Методики испытания трансформаторного масла

Содержание

Испытания масла из трансформаторов в эксплуатации

Методики испытания трансформаторного масла

Подробности Категория: Практика

Методы проведения испытаний масла изложены в стандартах.
Специалистам, занимающимся маслами, полезно ознакомиться также со стандартами МЭК, с соответствующими американскими стандартами системы ASTM.

Ниже приводятся некоторые данные и замечания по испытаниям проб масла, дополняющие сказанное в предыдущих разделах.

а) отбор масла из трансформатора (для испытаний)

Необходимо быть уверенным, что масло для испытаний отобрано с достаточной тщательностью и соответствует по качеству маслу в трансформаторе. Желательно отбор пробы произвести в течение трех часов после отключения трансформатора, когда масло в нем хорошо перемешано благодаря циркуляции и теплое.

Необходимо избежать перемешивания струи масла в воздухе, чтобы свести к минимуму контакт с воздухом и возникновение пузырей. Очень важна чистота посуды и патрубка на баке для отбора пробы, который бывает загрязнен, в том числе вследствие легкого подтекания масла.

Чтобы промыть патрубок, рекомендуется до набора пробы слить масло в объеме не менее десятикратного, необходимого для испытаний. Рекомендуется заполнять сосуд для пробы через трубку. Предварительно необходимо промыть сосуд, залив его полностью и слив это масло. Необходимо, чтобы все материалы (сосуд, трубка и пр.

) не могли взаимодействовать с маслом. Лучшим материалом является стекло.

При отборе пробы необходимо также следовать рекомендациям ГОСТ-2255—71 и стандарта МЭК 60475 (1974 г.) «Методы отбора пробы жидких диэлектриков».

б) электрическая прочность (пробивное напряжение)

Снижение пробивного напряжения может указывать на увлажнение масла и/или загрязнение твердыми частицами. Снижение электрической прочности происходит более интенсивно при совместном действии этих двух факторов.

После заливки нового трансформатора в масло попадают такие твердые частицы, как волокна целлюлозной изоляции и другие частицы остающиеся на активной части трансформатора после сборки. Поэтому рекомендуется масло после заливки трансформаторов напряжением 220 кВ и выше подвергнуть дополнительной фильтрации.

Во время эксплуатации благодаря циркуляции масла дополнительное количество частиц попадает в масло, отрываясь главным образом от краев изоляции. Фрезерование краев картонных прокладок, листов картона главной изоляции и других деталей может значительно уменьшать количество волокон в масле.

Испытание образца масла для определения электрической прочности — наиболее часто применяемое испытание.

Метод измерения стандартизирован ГОСТ-6581-75 и МЭК 60156. Для испытания применяется специальная камера, к которой прикладывается переменное напряжение между двумя сферическими электродами диаметром 12,5 мм. Расстояние между электродами 2,5 мм.

Напряжение поднимается до пробоя. Испытание повторяется шесть раз. Пробивное напряжение определяется как среднее из 6 опытов.

Стандартами предписывается производить перемешивание масла между электродами специальной чистой стеклянной палочкой каждый раз между опытами.

в) тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ)

Метод определения tgδ стандартизирован в ГОСТ 6581-75 и МЭК 247. Измерения производят с помощью сосуда, содержащего конденсатор, к которому прикладывается переменное напряжение 50 Гц. Измеряется ток утечки 1Г и емкостный ток 1С. Их отношения Ir/Ic = tgδ. Так как значение tgδ зависит от температуры, измерения производят при двух значениях температуры: 70 и 90 °С.

 
Как указывалось ранее, повышенные значения могут tgδ быть вызваны различными причинами. Сушка и фильтрация масла часто дают хороший эффект. Однако в тех случаях, когда масло сильно загрязнено продуктами старения, восстановить масло до приемлемых значений tgδ простыми средствами не удается. В этих случаях требуется регенерация масла физико-химическими методами.

г) влагосодержание

Метод измерения по ГОСТ 7822—75 или методом Карла Фишера по ИСО 1700. Сушка масла до содержания менее 20 г/т требует достаточно эффективного оборудования. После первой заливки масло в трансформаторе должно иметь влагосодержание примерно на 10 г/т меньше нормативного.

Чувствительность метода Фишера — 2 г/т, что выше, чем позволяет получить гидрокальцевый метод по ГОСТ-7822—75. Недостатком метода Фишера является то, что он не применим для окислившихся масел, т. к.

реактив взаимодействует с продуктами окисления (органическими кислотами, спиртами, фенолами). В то же время гидрокальциевый метод может давать ошибки при определении влагосодержания в дегазированных маслах после их насыщения воздухом.

Во время определения влагосодержания происходит растворение образующегося свободного водорода в масле, что искажает результаты.

Предельные значения диэлектрических характеристик трансформаторного масла

Показатель качестваНоминальное напряжение трансформатораПредельно допустимые значения показателя качества
Перед заливкойПосле заливкиВ эксплуатации
Пробивное напряжение по ГОСТ 6581-75, кВ, не менееТрансформаторы до 15 кВ включительно302520
до 35 кВ включительно353025
от 110 до 150 кВ включительно656035
от 220 до 500 кВ включительно656045
750 кВ706555
Тангенс угла диэлектрических потерь, по ГОСТ-6581-75, %, не более при температуре 70/90 °ССиловые трансформаторы, высоковольтные вводы 110-150 кВ, 220-500 кВ, 750 кВ“/1,5 -/0,5 -/0,5-/2,0 -/0,7 “/0,710/15 7/10 3/5

Примечания: 1) за исключением масла марки ТКп (; 2) требования таблицы в некоторых случаях более высокие, чем согласно норм.

Предельные значения влагосодержания

Номинальное напряжение, кВ35 > U35 < U < 110110 < U < 220U > 220
Предельное влагосодержание в масле, г/т40353025

д) кислотное число

Метод определения стандартизирован в ГОСТ-5985-75 и МЭК 60296. Кислотное число выражено в мг КОН, необходимых для того, чтобы нейтрализовать общую кислотность в 1 г масла. Предельное максимальное значение для трансформаторов в эксплуатации установлено равным 0,25 мг КОН на 1 г масла.

Обычно встречающиеся невысокие значения кислотности не оказывают влияние на другие характеристики масла, но являются показателем, характеризующим старение масла. Чем больше состарилось масло, тем выше кислотное число. При кислотном числе выше 0,5 мг КОН на 1 г масла возможны резкие изменения.

Когда кислотное число достигает такого значения, при котором дальнейшая эксплуатация сопряжена с риском, рекомендуется заменить масло. В масле также содержаться водорастворимые кислоты. Их определение может производиться по методике, рекомендованной РД 34.43.105—89.

Предельная концентрация водорастворимых кислот в масле составляет 0,014 мг КОН/г масла. На практике значения кислотного числа и количества водорастворимых кислот очень редко превышают указанные значения.

Во многом это имеет место благодаря тому, что отечественные трансформаторы часто снабжаются, так называемыми, термосифонными фильтрами, содержащими адсорбент (обычно силикагель), через которые циркулирует масло.

е) поверхностное натяжение

Метод определения изложен в ИСО 6295, ГОСТ 5985-79. Определение состоит в оценке силы (в мН/м), необходимой для прорыва масло-водяной поверхности раздела в металлическом кольце в предписанных условиях.

Эта сила, связанная со свойствами капиллярности, изменяется в зависимости от состава масла и под воздействием продуктов разложения масла. Поверхностное натяжение зависит от степени старения и значения кислотного числа и свидетельствует о происходящих в масле изменениях.

В таблице   приведены рекомендуемые минимальные значения для масла в эксплуатации.

Уменьшение поверхностного натяжения ниже предписанных минимальных значений свидетельствует о глубоких изменениях физических и химических свойств масла вследствие его старения. В этих случаях предпочтительней заменить масло, нежели его регенерировать.

Минимальные значения поверхностного натяжения для масла в эксплуатации

Номинальное напряжение, кВU < 3535 < U< 7070 < U < 150U > 150
Минимальное значение поверхностного натяжения мН/м10121520

ж) механические примеси

Наличие механических примесей в масле, особенно при одновременном его увлажнении, может резко снизить электрическую прочность масла. Подробнее об этом см. главу 19 «Состояние изоляции в эксплуатации». Согласно ГОСТ 6370-83 и РТМ 34.70.

653 -производится фильтрование масла и определение процентного весового содержания твердых частиц в масле. Их количество не должно превышать 30 г/т (для трансформаторов напряжения 220 кВ и выше).

Более совершенным является метод МЭК, по которому определяется класс чистоты в зависимости от размеров частиц, которые могут по разному влиять на электрическую прочность

з) температура вспышки

Масло нагревают в закрытом тигле и подносят источник открытого пламени. Температура нагретого масла, при которой происходит вспышка и является температурой вспышки. Температура вспышки не должна быть ниже чем 125 °С (ГОСТ 6356-75).

и) определение газосодержания масла

Основным методом определения содержания растворенных в масле газов является метод, изложений в РД 34.43.107—95. Для трансформаторов с пленочной защитой общее газосодержание является показателем целостности пленки и уплотнений.
Общее газосодержание не должно превышать 4%. Определение состава растворенных в масле газов, что является одним из показателей состояния изоляции.

к) контроль растворимых продуктов окисления — растворимого шлама

Как показывает опыт, растворимый шлам в масле практически отсутствует, пока работает адсорбирующий фильтр. Руководящий документ РД 34.43.105—89 требует проводить периодический контроль этого параметра.

При этом используется тот факт, что шлам становиться нерастворимым при разбавлении масла Н-гептаном, но растворяется в смеси равных количеств толуола и 95 %-го этилового спирта. Ряд химических реакций позволяет определить количество шлама.

В эксплуатационном масле его должно быть не более 0,005% массы. В свежих и регенерированных маслах растворимый осадок должен отсутствовать.

л) определение количества антиокислительной добавки — ионола

Согласно РД-34.43.105—89 количество ионола в трансформаторном масле должно быть не менее 0,1 %. Известно, что при снижении концентрации ионола в масле до значения 0,05 % ионол начинает проявлять проокислительное действие, т. е. ускоряет окисление.
Все отечественные масла имеют в своем составе ионол в количестве 0,2-0,5%.

Источник: https://leg.co.ua/transformatory/praktika/ispytaniya-masla-iz-transformatorov-v-ekspluatacii.html

Методики испытания трансформаторного масла

Методики испытания трансформаторного масла

Рассмотрение основных видов испытаний трансформаторного масла.

Трансформаторное масло – это минеральное вещество, которое выступает в роли очищенной фракции нефти. Такое средство выполняет роль остужающей и изоляционной среды. В выключателях оно необходимо для изоляции и гашения дуги. Для надежной работы оборудования без аварий, изоляционное масло трансформатора нужно правильно использовать. Перед использованием субстанции обязательным является прохождение испытаний. Существуют специальные нормы и ГОСТ, исходя из которых проводятся анализы. Эти нормы и показатели указываются в специальных таблицах, на которые следует опираться при проведении работ. Далее мы рассмотрим, с помощью каких методик производят испытание трансформаторного масла.

Оценка старения масла

За тот период, когда масло используется, оно теряет определенные свои показатели. Одним словом – стареет и его свойства изменяются. Как определить, что жидкость постарела? Методика проверки простая: как изменилось кислотное число, сколько шлама в нем образовалась и как реагирует водная вытяжка.

Кислотное число вещества – это определенное количество калия, который необходим для уничтожения и компенсации всех существующих свободных соединений кислоты, что входят в структуру одного грамма вещества.

Если испытать трансформаторное масло, то можно определить показания кислотного числа, который будет говорить об уровне старения продукции, а также о том можно ли такой трансформатор оставлять на работе для дальнейшей эксплуатации.

Из-за окисления вещества, трансформатор теряет изоляцию обмоток и может со временем разрушиться.

Шлам образовывается за счет старения вещества и если проводить испытание, то его можно увидеть в каналах охлаждения, на сердечниках конструкции, в изоляции и другом электрооборудовании, куда он отлагается.

Трансформатор со шламом плохо охлаждается, а изоляция такого оборудования выходит из строя и стареет намного быстрее.

Это в свою очередь может повергнуть к различным авариям, таким как замыкание в обмотке оборудования.

Проводя испытание водной вытяжки, можно определить присутствие кислот и щелочей, которые растворены в воде. Делается это благодаря индикаторам. Если трансформаторное масло содержит щелочь или кислоту, то специальные индикаторы изменяются в цвете.

Проверка физических свойств

Для надежной работы электрического оборудования существенную роль играют физические свойства масла. Если проверка этих свойств показала, что есть изменения, это означает, что оборудование вышло из строя, а трансформаторное масло устарело.

Лед, что образовывается в холодную погоду, когда трансформатор отключен, опускается на дно оборудования и обеспечивает циркуляцию субстанции. Удельный вес этого льда должен быть больше, чем удельный вес субстанции.

Для того чтобы трансформаторное масло не вспыхивало и не загоралось при больших перегрузках, его температура вспышки должна быть значительной. А при разложении вещества под действием местных нагревов температура вспышки может быстро понижаться.

Анализ электрических свойств

Безопасность работы электрического оснащения обеспечивает диэлектрическая прочность субстанции в трансформаторе. Этот показатель со временем снижается. Для того чтобы проверить этот показатель трансформаторное масло проходит испытание на пробой. Это делается за счет маслопробойного агрегата (на фото ниже).

Такой агрегат работает от сети, напряжением в 220 В. У конструкции вторичное напряжение равняется 60 кВ. Методика испытания состоит в следующем: прежде чем начать испытание жидкость выливают в фарфоровый сосуд, внутри которого установлены два электрода в форме диска.

Параметры электродов следующие: диаметр – 25 мм, толщина 8 мм. Между ними необходимо установить расстояние в 2,5 мм. Сосуд с субстанцией устанавливается в маслопробойный аппарат. Для того чтобы из него вышел воздух, жидкость находится в маслопробойнике 20 минут.

После этого со скоростью 1-2 кВ в секунду нужно поднять напряжение.

На видео ниже наглядно демонстрируется проведение испытательных работ:

Испытание имеет свою периодичность. Проводить анализ трансформаторного масла нужно 6 раз с перерывами между пробоями десять минут. Первый результат – это пробный, его показания не нужны.

Методика подсчета пробойного напряжения следующая: высчитывается среднее арифметическое из пяти последовательных пробоев.

Если испытание дало неудовлетворительный результат, то жидкость необходимо повторно испытать.

Прежде чем субстанцию заливать в оборудование его необходимо испытать на содержание механических добавок, на прозрачность и на стабильность от окисления.

Помимо этого необходимо будет установить тангенс угла диэлектрических потерь, кислотное число, действие водной вытяжки и температуру вспышки.

Из электрического оборудования, которое находилось без трансформаторного масла, со дна сосуда нужно отобрать остаточные пробы.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели, с помощью каких методик производят испытание трансформаторного масла, его свойств. Надеемся, предоставленная информация была для вас интересной!

Рекомендуем прочитать:

  • Испытание кабеля повышенным напряжением
  • Измерение сопротивления контура заземления
  • Как найти место повреждения кабеля

Нравится0)Не нравится0) Источник: Samelectrik.ru

Источник: https://iscoming.info/jelektrosnabzhenie/3406-metodiki-ispytanija-transformatornogo-masla.html

Испытания трансформаторного масла: нормы и методики

Методики испытания трансформаторного масла

Трансформаторы являются одной из главных составляющих комплекса оборудования многих энергетических (электростанций, подстанций, преобразовательных устройств) или промышленных предприятий. Для того чтобы избежать выхода из строя оборудования, нужно своевременно проводить испытания трансформаторного масла.

А точнее, производится проверка его качества. Периодический контроль трансформаторного масла является одной из составляющих технологического обслуживания промышленной техники на предприятиях. Основные характеристики трансформаторного масла, его чистота и полезные свойства определяют работоспособность трансформаторов.

Способность масла к сохранению первоначальных свойств в работающей технике на протяжении эксплуатации называется стабильностью трансформаторного масла. Если силовая техника не имеет дефектов и работает без сбоев, то характеристики нового масла практически не изменяются.

Свежее трансформаторное масло имеет светлый цвет и определенные соответствует определенным нормативам, которые определяют его диэлектрические и физико-химические свойства.

В процессе эксплуатации стабильность трансформаторного масла значительно снижается, появляются заметные изменения характеристик и масло темнеет.

Негативные показатели масла обнаруживают увеличенное кислотное число и повышенную зольность, наличие низкомолекулярных кислот. В загрязненном масле формируется осадок, который вместе с накопленными кислотными веществами разрушает бумажную изоляцию трансформатора и вступает в реакцию с металлами внутренних деталей.

Испытания являются определением начала процесса старения трансформаторного масла.

Такого рода техника в зависимости от вида и заложенных способностей может работать в самых разнообразных условиях и нагрузках. Исходя из того, что трансформаторы остаются эффективным источником преобразования энергии, очень важно сохранять надежность и продолжительность их эксплуатационного периода.

Причины поломок оборудования

Однако, даже при постоянном надзоре и проверках не удается избежать непредвиденных или, наоборот, плановых поломок и повреждений.

80 % всех известных причин отказа силовой техники спровоцированы загрязнением и окислением трансформаторного масла, то есть жидкой изоляции. Рассмотрим некоторые из этих причин в совокупности с предпосылками поломок, то есть влиянием устаревшего масла.

Наиболее распространенным вариантом повреждения трансформаторов общего назначения является повреждение высоковольтных маслонаполненных вводов, в которые попадает влага. Масло увлажняется, ухудшаются его изоляционные характеристики, в результате чего в масле могут возникнуть частичные разряды и возникает пробой.

Другим видом поломок трансформаторов является нарушение в контактной системе избирателя. Они возникают от неправильной регулировки контактов, впоследствии образования на контактах окисленной пленки – продуктов старения трансформаторного масла.

К наиболее тяжелым последствиям приводят повреждения твердой изоляции и обмоток трансформаторов. Шлам и другие отложения загрязненного трансформаторного масла остаются на обмотках или изоляции, вызывают ее ослабление с возникновением ползущего разряда и последующий пробой.

И, наконец, стоит обратить внимание на то, что существуют и обратные процессы: повреждение определенных систем связанных с содержанием или подачей масла, влияют на его окисление и работоспособность.

К примеру, повреждение маслонасоса приводит к попаданию металлических частиц и других примесей в трансформаторное масло. При нарушении резиновых уплотнений в масло попадает влага, которая является одним из основных катализаторов его старения.

Неисправность стрелочного маслоуказателя приводит к недопустимому снижению или превышению уровня масла и проч.

Зачем проводят испытания изоляционного масла?

Для того, чтобы вовремя определить дисфункцию рабочей жидкости и рассчитать вероятность поломки, проводят испытания трансформаторного масла.

Предельно допустимые показатели физико-химических и диэлектрических свойств как вновь заливаемого, так и эксплуатируемого трансформаторного масла ограничены нормами

Отбор проб масла в эксплуатации из баков трансформаторов проводится раз в 1-3 года в зависимости от мощности силового оборудования.

Для того чтобы результаты испытания или анализа масла были достоверными, при отборе  нельзя допускать попадания влаги, грязей или других веществ.

Кран, по которому масло будут собирать для испытаний в специальную колбу, следует тщательно очистить от пыли и грязи. Необходимо следить за тем, чтобы не допустить резкого изменения температуры колбы, при которых на них конденсируется влага.

Открыть сосуд с пробой масла следует только после того, как он принял температуру окружающей среды.

Нормы испытания трансформаторного масла

Испытания проводят по основным показателям трансформаторного масла, указанных в нормативных документах и признанных основными рабочими характеристиками качественной рабочей жидкости.

Трансформаторное масло испытывают на диэлектрическую прочность, цвет, наличие газов, воды, механических примесей, добавок, кислот и щелочей, испытание содержание газа на хроматогрофе и тп.

Температура вспышки

Существенной характеристикой трансформаторного масла является температура вспышки: чем она ниже, тем больше испаряемость. В результате испарений ухудшается состав масла, возрастает его вязкость, увеличивается содержание взрывоопасных газов.

Для того, чтобы определить температуру вспышки трансформаторного масла, его заливают в тигль – закрытый сосуд, и нагревают.

Пары, которые образуются в ходе такого испытания, смешиваются с воздухом и вспыхивают при поднесении к этой смеси пламени или же от электрической искры.

Зачастую с помощью проверки температуры вспышки и по составу скопившегося газа можно достаточно точно выявить характер внутренних повреждений трансформатора.

Температура застывания

По обратному показателю – температуре застывания – проводят испытания для трансформаторных масел, используемых в оборудовании в условиях низких температур. Снижение температуры застывания ухудшает работу масляных насосов, переключателей и других компонентов силовых систем.

Кислотное число трансформаторного масла

Это количество едкого калия, выраженного в миллиграммах и которое необходимо, чтобы нейтрализовать свободные кислоты в 1 г масла. Данный показатель частично характеризует уровень старения масла.

А вот его стабильность проверяется с помощью испытаний искусственного окисления трансформаторного масла. Конечные данные – процентное содержание осадка и кислотное число – рассчитываются, в данном случае, только для свежего масла.

Диэлектрическая прочность

Как один из главных показателей стабильности трансформаторного масла, измеряется в первую очередь. Ее вычисляют по пробивному напряжению в стандартном разряднике из двух электродов диаметром до 25 мм. Электроды располагают в фарфоровом сосуде на расстоянии 2,5 мм друг от друга и постепенно наливают в сосуд масло.

Испытание проводится 6 раз, причем результаты первого в среднеарифметический результат не всчитывают. Если испытания проводятся для свежего трансформаторного масла, тогда уровень пробивного напряжение должен быть не менее 30 кВ. В некоторых случаях масла с таким напряжением может использоваться в трансформаторах без особых приготовлений.

Понижение числа пробивного напряжения характеризует наличие загрязнений в масле, например, газов, влаги, волокон или других механических примесей.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Подобным образом проводят вычисления тангенса угла диэлектрических потерь.

Способности масла нейтрализовать энергию, не допускать электрических пробоев и охлаждать внутренние детали характеризуют уровень его качества и класс чистоты, или наоборот, степень окисления масла.

В целом увеличение тангенса угла диэлектрических потерь означает ухудшение диэлектрических и изоляционных свойства рабочей жидкости.

Цвет

Цвет трансформаторного масла со светло-желтого на мутный меняется под воздействием температур, загрязнителей, действия электрического поля. Цвет масла сам по себе не говорит о конкретных изменениях его свойств и характеристик. Однако же может служить для ориентировочной оценки его качества на международном рынке.

Наличие механических примесей

И показатель кислотного числа трансформаторного масла – характеристики взаимосвязанные.

Нерастворенные вещества, которые накапливаюся в масле в виде осадка или в нерастворенном состоянии – волокна, пыль, продукты растворения красок, лаком, металлов из конструкции трансформатора, уголь и шлам – ухудшают изоляционные свойства масла, способствуя его окислению. Чем большее количество вредных частиц в масле, тем быстрее происходит его старение.

Кислотное число выражается в миллиграммах как раз и характеризует степень старения трансформаторного масла, вызванного содержанием вредных элементов.

Оно характеризует количество едкого калия, необходимого для нейтрализации свободных кислот в 1 г трансформаторного масла.

Норма кислотного числа не превышает 0,25 мг КОН на 1 г масла, а предельно допустимое количество примесей составляет 515 г/т.

Влаго- и газосодержание

В трансформаторном масле подвергается тщательному анализу в связи с тем, что вода и воздух являются одними из главных катализаторов процесса старения рабочих жидкостей.

Влагосодержание измеряется по количеству водорода при взаимодействии трансформаторного масла с гидридом кальция за установленное время. Уровень газосодержания вычисляется с помощью абсорбиометра или хроматографа.

Остальные испытания

Трансформаторного масла носят вспомогательный характер. Их показатели не нормируются. Плотность масла определяется с помощью ареометра. Статистическая и динамическая вязкость измеряется с помощью вискозиметров Энглера и Пинкевича. серы рассчитывают только в процессе отработки технологии производства трансформаторного масла.

Таким образом, преимущества проведения испытаний и обследований трансформаторного масла перед запуском оборудования или в процессе его регулярного технического обслуживания, проявляются в возможностях вычисления его главных продуктивных качеств, условий эксплуатации и предотвращении серьезных загрязнений. В результате выполнения норм контроля качества и чистоты, предприниматель гарантирует надежность работы промышленного силового оборудования и использование качественного продукта за вложенные финансы.

На основании проведенных испытаний трансформаторного масла дается оценка его работоспособности, подготавливаются необходимые процедуры очистки и восстановления, а также составляются комплексные отчеты общего эксплуатационного состояния трансформаторного оборудования.

Оборудование для очистки и регенерации трансформаторного масла

Если в результате испытаний стало очевидно, что изоляционное масло силового оборудования пришло в непригодность, то для его очистки и регенерации нужно использовать специальное оборудование.

Различные виды установок для очистки и регенерации отработанных трансформаторных масел отличаются количеством фильтрационных систем, производительностью, количеством потребляемой энергией и количеством обрабатываемой за раз рабочей жидкости.

Чем больше развивается рынок технологий, тем более совершенными и доступными становится очистительное масляное оборудование.

Установка УВР

Мобильность и универсальность использования установок для фильтрации трансформаторных масел давно стали нормой на международном рынке и стоит ожидать новых внедрений в этой сфере.

Источник: https://oils.globecore.ru/maslyanyj-kordon-ispytaniya-transfor.html

Хроматографический анализ трансформаторного масла: особенности, методика

Методики испытания трансформаторного масла

При полном или сокращенном хроматографическом анализе трансформаторного масла исследуются его химические и физические свойства, степень окисления под воздействием внешних катализаторов, концентрация растворенных газов. Этот способ позволяет выявить дефекты, повреждения в твердой изоляции электрооборудования, отдельных конструктивных узлах.

Необходимость проведения испытаний

Со временем трансформаторное масло изнашивается, утрачивает свои качества, перестает соответствовать установленным нормативам по ГОСТу. Диагностика рабочей жидкости необходима, ведь во избежание поломки агрегата важно вовремя обнаружить и устранить имеющиеся неполадки, определить эксплуатационные характеристики самого нефтепродукта.

Испытаниям подлежат следующие показатели масла:

  1. Цвет, прозрачность, запах.
  2. Наличие газовых фракций, вкраплений воды.
  3. Диэлектрическая проницаемость.
  4. Тангенс угла диэлектрических потерь.
  5. Степень кислотности, вязкости.
  6. Способность к окислительным реакциям.
  7. Электрическая прочность.
  8. Глубина полимеризации.
  9. Износ металла.
  10. Выявление мелкодисперсных абразивных загрязнителей, полихлорированных бифенилов.

Изменение физических свойств

Физические данные трансформаторного масла, при отклонении от нормы которых электрическое оборудование не будет исправно функционировать:

  1. Плотность. В норме при t +20 градусов по Цельсию – 870кг/м3.
  2. Показатель удельного веса. При нагреве – повышается, при охлаждении – уменьшается. Однако должен уступать льду, чтобы при формировании на дне бака в системе масляного охлаждения не создавалось препятствий для свободной циркуляции.
  3. Температура вспышки. В норме – до +135 гр., но не ниже +125 гр. во избежание возгорания или сильного перегрева трансформатора при работе в режиме перегрузки. Следует заметить, что перегрев прибора – частое явление, когда показатель температуры вспышки резко снижается и масло начинает разлагаться.
  4. Кислотное число. В ходе испытаний выявляется показатель окисления KOH (гидроксид калия) в 1 г масла. При его наличии изоляционная обмотка трансформатора неизбежно повреждается.

Изменение электрических свойств

Электрические показатели трансформаторной жидкости должны соответствовать нормативам, хотя в процессе эксплуатации изменяются и также нуждаются в проверке. Для определения качества масла учитываются:

  1. Изоляционные данные.
  2. Диэлектрическая прочность и потери в изоляции.
  3. Пробивное напряжение с учетом класса электрооборудования. При работе агрегата под напряжением 15кВ пробивное должно быть в 2 раза выше – 30кВ. Если напряжение – 220-500кВ, то пробивное – 60кВ.
  4. механических примесей воды (%).

Как проводить анализ

Исследование масла проводится поэтапно:

  1. Берутся образцы на пробу.
  2. Подбирается оптимальная методика для испытаний, определяется проходимость электрического тока в условиях определенной температуры.
  3. Подводятся итоги. Составляется протокол с указанием результатов проведенных тестов. Выдается заключение о степени соответствия испытуемого масла нормативам.

Получение образцов

Образцы рабочей жидкости можно получить только в тепличных условиях, т.е. техническим персоналом в специальной лаборатории. Например, забор растворенных газов производится специальным стеклянным шприцем. Перед отбором образцов в учет берется множество факторов:

  • осадки;
  • температура;
  • экологические переменные.

Для получения более точных результатов проверок подбирается безветренная погода, чтобы случайно не попал мусор или пыль. Относительная влажность воздуха – не более 70%.

Свежие

Свежее масло поступает с завода-изготовителя. Подлежит проверке, если выявлены или подмечены отклонения от нормативов по содержанию газов и влаги.

Свежие, подготовленные к заливке

Проверки проводятся перед заливкой в оборудование.

Важно, чтобы масло соответствовало свежему и всем нормируемым показателям.

Регенерированные

Трансформаторное топливо считается пригодным к использованию, если:

  • прошло регенерацию и восстановлено;
  • соответствует нормативно-технической документации.

Эксплуатационное масло

Жидкость подлежит испытаниям на соответствие уже после того, как уже залито в оборудование и эксплуатируется.

Проверка

Обслуживающий персонал с навыками работы на персональном компьютере и любыми видами проверочного оборудования проводит различные анализы.

Важно! Своевременная проверка масла предотвратит аварии в энергосистемах. Именно так удается снизить ремонтные и непредвиденные расходы на предприятиях, избежать ненужных финансовых потерь.

Подведение итогов

По итогам проверок специалисты выдают заключение о степени пригодности трансформаторной жидкости к эксплуатации или необходимости ее замены на свежую.

Методики анализа

Для проведения качественной диагностики, состояния трансформаторов проводится анализ:

  • полный;
  • химический сокращенный;
  • химический хроматографический.

Сокращенный химический

Масло служит смазкой в роторных и силовых агрегатах. Сокращенный анализ имеет некоторые отличия от лабораторного, но незаменим если топливо:

  • свежее с завода, но каустобиолитового происхождения;
  • регенерированное, но не соответствует эксплуатационным нормам и требует восстановления.

Хим. анализ выявляет следующие показатели:

  • пробивное напряжение, хотя проводимость масла от него не зависит;
  • наличие воды и шлаков по внешнему виду горючего;
  • кислотное число с выявлением показателя в специальной лаборатории;
  • определение температуры вспышки с помощью автоматических приборов, фиксирующих температуру воспламенения жидкости при достижении свыше 300 градусов;
  • реакция водной вытяжки.

Если изоляционное масло хорошего качества, то реакция по итогам теста должна оказаться нейтральной.

Полный химический

Данный анализ позволяет выявить причины при старении масла, сопоставить срок технической эксплуатации. Проводится в случае подмеченных критичных показателей. При полном химическом:

  1. Определяется количество примесей гравиметрическим способом, провоцирующих снижение коэффициента диэлектрической прочности.
  2. Проверяется уровень диэлектрических потерь с учетом тангенса угла по итогам теста. Так удается выявить: насколько масло загрязнено или устарело.
  3. Выявляется коэффициент влажности для получения информации о допустимом сроке эксплуатации масла. Вода в масле может указывать на работу трансформатора в перегруженном режиме или степень разгерметизации бака.
  4. Изучается состав растворенных газов для отражения диэлектрической плотности. Помощью мобильного газоанализатора удается определить степень абсорбции горючего топлива.

Совет! Выявить точное количественное содержание примесей в лабораториях позволяют ультразвуковые приборы.

Даже при небольшом количестве примесей масло подлежит регенерации либо замене. Устойчивость к окислению определяется путем добавления в масло специального катализатора или обработки пробы воздушной смесью.

Определение электрической прочности

Масло в трансформаторе – жидкий диэлектрик, поэтому его электрическая изоляционная прочность – главный параметр. Рассчитывается по формуле E= Uпр/h, h – зазор между электродами, Uпр – величина напряжения пробоя.

Стоит знать! Если в ходе проверки все вышеописанные показатели не соответствуют допустимым значениям, то снижается электрическая прочность масла или повышается проводимость.

Хроматографический

Хроматографический анализ – популярный на рынке масляных технологий. Он не может охарактеризовать состояние и качество масла, но дает возможность:

  • проанализировать степень растворенных газов в масле;
  • выявить дефекты отдельных конструктивных узлов, степень повреждения твердой изоляции в случае перегрева или частого пробоя дуговых, искровых зарядов;
  • предопределить возможные поломки.

Харг – простая процедура. Не нуждается в наличии полноценной лаборатории для исследования. Проводится около 0,5 часа с помощью хроматографа и вспомогательного оборудования. Применяются тестеры и портативные газоанализаторы, способные:

  1. Разделить сложные смеси на простейшие.
  2. Определить количественное содержание примесей: метана, ацетилена, этилена, водорода в масле. Если оно перегреется, значит в составе – ацетилен. Если испорчена изоляционная обмотка, то двуокись водорода.
  3. Дать конечную оценку состоянию и качеству жидкости, степени изоляции трансформатора.

Заметка! ХАРГ выявляет состояние обмотки оборудования и количество защитных присадок.

Благодаря анализу можно провести диагностику оборудования, проанализировать отдельные компоненты в масле. Если повышено содержание растворенного ацетилена, то наверняка перегрелись ведущие соединения в трансформаторе. Если зашкаливает количество углекислого газа, то устарела или переувлажнена твердая изоляция.

Хроматографический анализ выявляет количественные характеристики примесей в масле и дефекты на ранней стадии появления. Благодаря специальным вводам пробы можно брать без остановки силового оборудования. При его мощности свыше 110 кВт метод проводится 1 раз в 6 месяцев.

Качественный и количественный метод оценки

С помощью методов в ходе испытаний проверяется содержание воды и механических примесей в трансформаторной жидкости:

  1. Количественный вариант проводится за счет пропуска сухого чистого масла через бумажный фильтр. Далее он высушивается, взвешивается. Проводится тест-замер на количество механических примесей.
  2. Качественный заключается в нагреве масла до 130 градусов. Когда начнет пениться 2 раза подряд и будет слышен треск, значит – попала вода либо имеются водорастворимые кислоты с агрессивными элементами, вызывающими старение твердой изоляции и коррозию металлов.

Для выявления водорастворимых кислот и щелочей используется спиртовой раствор фенолфталеина (1%). Если все-таки будут зафиксированы, то масло нуждается в регенерации.

Чтобы выявить возможные дефекты в оборудовании проводится анализ с температурой вспышки трансформаторной жидкости. Если пары масла начинают вспыхивать при поднесении к пламени, то температура будет снижаться сама по себе на 5-6 градусов.

Совет! Для объяснения причин снижения температуры проводится комплексное обследование трансформатора.

Периодичность проверок

Проба из трансформатора берется на проверку, когда масло:

  • запускается в работу;
  • подлежит хранению в электрическом агрегате;
  • залито в свежем виде, но проверяется на электрическую прочность;
  • обработано для получения результатов сокращенного химического анализа;
  • заливается в высоковольтные трансформаторы, масляные выключатели, специальные аппараты для измерения тока.

При взятии пробы масла с оборудования в 110,0 кВ и более количественный и качественный методы оценки проводятся 1 раз в 4 месяца. В агрегатах до 35,0 кВ – 1 раз в 6 месяцев.

Справка! Периодичность испытаний зависит от класса напряжения или назначения оборудования. Масло в силовых трансформаторах проверяется 5 раз за 1 месяц после запуска, далее – 1 раз в 4 месяца.

Как составить протокол

Протокол составляется после проверок эксплуатационного и трансформаторного масла. Это документ в составе из информационных полей с внесением данных:

  1. Вверху (в шапке) прописывается марка масла, нормативы испытания по ГОСТу, номер документа.
  2. Ниже – таблица с нумерацией и результатами проведенных тестирований: сколько содержится воды и механических примесей, какова температура вспышки и кислотное число на 1 г масла. Имеется ли щелочи, водорастворимые кислоты. Какова плотность жидкости, пробивное напряжение, тангенс угла диэлектрических потерь.
  3. В нижней части протокола эксперт описывает заключение на соответствие, несоответствие рабочего масла всем требованиям. Ставится печать лаборатории, где проводились испытания, подпись ответственного лица и дата.

Масло на образец осуществляется строго по протоколу. Это гарант того, что процедура будет проведена качественно. Хотя отбор пробы не может повлиять на концентрацию растворенных газов в трансформаторной жидкости.

Источник: https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/hromatograficheskij-analiz-transformatornogo-masla/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.