimacije na temperaturi od 300°C - 400°C ostaje tzv. dizel destilat.

Zapravo, ova tvar je osnova za dobivanje transformatorskog ulja. Tokom čišćenja, zasićenost aromatičnim ugljikom i neugljičnim spojevima se smanjuje. Kao rezultat, povećava se stabilnost proizvoda.

Sublimacijom i odvajanjem destilata mogu se kontrolisati fizički i hemijski procesi. Manipuliranjem osnovnim sirovinama i tehnologijom moguće je promijeniti svojstva transformatorskog ulja. Oni se određuju rezultirajućim omjerom komponenti:

Zanimljivo je da je ovaj proizvod ekološki prihvatljiv. Prilikom njegove proizvodnje, upotrebe i odlaganja, uticaj na prirodu nije veći od uticaja sirovine (sirove nafte). Sastav ne uključuje umjetno sintetizirane aditive.

Kao i ulje, ulje za transformatore i prekidače nije toksično (što se može reći za naftne derivate), ne oštećuje ozonski omotač i bez traga se raspada u prirodnom okruženju.

Jedna od važnih karakteristika je gustoća transformatorskog ulja. Tipične vrijednosti su u rasponu od 0,82 - 0,89 * 10³ kg / m³. Brojevi zavise od temperature: radni opseg je 0°C - 120°C.

Kada se zagrije, smanjuje se, ovaj faktor se uzima u obzir pri dizajniranju sistema za hlađenje radijatora za transformatore.

Budući da su ulja relativno raznovrsna, ova karakteristika može varirati ovisno o potrebama kupca. Transformatorske podstanice se nalaze u različitim klimatskim zonama, često na krajnjem sjeveru i u Sibiru.

Ne samo da se gustoća mijenja s temperaturom

Viskoznost transformatorskog ulja može drastično promijeniti ukupne performanse električne instalacije.

IndikatoriTKpSelektivno rafinisano uljeT-1500UgkvrAGKMw
Kinematička viskoznost, im2 / s * na temperaturi
50°C9 9 - 9 9 5 -
40 ° C- - 11 - - - 3,5
20°C- 28 - - - - -
-30 °C1500 1300 1300 1200 1200 - -
-40 °C- - - - - 800 150
Kiselinski broj, mg KOH/g, ne više0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02
Temperatura, ° S
Treperi u zatvorenom lončiću, ne niže135 150 135 135 135 125 95
Smrzavanje, ne više-45 -45 -45 -45 -45 -60 -65
Ovaj parametar je proizvod kompromisa. Da bi se osigurala dielektrična čvrstoća ulja, viskozitet mora biti visok. Skoro kao čvrsti dielektrik. Ali izolacija provodnika nije jedina svrha dotične tekućine.

Princip rada uljnog transformatora - video

  • Uklanjanje toplote - moguće sa dovoljno tečnim nosačem toplote. Odnosno, za normalno hlađenje električne instalacije, viskoznost bi trebala biti što je moguće niža.
  • Gašenje električnim lukom. Kako radi? U normalnom zračnom okruženju, kada se kontakti otvore (zatvore) pod velikim opterećenjem, nastaje luk sličan zavarivanju.

Gusto ulje, mehanički neće moći brzo da popuni prostor kada se kontakti pomeraju. Nastali zračni džepovi uzrokovat će stvaranje luka. Suprotno tome, dovoljno tečno punilo će održavati okruženje bez mjehurića u svakom trenutku.

Blic i paljenje

Zanimljiv parametar sa stanovišta fizike procesa je tačka paljenja transformatorskog ulja. Za sve naftne derivate ovo je temperatura paljenja tekućeg medija u dodiru s otvorenim izvorom plamena.

Međutim, uslovi sagorevanja se ne stvaraju unutar transformatora zbog nedostatka dovoljno kiseonika. Ali otvoreni plamen je teoretski moguć: ako se formira kratkotrajni luk kada se kontakti otvore.

Stoga je povećanje tačke paljenja uključeno u svojstva ulja. Ova se vrijednost postupno smanjuje zbog oštećenja transformatorske opreme. S druge strane, tačka paljenja se povećava tokom normalnog rada. Prihvatljiva vrijednost je veća od 155°C.

Električni luk ili kako gori transformator - video

Da bismo razumjeli mehanizam - tačka paljenja povezana je s isparljivošću ulja. To jest, mora biti dovoljno tečno, ali u isto vrijeme ne prelazi u plinovito stanje u normalnim radnim uvjetima.

Pored tradicionalnog parametra, postoji koncept kao što je temperatura samozapaljenja, koja je karakteristična posebno za transformatore. U našem slučaju, ova vrijednost je 350 ° C - 400 ° C.

Ako se namoti zagriju na takvu temperaturu, dolazi do nekontrolisanog izgaranja i eksplozije transformatora. Na sreću, takvi slučajevi su izuzetno rijetki. Naravno, pod uvjetom da se poštuju radni uvjeti.

Stoga je uz odabir visokokvalitetnog ulja potrebno stalno pratiti stanje električnih instalacija. Prilikom povlačenja testne tekućine možete razumjeti koji problemi postoje u samom transformatoru ili u visokonaponskom prekidaču.

Nakon obavljenog istraživanja procjenjuju se pokazatelji kao što su refrakcija viskoziteta, gustoća, dielektrična svojstva itd. Rezultati se upoređuju sa tabelarnim vrijednostima utvrđenim standardom primjene ulja.

Tabela prikazuje glavne pokazatelje transformatorskog ulja:

temperatura t,
°C
Gustina p,
kg/m3
Cp, kJ / (kgK)λ, W / (m "K)a-10** 8, m2/sμ-10 ** 4, Passv-10** 6,m2/sß-10 ** 4, K "1Rg
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
  • cp - specifični maseni toplotni kapacitet, bez promene radnog pritiska;
  • λ - toplotna provodljivost: opšti koeficijent;
  • a - toplotna provodljivost: ukupni koeficijent;
  • μ je dinamički koeficijent viskoznosti;
  • ν je kinematički koeficijent viskoznosti;
  • β - zapreminsko proširenje: opšti koeficijent;
  • Pr je Prandtlov test.

Tehničke tekućine za osiguranje rada transformatorskih podstanica kupuju se u ogromnim količinama, prilično je skupo. Svaka serija se testira prije upotrebe i tokom rada.

Ispitivanje kvara transformatorskog ulja - video

Svake godine tehnička tekućina zahtijeva opsežno čišćenje. To rade specijalne službe. I svakih 5-6 godina potrebna je regeneracija (skoro potpuna zamjena ulja u električnoj instalaciji). Postupak nije jeftin, ali bez njega će rad transformatora postati nesiguran.

Kao kompromis, restauracija imovine se široko koristi. Razvoj se predaje petrohemijskom postrojenju, gdje ulje poprima svoja originalna svojstva. Trošak dodanih aditiva je višestruko niži u odnosu na potpunu zamjenu materijala.

Sekundarne karakteristike transformatorskog ulja

Oksidacijska stabilnost ulja nije ništa drugo do protiv starenja. Postoje dvije negativne strane ovog fenomena:

  1. Vezivanje aktivnih aditiva molekulima kiseonika koji obezbeđuju osnovne parametre tečnosti.
  2. Taloženje produkata oksidacije na površinama dijelova transformatora: namotaja, vodiča, kontaktnih grupa. To dovodi do smanjenja odvođenja topline, s naknadnim ključanjem ulja na mjestima kontakta.
  3. Sadržaj pepela je prisustvo nečistoća i razlog njihovog pojavljivanja. Nakon ispiranja novog ulja, u njegovom sastavu ostaju hemijski deterdženti (ovo se odnosi i na regeneraciju stare tekućine).

Ako se ne uklone, formiraju se frakcije pepela, koje se talože na radnim dijelovima transformatora i prekidača. Za borbu protiv ove pojave, ulju se dodaju aditivi za neutraliziranje naslaga soli i sapuna.

Tačka tečenja (tačka tečenja) karakteriše transformaciju tečnosti u mast. Ovaj indikator (od -35°C do -50°C) je primjenjiv samo kod hladnog pokretanja električne instalacije. Radni transformator je sam po sebi izvor toplote i održava fluid u radnom stanju.

Izračunajte, saznajte zapreminsku težinu: fizička svojstva. Količine. Broj kg u 1 litri, kg / litri. Za proračune, referentni podaci sa: Sada možete saznati koliko teži pomoću alata poput: Greška mjerenja. -
Koliko je kg težine 1 litre transformatorskog ulja - litarska limenka. Koristimo referentne podatke o gustoći i specifičnoj težini, računajući po formuli dobijamo volumetrijsku težinu.0.89 - 0.90 Priručnik fizičkih svojstava, GOST, TU.Litarska tegla.do 5% -
Napomene, zanimljiva objašnjenja na pitanje "koliko kg teži litar zapremine" i neke dodatne informacije uz referentne podatke o fizičkim svojstvima.

Često se u praksi susrećemo sa situacijama kada moramo saznati kolika je težina 1 litre transformatorskog ulja. Obično se takvi podaci koriste za pretvaranje mase u druge zapremine, za one spremnike čija je zapremina poznata unaprijed: limenke (0,5, 1, 2, 3 l), boce (250 mm, 0,5 ml, 0,75, 1 , 1,5, 2, 5 l), čaše (200 ml, 250 ml), kanisteri (5, 10, 15, 20, 25 l), tikvice (0,25, 0,5, 0,75, 0,8, 1 l) kante (3, 5 , 7, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30 l), tikvice i limenke (3, 5, 10, 22, 25, 30, 40, 45, 50, 51, 200 l), bačve (30, 50, 60, 65, 75, 127, 160, 200, 205, 227, 900 l), rezervoari, cilindri, rezervoari (0,8 m3, 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 m3, 99,2, 101.57, 140 , 159, 161,5 m3). U principu, čak se i lonci i lonci mogu procijeniti po težini ako znate koliko teži jedan litar transformatorskog ulja. Za kućnu upotrebu i neki samostalni rad, pitanje se može postaviti drugačije kada se ne pita kolika je težina 1 litre transformatorskog ulja, već koliko teži litarska tegla (tegla). Obično vas zanima koliko grama ili kilograma ima u litarskoj tegli. Pronaći takve podatke: koliko je težak na internetu nije tako lako kao što se čini. Činjenica je da se općeprihvaćeni format za podnošenje materijala u bilo koju referentnu knjigu, tablicu, tehničke specifikacije i GOST svodi na dovođenje samo gustoće i specifične težine transformatorskog ulja. U ovom slučaju, naznačene mjerne jedinice su jedan m3, kubni metar, kubni metar ili kubni metar. Manje često 1 cm3. Zanima nas koliko teži zapremina litre. Što dovodi do potrebe za dodatnom konverzijom kubnih metara (m3) u litre. To je nezgodno, iako je moguće samostalno izvršiti ispravnu konverziju kocki u litre. Koristeći omjer: 1 m3 = 1000 l. Radi pogodnosti posetilaca sajta, samostalno smo izvršili preračune i naveli koliko teži jedan litar transformatorskog ulja u tabeli 1. Poznavajući težinu 1 litre transformatorskog ulja, ne samo da određujete masu litre limenke, već možete lako izračunati koliko teži bilo koji drugi spremnik za koji je poznat pomak. Istovremeno, morate razumjeti nepoželjnost i nemogućnost točnih procjena napravljenih na osnovu takvih preračuna za velike kontejnere sa značajnim volumenom pomaka. Činjenica je da kod ovakvih metoda proračuna nastaje velika greška, koja je prihvatljiva samo u smislu približne procjene mase. Stoga profesionalci koriste posebne tablice koje pokazuju koliko, na primjer, cestovna ili željeznička cisterna teži buretu. S druge strane, za primijenjene i domaće potrebe, za kućne uslove, prilično je prikladan način obračuna na osnovu zapremine litara i može se primijeniti u praksi. U slučajevima kada su nam potrebni precizniji podaci, na primjer: tokom laboratorijskih istraživanja, za ispitivanje, za otklanjanje grešaka u proizvodnom procesu, postavljanje opreme itd. Masu 1 litre transformatorskog ulja bolje je odrediti eksperimentalno, vaganjem na tačnoj vagi, posebnom metodom, a ne koristiti referentne, teorijske, tabelarne prosječne podatke o gustoći i njegovoj specifičnoj težini.