6. La limitazione del periodo di validità è stata rimossa secondo il protocollo N 2-92 dell'Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (IUS 2-93)

7. EDIZIONE (giugno 2011) con Modifiche N 1, 2, 3, approvata nel marzo 1982, marzo 1985, marzo 1989 (IUS 7-82, 6-85, 6-88), Emendamento (IUS 6-2005)


Questa norma si applica agli oli per trasformatori di acido solforico e purificazione selettiva, prodotti da oli a basso contenuto di zolfo e utilizzati per il riempimento di trasformatori, interruttori automatici dell'olio e altre apparecchiature ad alta tensione come principale materiale isolante elettrico.

1. TIMBRI

1. TIMBRI

Sono installate le seguenti marche di oli per trasformatori:

TC - senza additivo (prodotto da ordini speciali per scopi tecnici generali), non è consentito l'uso per il versamento di trasformatori;

T-750 - con l'aggiunta di (0,4±0,1)% additivo antiossidante 2,6 butilparacresolo diterziario;

T-1500 - con l'aggiunta di almeno lo 0,4% dell'additivo antiossidante 2,6 butilparacresolo diterziario;

Il PT è un petrolio promettente.

(Edizione modificata, Rev. N 1, 3).

2. REQUISITI TECNICI

2.1. Gli oli per trasformatori devono essere fabbricati in conformità con i requisiti della presente norma, a partire da materie prime e secondo la tecnologia utilizzata nella produzione di campioni di olio che hanno superato i test con esito positivo e sono approvati per l'uso nel modo prescritto.

2.2. In termini di parametri fisici e chimici, gli oli per trasformatori devono soddisfare i requisiti e gli standard specificati nella tabella.

Nome dell'indicatore	Norma per il marchio				Metodo di prova
	TK OKP 02 5376 0101	T-750 OKP 02 5376 0104	T-1500 OKP 02 5376 0105
1. Viscosità cinematica, m/s (cSt), non superiore a:
a 50°C
a meno 30 °С				1200 10(1200)
2. Numero di acidità, mg KOH per 1 g di olio, non di più
3. Punto di infiammabilità, determinato in crogiolo chiuso, °C, non inferiore
		Assenza
6. Punto di scorrimento, °C, non superiore
7. Campione di sodio, densità ottica, non di più
10. Colore sul colorimetro CNT, unità CNT, non più
11. Stabilità all'ossidazione, non superiore a:
______________ *Probabilmente un errore originale. Dovrebbe leggere GOST 6581. - Nota del produttore del database. Appunti: 1. Per l'olio per trasformatori di grado TK, prodotto da oli Emba e la loro miscela con olio Anastasyevskaya, quando testato per la stabilità contro l'ossidazione secondo GOST 981, la massa di acidi volatili a basso peso molecolare è consentita 0,012 mg KOH per 1 g di olio, il il numero di acidità dell'olio ossidato non è superiore a 0, 5 mg KOH per 1 g di olio. 2. Quando si sviluppano oli per trasformatori da oli paraffinici Baku, è consentito l'uso della deparaffinazione dell'urea. 3. (Eliminato, Rev. N 2).

(Edizione riveduta, Rev. N 2, 3, Emendamento).

3. REQUISITI DI SICUREZZA

3.1. Gli oli per trasformatori sono prodotti a basso rischio e, in base al grado di impatto sul corpo umano, appartengono alla 4a classe di pericolo secondo GOST 12.1.007.

3.2. Secondo GOST 12.1.044, gli oli per trasformatori sono liquidi combustibili con un punto di infiammabilità di 135 °C.

3.3. La stanza in cui vengono eseguiti i lavori con l'olio deve essere dotata di ventilazione di alimentazione e scarico.

3.4. La concentrazione massima consentita di vapori di idrocarburi oleosi nell'aria dell'area di lavoro è di 300 mg / m secondo GOST 12.1.005.

3.5. Quando si lavora con oli per trasformatori, è necessario utilizzare dispositivi di protezione individuale in conformità con le norme standard approvate nel modo prescritto.

3.6. Quando gli oli prendono fuoco, vengono utilizzati i seguenti agenti estinguenti: acqua nebulizzata, schiuma; con spegnimento volumetrico - anidride carbonica, la composizione di SZhB, la composizione è 3,5, vapore.

Sezione 3. (Edizione modificata, Rev. N 3).

4. REGOLE DI ACCETTAZIONE

4.1. L'olio per trasformatori è accettato in lotti. Un lotto è considerato qualsiasi quantità di olio prodotta durante il processo tecnologico, omogenea in termini di qualità, accompagnata da un documento di qualità contenente dati secondo GOST 1510.

(Edizione modificata, Rev. N 3).

4.2. Dimensione del campione - secondo GOST 2517.

4.3. Al ricevimento di risultati di prova insoddisfacenti per almeno uno degli indicatori, vengono eseguite prove ripetute di un nuovo campione selezionato dallo stesso campione.

I risultati del nuovo test si applicano all'intero lotto.

(Edizione modificata, Rev. N 3).

5. METODI DI PROVA

5.1. I campioni di oli per trasformatori vengono prelevati secondo GOST 2517.

Per il campione combinato vengono prelevati 3 dm di olio di ciascuna marca.

(Edizione modificata, Rev. N 1).

5.2. Un campione di sodio per oli dei marchi T-750 e T-1500 viene determinato in una cuvetta da 20 mm, per l'olio di marca TK - in una cuvetta da 10 mm.

5.3. La trasparenza degli oli per trasformatori viene determinata in una provetta di vetro con un diametro di 30-40 mm. L'olio a 5 °C dovrebbe essere trasparente alla luce trasmessa.

5.4. L'indice di sedimento e il numero di acidità per l'olio di marca TK sono determinati secondo GOST 981 nelle seguenti condizioni:

temperatura - 120 °С,



consumo di ossigeno - 200 cm / min,

la durata dell'ossidazione nella determinazione del sedimento e del numero di acidità - 14 ore.

L'indicatore degli acidi volatili a basso peso molecolare può essere determinato nelle seguenti condizioni:

temperatura - 120 °С,

catalizzatore: sfere con un diametro di (5 ± 1) mm, una in acciaio a basso tenore di carbonio, una in rame M0k o M1k secondo GOST 859;

consumo d'aria - 50 cm / min;

tempo di ossidazione - 6 ore.

La stabilità contro l'ossidazione degli oli dei gradi T-750 e T-1500 è determinata secondo GOST 981 nelle seguenti condizioni:

temperatura per olio di marca T-750 - 130 °C, per olio di marca T-1500 - 135 °C,

catalizzatore - lastra di rame,

consumo di ossigeno - 50 cm / min,



La stabilità all'ossidazione di un promettente olio di hydrocracking è determinata secondo GOST 981 nelle seguenti condizioni:

temperatura - 145 ° С,

catalizzatore - piastra di rame;

consumo di ossigeno - 50 cm/min;

tempo di ossidazione - 30 ore.

(Edizione modificata, Rev. N 1, 2, 3).

5.5. La tangente di perdita dielettrica degli oli per trasformatori viene determinata senza preparazione o dopo la preparazione con uno dei seguenti metodi:

a) 100 cm3 di olio vengono mantenuti per 30 minuti a 50°C ad una pressione residua di 666,6 Pa (5 mmHg) in un recipiente con superficie libera di 100 cm3;

b) l'olio viene mantenuto in un cristallizzatore posto in essiccatore con cloruro di calcio calcinato per almeno 12 ore con uno spessore dello strato non superiore a 10 mm.

In caso di disaccordo derivante dalla valutazione della qualità del prodotto, la preparazione dell'olio prima della determinazione della tangente di perdita dielettrica viene effettuata secondo il comma a.

Per determinare la tangente di perdita dielettrica, vengono utilizzati elettrodi in acciaio inossidabile di grado 12X18H9T o 12X18H10T secondo GOST 5632. Nella produzione di elettrodi in rame secondo GOST 859 e ottone secondo GOST 17711, le superfici di lavoro degli elettrodi devono essere rivestite con nichel, cromo o argento. La determinazione viene effettuata con un'intensità del campo elettrico di 1 kV/mm.

6. IMBALLO, ETICHETTATURA, TRASPORTO E STOCCAGGIO

6.1. Imballaggio, marcatura, trasporto e stoccaggio di oli per trasformatori - secondo GOST 1510.

6.2. Sul documento che certifica la qualità degli oli per trasformatori gradi T-750 e T-1500 della categoria più alta, e sul contenitore, deve essere riportato il Marchio di qualità statale.

7. GARANZIA DEL PRODUTTORE

7.1. Il produttore garantisce che la qualità dell'olio per trasformatori soddisfa i requisiti di questa norma, fatte salve le condizioni di trasporto e stoccaggio.

7.2. La durata di conservazione garantita degli oli per trasformatori è di cinque anni dalla data di produzione.

(Edizione modificata, Rev. N 2).



Testo elettronico del documento
preparato da Kodeks JSC e verificato rispetto a:
pubblicazione ufficiale
Olio e prodotti petroliferi. Oli.

Specifiche. Raccolta di GOST. -

M.: Standartinform, 2011

Sembrerebbe, dov'è l'olio e dove sono gli elettrodomestici? Soprattutto trasformatori, all'interno dei quali vagano enormi correnti e si forma l'alta tensione. Tuttavia, tali impianti elettrici funzionano con l'uso di fluidi tecnici, e questo non è affatto antigelo o acqua distillata.

Probabilmente tutti hanno visto enormi trasformatori nelle sottostazioni e nelle centrali elettriche delle imprese industriali. Tutti sono dotati di vasi di espansione nella parte superiore.

È in questi barili che viene versato l'olio del trasformatore. Sembra abbastanza familiare al profano: il corpo dell'impianto elettrico (simile al basamento del motore di un'auto), all'interno ci sono unità di lavoro. E tutta questa ricchezza è piena di petrolio fino in cima. Come abbiamo capito, non stiamo parlando della lubrificazione delle parti: non ci sono parti mobili nel trasformatore.

Ambito di applicazione dell'olio per trasformatori

Innanzitutto, sfatiamo alcuni stereotipi. C'è un malinteso persistente che tutti i liquidi siano conduttori. In effetti, non tutti, e non così ovvi come i metalli.

Una proprietà importante dell'olio per trasformatori è la sua elevata resistenza alla corrente elettrica. Così alto che il liquido è in realtà un dielettrico (entro limiti ragionevoli, ovviamente).

Una caratteristica come la lubrificazione è l'ultima cosa interessante nell'elettronica. Ma la conducibilità termica, al contrario, è molto importante.

Parleremo di proprietà separatamente, derivano da due aree di applicazione:

Le prestazioni di tali dispositivi sono sorprendenti: la tensione è di diverse centinaia di migliaia di volt e l'intensità della corrente è fino a 50mila ampere.

L'olio in questi dispositivi ha due funzioni. Naturalmente, proprietà isolanti, come nei trasformatori. Ma lo scopo principale è l'estinzione efficace dell'arco elettrico.

Quando si aprono (chiudono) i contatti su dispositivi di commutazione elettrici con tali parametri, si verifica un arco elettrico che può distruggere il gruppo di contatti in diversi cicli.

Arco elettrico all'apertura dei contatti (incidente in una sottostazione) - video

Tuttavia, i problemi sorgono solo nell'aria. Se la cavità interna è riempita con olio per trasformatori, non si verificheranno scintille e archi.

Per tua informazione

Per motivi di obiettività, notiamo: c'è un'altra soluzione. Oltre agli interruttori automatici dell'olio, vengono utilizzati attivamente gli interruttori automatici sottovuoto. È vero, qualitativamente svolgono solo una funzione: spegnere l'arco. Le proprietà dielettriche del vuoto sono paragonabili all'aria ordinaria.

Tuttavia, questo è un argomento per un altro articolo.

Specifiche dell'olio per trasformatori

Proprio come l'olio motore minerale, l'olio per trasformatori viene prodotto dalla distillazione del greggio preparato (raffinato), facendo bollire le materie prime. Dopo la sublimazione ad una temperatura di 300°C - 400°C, rimane il cosiddetto distillato solare.

In realtà, questa sostanza è la base per ottenere l'olio per trasformatori. Durante la purificazione si riduce la saturazione dei carboni aromatici e dei composti non carboniosi. Di conseguenza, la stabilità del prodotto è migliorata.

Durante la sublimazione e la separazione del distillato è possibile controllare i processi fisici e chimici. Manipolando le materie prime e la tecnologia di base, è possibile modificare le proprietà dell'olio per trasformatori. Sono determinati dal rapporto risultante dei componenti:

È interessante notare che questo prodotto è ecologico. Durante la sua produzione, utilizzo e smaltimento, l'impatto ambientale non è superiore a quello della materia prima (greggio). La composizione non include additivi sintetizzati artificialmente.

Come l'olio, l'olio per trasformatori e interruttori non è tossico (per quanto riguarda i prodotti petroliferi), non esaurisce lo strato di ozono e si decompone nell'ambiente naturale senza lasciare traccia.

Una delle caratteristiche importanti è la densità dell'olio del trasformatore. Un valore tipico è compreso nell'intervallo 0,82 - 0,89 * 10³ kg/m³. I numeri dipendono dalla temperatura: il range di funzionamento è compreso tra 0°C e 120°C.

Quando riscaldato, diminuisce, questo fattore viene preso in considerazione durante la progettazione del sistema di raffreddamento del radiatore dei trasformatori.

Poiché gli oli sono relativamente versatili, questa caratteristica può variare a seconda delle esigenze del cliente. Le sottostazioni di trasformazione si trovano in varie zone climatiche, spesso nelle condizioni dell'estremo nord e della Siberia.

Non solo la densità cambia con la temperatura

La viscosità dell'olio del trasformatore può cambiare drasticamente le prestazioni complessive di un impianto elettrico.

Indicatori	TKp	Olio selettivo	T-1500U	gk	vg	AGK	MW
Viscosità cinematica, im2/s* a temperatura
50°С	9	9	-	9	9	5	-
40°С	-	-	11	-	-	-	3,5
20°С	-	28	-	-	-	-	-
-30°С	1500	1300	1300	1200	1200	-	-
-40°C	-	-	-	-	-	800	150
Numero di acidità, mg KOH/g, non di più	0,02	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02
Temperatura, °C
Lampeggia in un crogiolo chiuso, non al di sotto	135	150	135	135	135	125	95
Congelamento, non superiore	-45	-45	-45	-45	-45	-60	-65

Questa opzione è il prodotto di un compromesso. Per garantire la rigidità elettrica dell'olio, la viscosità deve essere elevata. Quasi come un dielettrico solido. Ma l'isolamento dei conduttori non è l'unico scopo del liquido in questione.

Il principio di funzionamento di un trasformatore di olio - video

• Rimozione del calore - possibile con un liquido di raffreddamento sufficientemente liquido. Cioè, per il normale raffreddamento dell'impianto elettrico, la viscosità dovrebbe essere la più bassa possibile.
• Spegnimento dell'arco elettrico. Come funziona? In un normale ambiente d'aria, quando si aprono (chiudono) i contatti sotto carico elevato, si verifica un arco simile alla saldatura.

L'olio denso, meccanicamente, non sarà in grado di riempire rapidamente lo spazio quando i contatti si muovono. Le cavità d'aria risultanti diventeranno il motivo dell'arco. Al contrario, un riempimento sufficientemente liquido manterrà costantemente un ambiente privo di bolle.

Flash e accensione

Un parametro interessante dal punto di vista della fisica del processo è il punto di infiammabilità dell'olio del trasformatore. Per qualsiasi prodotto petrolifero, questa è la temperatura di accensione del mezzo liquido a contatto con una sorgente di fiamma aperta.

Tuttavia, all'interno del trasformatore non si creano le condizioni per la combustione, a causa della mancanza di ossigeno sufficiente. Ma una fiamma libera è teoricamente possibile: se si forma un arco di breve durata quando si aprono i contatti.

Pertanto, le proprietà degli oli si basano su un aumento del punto di infiammabilità. Questo valore diminuisce gradualmente a causa di difetti nelle apparecchiature del trasformatore. Durante il normale funzionamento, invece, il punto di infiammabilità aumenta. Valore consentito - superiore a 155°C.

Arco elettrico o come bruciano i trasformatori - video

Per comprendere il meccanismo, il punto di infiammabilità è correlato alla volatilità del petrolio. Cioè, deve essere sufficientemente liquido, ma allo stesso tempo non passare allo stato gassoso in normali condizioni operative.

Oltre al parametro tradizionale, esiste una cosa come la temperatura di autoaccensione, tipica dei trasformatori. Nel nostro caso, questo valore è 350°C - 400°C.

Se gli avvolgimenti vengono riscaldati a una tale temperatura, si verifica una combustione incontrollata e un'esplosione del trasformatore. Fortunatamente, questi casi sono estremamente rari. Naturalmente, soggetto ai termini di utilizzo.

Pertanto, insieme alla selezione di olio di alta qualità, è necessario monitorare costantemente le condizioni degli impianti elettrici. Quando si eseguono campionamenti del fluido di prova, è possibile capire quali problemi ci sono nel trasformatore stesso o nell'interruttore di alta tensione.

Dopo gli studi, vengono valutati indicatori come la rifrazione della viscosità, la densità, le proprietà dielettriche, ecc.. I risultati vengono confrontati con i valori tabulari stabiliti dallo standard per l'uso degli oli.

La tabella mostra i principali indicatori di olio per trasformatori:

temperatura t, °С	densità p, kg/m3	Cp, kJ/(kgK)	λ, W / (m "K)	a-10**8, m2/s	μ-10**4, passaggio	v-10**6, m2/s	ß-10**4, K"1	rg
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 è la capacità termica di massa specifica, senza modificare la pressione di esercizio;
• λ - conducibilità termica: coefficiente generale;
• a - conducibilità termica: coefficiente generale;
• μ è il coefficiente dinamico di viscosità;
• ν è il coefficiente cinematico di viscosità;
• β è l'espansione volumetrica: coefficiente complessivo;
• Pr è il criterio di Prandtl.

I fluidi tecnici per garantire il funzionamento delle sottostazioni di trasformazione vengono acquistati in enormi volumi, il che è piuttosto costoso. Ogni lotto viene testato prima dell'uso e nel corso del lavoro.

Test di rottura dell'olio per trasformatori - video

Ogni anno, il fluido tecnico richiede una pulizia su larga scala. Questo viene fatto da servizi speciali. E ogni 5-6 anni è necessaria la rigenerazione (sostituzione quasi completa dell'olio nell'impianto elettrico). La procedura non è economica, ma senza di essa il funzionamento del trasformatore diventerà pericoloso.

Come compromesso, il restauro della proprietà è ampiamente utilizzato. L'estrazione mineraria viene consegnata a un'impresa petrolchimica, dove l'olio acquisisce le sue proprietà originali. Il costo degli additivi aggiunti è molte volte inferiore rispetto a una sostituzione completa del materiale.

Caratteristiche secondarie dell'olio per trasformatori

La resistenza di un olio all'ossidazione non è altro che una resistenza all'invecchiamento. Ci sono due aspetti negativi di questo fenomeno:

1. Il legame di additivi attivi da parte di molecole di ossigeno, che forniscono i parametri di base del liquido.
2. Deposizione di prodotti di ossidazione sulle superfici delle parti del trasformatore: avvolgimenti, conduttori, gruppi di contatto. Ciò porta ad una diminuzione della dissipazione del calore, seguita dall'ebollizione dell'olio nei punti di contatto.
3. Contenuto di cenere: la presenza di impurità e il motivo del loro aspetto. Dopo il lavaggio dell'olio nuovo, i detersivi chimici rimangono nella sua composizione (questo vale anche per la rigenerazione del vecchio fluido).

Se non vengono rimossi, si formano frazioni di cenere che si depositano sulle parti di lavoro di trasformatori e interruttori. Per combattere questo fenomeno, all'olio vengono aggiunti additivi che neutralizzano i depositi di sale e sapone.

Il punto di scorrimento (punto di scorrimento) caratterizza la trasformazione di un liquido in un grasso. Questo indicatore (da -35°C a -50°C) è applicabile solo durante l'avviamento a freddo dell'impianto elettrico. Un trasformatore funzionante è esso stesso una fonte di calore e mantiene il liquido in condizioni di lavoro.

La viscosità dell'olio del trasformatore è un parametro fisico importante che determina il processo di trasferimento del calore degli avvolgimenti e dei nuclei magnetici nei trasformatori e la capacità di estinzione dell'arco degli interruttori automatici Per una buona circolazione dell'olio nei trasformatori, che migliora il raffreddamento degli avvolgimenti e dei nuclei magnetici , sono necessari oli a bassa viscosità. A sua volta, l'olio, come altri dielettrici liquidi, la viscosità aumenta notevolmente al diminuire della temperatura. Ad una temperatura di 20°C, la viscosità dell'olio del trasformatore non deve essere superiore a 4,2°Oe e non superiore a 2°Oe ad una temperatura di 50°C.

Per misurare la viscosità relativa - VU dell'olio, viene utilizzato un viscosimetro Engler, il cui schema è mostrato in fig. 3. Un recipiente di ottone - 2 è posto all'interno di un recipiente di metallo 1 in modo che ci sia uno spazio tra loro pieno d'acqua. Entrambe le navi al centro hanno fori attraverso i quali viene fatto passare un tubo calibrato - 3

Schema del viscosimetro Engler.

con un diametro interno del foro di 2-3 mm. Questo foro è chiuso con un tappo - 4. Il recipiente di ottone viene riempito con il liquido di prova lungo i perni di riferimento - 5. Il contatto simultaneo con l'olio di tutti e tre i punti è segno di corretta installazione sul tavolo, l'imprecisione dell'installazione è corretto dalle viti di fermo sui piedini del dispositivo. Il recipiente esterno 1 funge da bagnomaria, da cui l'acqua riscaldata su una stufa elettrica trasferisce uniformemente calore all'olio. L'acqua viene miscelata con un agitatore. A causa della notevole capacità termica dell'acqua, non ci sono brusche fluttuazioni della temperatura dell'olio durante il test.

Prima di testare l'olio del trasformatore, il viscosimetro Engler deve essere accuratamente risciacquato e asciugato. Dopo aver inserito un tappo - 4 in un tubo calibrato - 3 e posizionato un matraccio tarato sotto il foro di scarico con un segno sul collo stretto di un volume di 200 ml, versare l'olio in un recipiente di ottone. Dopo aver chiuso il coperchio, riscaldare l'acqua, mescolandola con un agitatore - 5. Quando viene stabilita la temperatura dell'olio richiesta, che viene rilevata da un termometro - T 2, l'olio viene versato nel pallone fino al segno di -200 ml. In questo caso, la schiuma non viene presa in considerazione. Il tempo di deflusso di questo volume di olio viene misurato con un cronometro.

Viscosità dell'olio in gradi Englerè il rapporto tra il tempo di scadenza di 200 millilitri di olio riscaldato ad una temperatura di 50 0 C e il tempo di scadenza dello stesso volume di acqua distillata ad una temperatura di 20 0 C.

Tempo di scadenza 200 ml. viene chiamata acqua a una temperatura di 20 0 C numero d'acqua del dispositivo.

Insieme alla viscosità condizionale, si distinguono dinamica e cinematica. La viscosità dinamica -η è calcolata dalla formula:

, Papà. Con,

dove f è la forza in (N) che agisce sulla palla solida.

Questa forza è uguale al peso della palla solida meno (secondo la legge di Archimede) il peso del liquido del volume della palla; r, - raggio della sfera, mm; V è la velocità della palla, m/s;

,

dove k è un fattore di correzione che tiene conto dell'influenza delle pareti della nave; r, - raggio della nave, m; l. - altezza della nave, m; ν - viscosità cinematica, m / s è calcolato dalla formula:

,

dove ρ è la densità del liquido di prova, kg/m 3 . La viscosità cinematica è spesso misurata in stokes (St) = 10 -4 m 2 /s.

Per misurare la viscosità, oltre al viscosimetro Engler, vengono utilizzati viscosimetri a sfera, rotazionali, viscosimetri in plastica, viscosimetri elettrorotazionali e capillari.

I viscosimetri a sfera si basano sulla misurazione della velocità di immersione di una sfera d'acciaio in un liquido di prova.

I viscosimetri rotazionali sono strutturalmente composti da due cilindri: un cilindro esterno fisso e uno interno rotante attorno ad un asse verticale sotto l'azione di una certa forza. Lo spazio tra di loro è riempito con il liquido di prova. La viscosità del liquido è determinata dalla potenza assorbita per la rotazione del cilindro interno o dal grado di rallentamento della sua rotazione. Con un determinato design del viscosimetro rotazionale, è possibile combinare la determinazione della viscosità e della resistività elettrica del liquido di prova mediante la corrente di dispersione tra i cilindri.

I viscosimetri in plastica sono in grado, insieme alla viscosità, di determinare la resistenza alla trazione.

I viscosimetri elettrorotazionali consentono di leggere direttamente il valore della viscosità sulla scala del misuratore.

I viscosimetri capillari vengono utilizzati per misurare la viscosità cinematica.

Dalla viscosità cinematica (m 2 /s) alla viscosità convenzionale (°Oe) può essere modificata utilizzando la tabella 2.

Tavolo 2

Viscosità cinematica	Grado E	Viscosità cinematica	Grado E	Viscosità cinematica	Grado E
m 2 /s	cSt	WU	m 2 /s	cSt	WU	m 2 /s	cSt	WU
0.000001	1.00	1.00	0.000024	24.0	3.43	0.000054	54.0	7.33
0.000002	2.00	1.10	0.000025	25.0	3.56	0.000055	55.0	7.47
0.000003	3.00	1.20	0.000026	26.0	3.68	0.000056	56.0	7.60
0.000004	4.00	1.29	0.000027	27.0	3.81	0.000057	57.0	7.73
0.0000045	4.5	1.34	0.000028	28.0	3.95	0.000058	58.0	7.86
0.000005	5.0	1.39	0.000029	29.0	4.07	0.000059	59.0	8.00
0.0000055	5.5	1.43	0.000030	30.0	4.20	0.000060	60.0	8.13
0.000006	6.0	1.48	0.000031	31.0	4.33	0.000061	61.0	8.26
0.0000065	6.5	1.53	0.000032	32.0	4.46	0.000062	62.0	8.40
0.000007	7.0	1.57	0.000033	33.0	4.59	0.000063	63.0	8.53
0.0000075	7.5	1.62	0.000034	34.0	4.72	0.000064	64.0	8.66
0.000008	8.0	1.67	0.000035	35.0	4.85	0.000065	65.0	8.80
0.0000085	8.5	1.62	0.000036	36.0	4.98	0.000066	66.0	8.93
0.000009	9.0	1.76	0.000037	37.0	5.11	0.000067	67.0	9.06
0.0000095	9.5	1.81	0.000038	38.0	5.24	0.000068	68.0	9.20
0.000010	10.0	1.86	0.000039	39.0	5.37	0.000069	69.0	9.34
0.000015	15.0	2.37	0.000045	45.0	6.16	0.000075	75.0	10.15
0.000020	20.0	2.95	0.000050	50.0	6.81 .	0.000080	80.0	10.8

A > 8 . 10 -5 m 2 / s (80 cSt), il passaggio da un sistema all'altro viene eseguito secondo la formula.

introduzione

Qualsiasi ingegnere elettrico sa in prima persona cos'è un trasformatore e come funziona. Cosa è necessario per un funzionamento affidabile del trasformatore? Uno dei criteri è l'olio per trasformatori. Questo lavoro aiuterà a saperne di più sull'olio per trasformatori. Parlerà non solo dell'olio stesso, ma anche dei metodi per asciugarlo e dei requisiti tecnici per il funzionamento.

olio per trasformatori

Indicatori fisici

La densità degli oli per trasformatori varia da 800-890 kg/m 3 e dipende dalla sua composizione chimica. Più idrocarburi policiclici aromatici e naftenici nell'olio, maggiore è la sua densità. Il peso molecolare degli oli per trasformatori varia da 230 a 330 e dipende dalla loro composizione chimica e frazionaria. Con una composizione frazionata ravvicinata, più idrocarburi aromatici nell'olio, minori sono il peso molecolare e la densità, ovvero quando la purificazione dell'olio si approfondisce, la densità diminuisce e il suo peso molecolare aumenta.

Il peso molecolare degli oli è determinato con metodi ebullioscopici o crioscopici. Entrambi i metodi si basano sulle leggi delle soluzioni diluite: il primo sulla misurazione dell'aumento del punto di ebollizione di un solvente puro e il secondo sulla misurazione della diminuzione della temperatura di cristallizzazione di un solvente puro. Poiché gli idrocarburi policiclici aromatici e naftenoaromatici tendono ad associarsi, il peso molecolare viene determinato a diverse concentrazioni di olio nel solvente e il vero peso molecolare viene calcolato per estrapolazione a concentrazione zero.

L'indice di rifrazione caratterizza la variazione della velocità della luce durante il passaggio da un mezzo all'altro ed è misurato dal rapporto tra il seno dell'angolo di incidenza della luce e il seno dell'angolo della sua rifrazione. L'indice di rifrazione dipende dalla lunghezza d'onda della luce e dalla temperatura e per determinati valori di questi parametri è una caratteristica della sostanza. Come la densità, il valore dell'indice di rifrazione diminuisce all'aumentare della pulizia. Con una simile composizione frazionaria e viscosità degli oli, l'indice di rifrazione caratterizza in modo soddisfacente il contenuto di idrocarburi aromatici.

La viscosità caratterizza la proprietà di un liquido di resistere quando si sposta una parte del liquido rispetto a un'altra (Figura 1).

Di solito usano il concetto di viscosità cinematica, che è il rapporto tra viscosità dinamica e densità; è preso come un'unità nel sistema SI 1 m 2 / s.

La viscosità è talvolta espressa in altre unità: gradi Engler. All'estero usano i gradi di Saybolt e Redwood.

In pratica è spesso importante conoscere la viscosità dell'olio alle basse temperature, la cui determinazione sperimentale è difficile. A tale scopo, la viscosità viene determinata a due temperature positive, i loro valori sono collegati da una linea retta sul nomogramma ed estrapolati alla temperatura desiderata (Figura 1).

Immagine 1

Va tenuto presente che il nomogramma si basa sul presupposto che nell'intervallo di temperatura accettato l'olio si comporti come un liquido newtoniano.

A temperature prossime al punto di scorrimento, compare un'anomalia di viscosità. Il nomogramma può essere utilizzato fino a temperature di 10-15 °C al di sopra del punto di scorrimento.

In pratica, l'indice di viscosità Dean e Davis ha trovato ampia applicazione. Questi autori hanno proposto di confrontare la viscosità dell'olio testato con la viscosità dei distillati di olio ottenuti da oli americani della Pennsylvania e del Golfo del Messico. L'indice di viscosità del primo olio è preso come 100 e il secondo come 0.

Tutti gli oli a 98,9°C dovrebbero avere la stessa viscosità.

Densità, indice di rifrazione e viscosità degli oli dipendono dalla composizione chimica e, prima di tutto, idrocarburica degli oli con una composizione frazionata stretta.

Il punto di infiammabilità degli oli per trasformatori è determinato in un crogiolo chiuso in un apparato Marten-Pensky.

Il punto di infiammabilità è la temperatura alla quale le sfere d'olio riscaldate in condizioni standard divampano quando viene portata una fiamma.

Il punto di infiammabilità per gli oli commerciali convenzionali varia da 130-170 e per l'olio artico - da 90 a 115 ° C e dipende dalla composizione frazionaria, dalla presenza di frazioni relativamente basso-bollenti e, in misura minore, dalla composizione chimica .

I punti di infiammabilità degli oli dipendono dalla loro pressione di vapore saturo. Minore è la pressione del vapore, maggiore è il punto di infiammabilità, migliore è la degassificazione e l'essiccazione dell'olio prima del riempimento in apparecchiature ad alta tensione. Il punto di infiammabilità minimo degli oli è regolato non tanto per ragioni di protezione antincendio, ma dal punto di vista della possibilità del loro profondo degasaggio.

Per quanto riguarda la sicurezza antincendio, la temperatura di autoaccensione gioca un ruolo importante; Questa è la temperatura alla quale l'olio, in presenza di aria, si accende spontaneamente senza accendere una fiamma. Per gli oli per trasformatori, questa temperatura è di circa 350–400 °C.

Per gli oli per trasformatori domestici, la pressione del vapore saturo a 60 °C varia da 8 a 0,4 Pa. Per gli oli estranei, di norma, la tensione di vapore è inferiore e varia da 1,3 a 0,07 Pa.

L'olio per trasformatori è una frazione di olio raffinato, cioè è un olio minerale. Si ottiene per distillazione dell'olio, dove questa frazione bolle a 300 - 400°C. A seconda del tipo di materia prima, le proprietà degli oli per trasformatori sono diverse. L'olio è caratterizzato da una complessa composizione idrocarburica, dove il peso medio delle molecole varia da 220 a 340 amu. La tabella mostra i componenti principali e la loro percentuale nella composizione dell'olio per trasformatori.

Le proprietà dell'olio per trasformatori come isolante elettrico sono determinate principalmente dal valore di . Pertanto, la presenza di acqua e fibre nell'olio è completamente esclusa, poiché eventuali impurità meccaniche peggiorano questo indicatore.

Il punto di scorrimento dell'olio del trasformatore è da -45°C e inferiore, questo è importante per garantirne la mobilità in condizioni operative a bassa temperatura. Un'efficiente dissipazione del calore è facilitata dalla più bassa viscosità dell'olio, anche a temperature da 90 a 150°C in caso di focolai. Per diverse marche di oli, questa temperatura può essere 150°C, 135°C, 125°C, 90°C, non inferiore.

Una proprietà estremamente importante degli oli per trasformatori è la loro stabilità in condizioni ossidanti; l'olio per trasformatori deve mantenere i parametri richiesti per un lungo periodo di funzionamento.

Per quanto riguarda in particolare la RF, qui tutti i gradi di oli per trasformatori utilizzati nelle apparecchiature industriali sono necessariamente inibiti da un additivo antiossidante: lo ionolo (2,6-diterico butilparacresolo, noto anche come agidol-1). L'additivo interagisce con i radicali perossidici attivi che compaiono nella catena della reazione ossidativa degli idrocarburi. Pertanto, gli oli per trasformatori inibiti hanno un periodo di induzione pronunciato durante l'ossidazione.

Inizialmente, gli oli sensibili agli additivi si ossidano lentamente, poiché le catene di ossidazione risultanti vengono interrotte dall'inibitore. Quando l'additivo è esaurito, l'olio si ossida alla velocità normale come senza l'additivo. Maggiore è il periodo di induzione dell'ossidazione dell'olio, maggiore è l'efficacia dell'additivo.

Gran parte dell'efficacia dell'additivo è associata alla composizione idrocarburica dell'olio e alla presenza di impurità non idrocarburiche che promuovono l'ossidazione, che possono essere basi azotate, acidi del petrolio e prodotti di ossidazione dell'olio contenenti ossigeno.

Quando il distillato di petrolio viene raffinato, il contenuto di idrocarburi aromatici viene ridotto, le inclusioni non idrocarburiche vengono eliminate e, di conseguenza, viene aumentata la stabilità dell'olio del trasformatore inibito con ionolo. Nel frattempo, esiste uno standard internazionale "Specifica per oli isolanti di petrolio fresco per trasformatori e interruttori".

L'olio per trasformatori è infiammabile, biodegradabile, quasi non tossico e non danneggia lo strato di ozono. La densità dell'olio per trasformatori varia da 840 a 890 chilogrammi per metro cubo. Una delle proprietà più importanti è la viscosità. Maggiore è la viscosità, maggiore è la rigidità dielettrica. Allo stesso tempo, per il normale funzionamento negli interruttori automatici, l'olio non dovrebbe essere molto viscoso, altrimenti il ​​​​raffreddamento dei trasformatori non sarà efficace e l'interruttore non sarà in grado di interrompere rapidamente l'arco.

Qui è necessario un compromesso per quanto riguarda la viscosità. Tipicamente, la viscosità cinematica a 20°C per la maggior parte degli oli per trasformatori è compresa tra 28 e 30 mm2/s.

Prima di riempire l'apparecchio con olio, l'olio viene purificato mediante trattamento sottovuoto termico profondo. Secondo l'attuale documento normativo "Ambito e norme per il test delle apparecchiature elettriche" (RD 34.45-51.300-97), la concentrazione di aria nell'olio del trasformatore, versata nei trasformatori con protezione da azoto o pellicola, in trasformatori di misura sigillati e boccole sigillate, non dovrebbe essere superiore a 0, 5 (determinato mediante gascromatografia) e il contenuto massimo di acqua è 0,001% in peso.

Per i trasformatori di potenza senza pellicola di protezione e per le boccole non ermetiche, il contenuto d'acqua non supera lo 0,0025% della massa. Per quanto riguarda il contenuto di impurità meccaniche, che determina la classe di purezza dell'olio, non dovrebbe essere peggiore di 11° per apparecchiature con tensione fino a 220 kV e non peggiore di 9° per apparecchiature con tensione superiore a 220 kV. La tensione di rottura, a seconda della tensione di esercizio, è riportata nella tabella.

Quando l'olio è riempito, la tensione di rottura è 5 kV inferiore a quella dell'olio prima del riempimento dell'apparecchiatura. È consentito ridurre la classe di pulizia di 1 e aumentare la percentuale di aria dello 0,5%.

Condizioni di ossidazione (metodo per determinare la stabilità - secondo GOST 981-75)

Il punto di scorrimento dell'olio viene determinato nei test quando una provetta con olio addensato viene inclinata di 45 ° e l'olio rimane allo stesso livello per un minuto. Per gli oli freschi, questa temperatura non deve essere inferiore a -45°C.

Questo parametro è di fondamentale importanza per . Tuttavia, in diverse zone climatiche, i requisiti per il punto di scorrimento sono diversi. Ad esempio, nelle regioni meridionali è consentito utilizzare olio per trasformatori con un punto di scorrimento di -35°C.

A seconda delle condizioni operative dell'apparecchiatura, gli standard possono variare, sono possibili deviazioni entro determinati limiti. Quindi, ad esempio, i gradi artici dell'olio per trasformatori non dovrebbero solidificare a temperature superiori a -60 ° C e il punto di infiammabilità scende a -100 ° C (punto di infiammabilità: la temperatura alla quale l'olio riscaldato produce vapori che diventano infiammabili se miscelati con l'aria ).

In generale, il punto di infiammabilità non dovrebbe essere inferiore a 135°C. Importanti sono anche caratteristiche come la temperatura di accensione (l'olio si accende e brucia per 5 o più secondi) e la temperatura di autoaccensione (a una temperatura di 350-400 ° C, l'olio si accende anche in un crogiolo chiuso in presenza di aria) .

L'olio per trasformatori ha una conduttività termica da 0,09 a 0,14 W/(m×K) e diminuisce all'aumentare della temperatura. La capacità termica aumenta all'aumentare della temperatura e può variare da 1,5 kJ/(kG×K) a 2,5 kJ/(kG×K).

Il coefficiente di dilatazione termica è associato agli standard per le dimensioni del vaso di espansione e questo coefficiente è dell'ordine di 0,00065 1/K. La resistenza specifica dell'olio del trasformatore a 90°C e in condizioni di intensità del campo elettrico di 0,5 MV/m non deve comunque superare i 50 Gom*m.

Come la viscosità, la resistività di un olio diminuisce all'aumentare della temperatura. La costante dielettrica è compresa tra 2,1 e 2,4. La tangente di perdita dielettrica, come detto sopra, è associata alla presenza di impurità, quindi per olio puro non supera 0,02 a 90°C in condizioni di frequenza di campo di 50 Hz, e in olio ossidato può superare 0,2.

La rigidità dielettrica dell'olio viene misurata durante una prova di rottura di uno spinterometro di 2,5 mm con un diametro dell'elettrodo di 25,4 mm. Il risultato non dovrebbe essere inferiore a 70 kV, quindi la rigidità dielettrica sarà di almeno 280 kV/cm.

Nonostante le misure adottate, l'olio del trasformatore può assorbire i gas e dissolverne una quantità significativa. In condizioni normali, 0,16 millilitri di ossigeno, 0,086 millilitri di azoto e 1,2 millilitri di anidride carbonica si dissolveranno facilmente in un centimetro cubo di olio. Ovviamente, l'ossigeno inizierà a ossidarsi un po'. Se, al contrario, vengono rilasciati gas, questo è un segno di un difetto dell'avvolgimento. Quindi, per la presenza di gas disciolti nell'olio del trasformatore, i difetti nei trasformatori vengono rilevati mediante analisi cromatografica.

La vita utile dei trasformatori e dell'olio non è direttamente correlata. Se il trasformatore è in grado di funzionare senza problemi per 15 anni, è consigliabile pulire l'olio ogni anno e rigenerarlo dopo 5 anni. Tuttavia, per prevenire il rapido esaurimento della risorsa petrolifera, vengono fornite alcune misure, la cui adozione prolungherà in modo significativo la durata dell'olio del trasformatore:

Installazione di espansori con filtri per assorbire acqua e ossigeno, nonché gas rilasciati dall'olio;

Evitare il surriscaldamento dell'olio di esercizio;

Pulizie periodiche;

Filtrazione continua dell'olio;

L'introduzione di antiossidanti.

Alte temperature, reazioni dell'olio con conduttori e dielettrici: tutto ciò contribuisce all'ossidazione, progettata per prevenire l'additivo antiossidante menzionato all'inizio. Ma è comunque necessaria una pulizia regolare. La pulizia di qualità dell'olio lo riporta a una condizione utilizzabile.

Cosa può servire come motivo per ritirare l'olio del trasformatore dal servizio? Questi possono essere la contaminazione dell'olio con sostanze permanenti, la cui presenza non ha portato a profondi cambiamenti nell'olio, quindi è sufficiente eseguire la pulizia meccanica. In generale, esistono diversi metodi di pulizia: meccanico, termofisico (distillazione) e fisico-chimico (adsorbimento, coagulazione).

Se si è verificato un incidente, la tensione di rottura è fortemente diminuita, è apparsa fuliggine o un'analisi cromatografica ha rivelato problemi, l'olio del trasformatore viene pulito direttamente nel trasformatore o nell'interruttore, semplicemente scollegando il dispositivo dalla rete.

Durante la rigenerazione dell'olio per trasformatori usato si ottengono fino a 3 frazioni di oli base per la preparazione di altri oli commerciali, come oli motore, idraulici, di trasmissione, fluidi da taglio e grassi. Mediamente, dopo la rigenerazione, si ottiene il 70-85% dell'olio, a seconda del metodo tecnologico utilizzato. La rigenerazione chimica è, tuttavia, più costosa. Quando si rigenera l'olio del trasformatore, è possibile ottenere fino al 90% dell'olio base identica per qualità all'olio fresco.