6. Usunięto ograniczenie okresu ważności zgodnie z protokołem N 2-92 Międzypaństwowej Rady ds. Normalizacji, Metrologii i Certyfikacji (IUS 2-93)

7. WYDANIE (czerwiec 2011) z poprawkami nr 1, 2, 3, zatwierdzona w marcu 1982, marcu 1985, marcu 1989 (IUS 7-82, 6-85, 6-88), poprawka (IUS 6-2005)


Norma ta dotyczy olejów transformatorowych kwasu siarkowego i selektywnego oczyszczania, produkowanych z olejów o niskiej zawartości siarki i stosowanych do napełniania transformatorów, przełączników olejowych i innych urządzeń wysokiego napięcia jako głównego materiału elektroizolacyjnego.

1. MARKI

1. MARKI

Zainstalowane są następujące marki olejów transformatorowych:

TK - bez dodatku (wyprodukowany na specjalne zamówienie do ogólnych celów technicznych), nie wolno stosować do napełniania transformatorów;

T-750 - z dodatkiem (0,4 ± 0,1)% dodatku antyoksydacyjnego 2,6 di-tert-butyloparakrezolu;

T-1500 - z dodatkiem co najmniej 0,4% dodatku przeciwutleniającego 2,6 di-tert-butyloparakrezolu;

PT to obiecujący olej.

(Wydanie zmodyfikowane, poprawki N 1, 3).

2. WYMAGANIA TECHNICZNE

2.1. Oleje transformatorowe muszą być produkowane zgodnie z wymogami niniejszej normy, z surowców i zgodnie z technologią stosowaną do wytwarzania próbek olejów, które przeszły pozytywnie testy i są dopuszczone do stosowania w zalecany sposób.

2.2. Pod względem parametrów fizykochemicznych oleje transformatorowe muszą spełniać wymagania i normy określone w tabeli.

Nazwa wskaźnika	Norma dla marki				Metoda badania
	TC OKP 02 5376 0101	T-750 OKP 02 5376 0104	T-1500 OKP 02 5376 0105
1. Lepkość kinematyczna, m / s (cSt), nie więcej:
w 50°C
przy minus 30 ° С				1200 10 (1200)
2. Liczba kwasowa, mg KOH na 1 g oleju, nie więcej
3. Temperatura zapłonu, oznaczana w zamkniętym tyglu, °С, nie niższa niż
		Brak
6. Temperatura krzepnięcia, °C, nie wyższa
7. Test sodowy, gęstość optyczna, nie więcej
10. Kolor na kolorymetrze CNT, jednostki CNT, nie więcej
11. Stabilność przed utlenianiem, nie więcej:
______________ * Prawdopodobnie pomyłka w oryginale. Należy przeczytać GOST 6581. - Uwaga od producenta bazy danych. Uwagi: 1. Dla oleju transformatorowego marki TK, wyprodukowanego z olejów Embensky i ich mieszanin z olejem Anastasyevskaya, przy badaniu stabilności przeciw utlenianiu zgodnie z GOST 981, masa lotnych kwasów niskocząsteczkowych 0,012 mg KOH na 1 g oleju dopuszczalna liczba kwasowa utlenionego oleju nie przekracza 0,5 mg KOH na 1 g oleju. 2. Przy produkcji olejów transformatorowych z olejów parafinowych Baku dopuszcza się odparafinowanie mocznika. 3. (Usunięty, Rev. N 2).

(Wydanie zmodyfikowane, poprawki N 2, 3, poprawka).

3. WYMOGI BEZPIECZEŃSTWA

3.1. Oleje transformatorowe są produktami o niskim stopniu zagrożenia i pod względem stopnia narażenia na organizm ludzki należą do 4. klasy zagrożenia zgodnie z GOST 12.1.007.

3.2. Oleje transformatorowe są, zgodnie z GOST 12.1.044, palnymi cieczami o temperaturze zapłonu 135 ° C.

3.3. Pomieszczenie, w którym prowadzone są prace z olejem musi być wyposażone w wentylację nawiewno-wywiewną.

3.4. Maksymalne dopuszczalne stężenie par olejów węglowodorowych w powietrzu obszaru roboczego wynosi 300 mg / m zgodnie z GOST 12.1.005.

3.5. Podczas pracy z olejami transformatorowymi należy używać środków ochrony osobistej zgodnie z normami zatwierdzonymi w zalecany sposób.

3.6. W przypadku zapalenia się olejów stosuje się następujące środki gaśnicze: rozpylona woda, piana; z hartowaniem wolumetrycznym - dwutlenek węgla, skład SLB, skład 3,5, para.

Sekcja 3. (Wydanie zmodyfikowane, poprawka N 3).

4. ZASADY AKCEPTACJI

4.1. Olej transformatorowy przyjmowany jest partiami. Za partię uważa się dowolną ilość oleju wytworzoną w trakcie procesu technologicznego, jednorodną jakościowo, której towarzyszy jeden dokument jakościowy zawierający dane zgodne z GOST 1510.

(Wydanie zmodyfikowane, poprawka N 3).

4.2. Objętość próbek jest zgodna z GOST 2517.

4.3. W przypadku uzyskania niezadowalających wyników badań dla co najmniej jednego ze wskaźników, przeprowadza się powtórne badania nowo pobranej próbki z tej samej próbki.

Wyniki ponownego badania dotyczą całej partii.

(Wydanie zmodyfikowane, poprawka N 3).

5. METODY BADAŃ

5.1. Próbki olejów transformatorowych są pobierane zgodnie z GOST 2517.

W przypadku próbki zbiorczej należy pobrać 3 dm3 oleju każdej marki.

(Wydanie zmodyfikowane, poprawka N 1).

5.2. Test sodowy dla olejów T-750 i T-1500 oznacza się w kuwecie 20 mm, dla oleju TK - w kuwecie 10 mm.

5.3. Przezroczystość olejów transformatorowych określa się w szklanej probówce o średnicy 30-40 mm. Olej w temperaturze 5°C powinien być przezroczysty w świetle przechodzącym.

5.4. Wskaźnik osadu i liczba kwasowa dla oleju marki TK są określane zgodnie z GOST 981 w następujących warunkach:

temperatura - 120 ° С,



zużycie tlenu - 200 cm/min,

czas trwania utleniania w określaniu osadu i liczby kwasowej - 14 godzin.

Dopuszcza się oznaczenie wskaźnika lotnych kwasów o niskiej masie cząsteczkowej w warunkach:

temperatura - 120 ° С,

katalizator - kulki o średnicy (5 ± 1) mm, jedna ze stali niskowęglowej, jedna z miedzi gatunku M0k lub M1k zgodnie z GOST 859;

zużycie powietrza - 50 cm/min;

czas utleniania wynosi 6 godzin.

Stabilność wobec utleniania olejów gatunków T-750 i T-1500 określa się zgodnie z GOST 981 w następujących warunkach:

temperatura dla oleju T-750 - 130 ° С, dla oleju Т-1500 - 135 ° С,

katalizator - blacha miedziana,

zużycie tlenu - 50 cm/min,



Stabilność oksydacyjna obiecującego oleju do hydrokrakingu jest określana zgodnie z GOST 981 w następujących warunkach:

temperatura - 145 ° С,

katalizatorem jest miedziana płyta;

zużycie tlenu - 50 cm / min;

czas trwania utleniania wynosi 30 godzin.

(Wydanie zmienione, Rev. N 1, 2, 3).

5.5. Tangens kąta strat dielektrycznych olejów transformatorowych wyznacza się bez przygotowania lub po przygotowaniu w jeden z następujących sposobów:

a) 100 cm3 oleju trzyma się przez 30 minut w temperaturze 50°C pod ciśnieniem resztkowym 666,6 Pa (5 mm Hg) w naczyniu o wolnej powierzchni równej 100 cm;

b) olej jest przechowywany w krystalizatorze umieszczonym w eksykatorze z prażonym chlorkiem wapnia przez co najmniej 12 godzin przy grubości warstwy nie większej niż 10 mm.

W przypadku niezgodności powstałych w ocenie jakości produktu, przygotowanie oleju przed wyznaczeniem tangensa kąta strat dielektrycznych przeprowadza się zgodnie z podpunktem a.

Aby określić tangens kąta strat dielektrycznych, stosuje się elektrody wykonane ze stali nierdzewnej 12X18H9T lub 12X18H10T zgodnie z GOST 5632. Podczas produkcji elektrod z miedzi zgodnie z GOST 859 i mosiądzu zgodnie z GOST 17711, powierzchnie robocze elektrod muszą być pokryte niklem, chromem lub srebrem. Oznaczanie przeprowadza się przy natężeniu pola elektrycznego 1 kV/mm.

6. PAKOWANIE, OZNAKOWANIE, TRANSPORT I PRZECHOWYWANIE

6.1. Pakowanie, etykietowanie, transport i przechowywanie olejów transformatorowych - zgodnie z GOST 1510.

6.2. Na dokumencie poświadczającym jakość oleju transformatorowego klasy T-750 i T-1500 najwyższej kategorii oraz na pojemniku musi być przedstawiony Państwowy Znak Jakości.

7. GWARANCJE PRODUCENTA

7.1. Producent gwarantuje zgodność jakości oleju transformatorowego z wymaganiami tej normy, z zastrzeżeniem warunków transportu i przechowywania.

7.2. Gwarantowana trwałość olejów transformatorowych wynosi pięć lat od daty produkcji.

(Wydanie zmodyfikowane, poprawka N 2).



Tekst elektroniczny dokumentu
przygotowany przez JSC "Kodeks" i zweryfikowany przez:
oficjalna publikacja
Olej i produkty naftowe. Obrazy olejne.

Warunki techniczne. Kolekcja GOST. -

M.: Standartinform, 2011

Wydawałoby się, gdzie jest olej i gdzie są urządzenia elektryczne? Ponadto transformatory, wewnątrz których wędrują ogromne prądy i powstaje wysokie napięcie. Niemniej jednak takie instalacje elektryczne działają przy użyciu płynów technicznych, a nie jest to w żadnym wypadku woda niezamarzająca ani destylowana.

Chyba każdy widział ogromne transformatory na podstacjach i blokach energetycznych przedsiębiorstw przemysłowych. Wszystkie wyposażone są u góry w zbiorniki wyrównawcze.

Do tych beczek wlewa się olej transformatorowy. Dla laika wygląda to dość znajomo: korpus instalacji elektrycznej (analogicznie do skrzyni korbowej silnika samochodowego), wewnątrz znajdują się zespoły robocze. A całe to bogactwo wypełnione jest ropą do samego szczytu. Jak rozumiemy, nie mówimy o smarowaniu części: w transformatorze nie ma ruchomych części.

Obszar zastosowania oleju transformatorowego

Najpierw rozwiejmy niektóre stereotypy. Istnieje błędne przekonanie, że wszystkie płyny są przewodnikami. W rzeczywistości daleko od wszystkiego i nie tak oczywiste jak metale.

Ważną właściwością oleju transformatorowego jest jego wysoka odporność na prąd elektryczny. Tak wysoko, że ciecz jest w rzeczywistości dielektrykiem (oczywiście w granicach rozsądku).

Taka cecha jak smarowność to ostatnia ciekawa rzecz u elektryków. Z drugiej strony przewodność cieplna jest bardzo ważna.

Porozmawiajmy o właściwościach osobno, wynikają one z dwóch obszarów zastosowania:

Wskaźniki wydajności takich urządzeń są niesamowite: napięcie wynosi kilkaset tysięcy woltów, a natężenie prądu do 50 tysięcy amperów.

Olej w tych urządzeniach pełni dwie funkcje. Oczywiście właściwości izolacyjne, jak w transformatorach. Ale głównym celem jest skuteczne wygaszenie łuku elektrycznego.

Podczas otwierania (zamykania) styków na elektrycznych urządzeniach przełączających o takich parametrach powstaje łuk elektryczny, który może zniszczyć grupę styków w kilku cyklach.

Łuk elektryczny po otwarciu styków (wypadek na podstacji) - wideo

Jednak problemy pojawiają się tylko w środowisku powietrznym. Jeżeli wnęka wewnętrzna jest wypełniona olejem transformatorowym, nie wystąpią wyładowania łukowe ani wyładowania łukowe.

Dla Twojej informacji

Ze względu na obiektywność zauważamy: jest inne rozwiązanie. Oprócz wyłączników olejowych aktywnie wykorzystywane są przełączniki próżniowe. To prawda, że ​​jakościowo spełniają tylko jedną funkcję: gaszenie łuku. Właściwości dielektryczne próżni są porównywalne z właściwościami zwykłego powietrza.

To jednak temat na inny artykuł.

Charakterystyka techniczna oleju transformatorowego

Podobnie jak mineralny olej silnikowy, olej transformatorowy jest wytwarzany przez destylację przygotowanej ropy naftowej (rafinowanej), poprzez gotowanie surowców. Po sublimacji w temperaturze 300°C - 400°C pozostaje tzw. destylat oleju napędowego.

Właściwie ta substancja jest podstawą do uzyskania oleju transformatorowego. Podczas czyszczenia zmniejsza się nasycenie węgli aromatycznych i związków niewęglowych. Dzięki temu zwiększa się stabilność produktu.

Poprzez sublimację i separację destylatu można kontrolować procesy fizyczne i chemiczne. Manipulując podstawowymi surowcami i technologią można zmienić właściwości oleju transformatorowego. Są one określone przez wynikowy stosunek składników:

Co ciekawe, produkt ten jest przyjazny dla środowiska. Podczas jego produkcji, użytkowania i utylizacji wpływ na przyrodę nie jest większy niż wpływ surowca (ropa naftowa). Kompozycja nie zawiera sztucznie syntetyzowanych dodatków.

Olej do transformatorów i przełączników, podobnie jak olej, nie jest toksyczny (o ile można powiedzieć o produktach naftowych), nie wyczerpuje warstwy ozonowej i bez śladu rozkłada się w środowisku naturalnym.

Jedną z ważnych cech jest gęstość oleju transformatorowego. Typowe wartości mieszczą się w zakresie 0,82 – 0,89*10³ kg/m³. Liczby zależą od temperatury: zakres pracy wynosi 0 ° C - 120 ° C.

Po podgrzaniu zmniejsza się, czynnik ten jest brany pod uwagę przy projektowaniu układu chłodzenia chłodnicy dla transformatorów.

Ponieważ oleje są stosunkowo wszechstronne, ta cecha może się różnić w zależności od potrzeb klienta. Podstacje transformatorowe znajdują się w różnych strefach klimatycznych, często na Dalekiej Północy i Syberii.

Gęstość zmienia się nie tylko wraz z temperaturą

Lepkość oleju transformatorowego może radykalnie zmienić ogólną wydajność instalacji elektrycznej.

Wskaźniki	TKp	Selektywny olej rafinowany	T-1500U	gk	vr	AGK	Mw
Lepkość kinematyczna, im2 / s * w temperaturze
50°C	9	9	-	9	9	5	-
40°C	-	-	11	-	-	-	3,5
20°C	-	28	-	-	-	-	-
-30°C	1500	1300	1300	1200	1200	-	-
-40°C	-	-	-	-	-	800	150
Liczba kwasowa, mg KOH / g, nie więcej	0,02	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02
Temperatura, ° С
Błyska w zamkniętym tyglu, nie niżej	135	150	135	135	135	125	95
Zamrażanie, nie wyżej	-45	-45	-45	-45	-45	-60	-65

Ten parametr jest wynikiem kompromisu. Aby zapewnić wytrzymałość dielektryczną oleju, lepkość musi być wysoka. Prawie jak solidny dielektryk. Ale izolacja przewodników nie jest jedynym celem omawianej cieczy.

Zasada działania transformatora olejowego - wideo

• Odprowadzanie ciepła - możliwe przy wystarczająco płynnym nośniku ciepła. Oznacza to, że w przypadku normalnego chłodzenia instalacji elektrycznej lepkość powinna być jak najniższa.
• Gaszenie łuku elektrycznego. Jak to działa? W normalnym środowisku powietrznym, gdy styki otwierają się (zamykają) pod dużym obciążeniem, powstaje łuk podobny do łuku spawalniczego.

Gęsty olej mechanicznie nie będzie w stanie szybko wypełnić przestrzeni, gdy styki się poruszają. Powstałe kieszenie powietrzne spowodują wyładowania łukowe. I odwrotnie, wystarczająco płynny wypełniacz będzie przez cały czas utrzymywał środowisko wolne od pęcherzyków.

Błysk i zapłon

Ciekawym parametrem z punktu widzenia fizyki procesu jest temperatura zapłonu oleju transformatorowego. W przypadku wszelkich produktów naftowych jest to temperatura zapłonu ciekłego medium w kontakcie z otwartym źródłem płomienia.

Jednak wewnątrz transformatora nie powstają warunki spalania z powodu braku wystarczającej ilości tlenu. Ale teoretycznie możliwy jest otwarty płomień: jeśli po otwarciu styków powstaje łuk krótkotrwały.

Dlatego podwyższenie temperatury zapłonu jest włączone we właściwości olejów. Wartość ta stopniowo spada z powodu defektów w wyposażeniu transformatora. Z drugiej strony temperatura zapłonu wzrasta podczas normalnej pracy. Dopuszczalna wartość to ponad 155°C.

Łuk elektryczny lub jak palą się transformatory - wideo

Aby zrozumieć mechanizm - temperatura zapłonu jest związana z lotnością oleju. Oznacza to, że musi być wystarczająco płynny, ale jednocześnie nie może przechodzić w stan gazowy w normalnych warunkach pracy.

Oprócz tradycyjnego parametru istnieje takie pojęcie jak temperatura samozapłonu, która jest charakterystyczna dla transformatorów. W naszym przypadku wartość ta wynosi 350°C - 400°C.

Podgrzanie uzwojeń do takiej temperatury powoduje niekontrolowane spalanie i eksplozję transformatora. Na szczęście takie przypadki są niezwykle rzadkie. Oczywiście pod warunkiem przestrzegania warunków pracy.

Dlatego wraz z doborem wysokiej jakości oleju konieczne jest stałe monitorowanie stanu instalacji elektrycznych. Podczas wykonywania poboru płynu testowego można zrozumieć, jakie problemy występują w samym transformatorze lub w przełączniku wysokiego napięcia.

Po przeprowadzonych badaniach oceniane są takie wskaźniki jak lepkość refrakcyjna, gęstość, właściwości dielektryczne itp. Wyniki są porównywane z wartościami tabelarycznymi ustalonymi przez normę stosowania oleju.

Tabela pokazuje główne wskaźniki oleju transformatorowego:

Temperatura t, ° C	gęstość p, kg/m3	Cp, kJ / (kgK)	λ, W / (m "K)	a-10 ** 8, m2 / s	μ-10 ** 4, Pass	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 - właściwa masowa pojemność cieplna, bez zmiany ciśnienia roboczego;
• λ - przewodność cieplna: współczynnik ogólny;
• a - przewodność cieplna: współczynnik całkowity;
• μ jest dynamicznym współczynnikiem lepkości;
• ν jest kinematycznym współczynnikiem lepkości;
• β - ekspansja objętościowa: współczynnik ogólny;
• Pr to test Prandtla.

Płyny techniczne zapewniające działanie podstacji transformatorowych kupowane są w ogromnych ilościach, jest to dość kosztowne. Każda partia jest testowana przed użyciem i podczas pracy.

Test awarii oleju transformatorowego - wideo

Co roku płyn techniczny wymaga gruntownego czyszczenia. Dokonują tego służby specjalne. A co 5-6 lat wymagana jest regeneracja (prawie całkowita wymiana oleju w instalacji elektrycznej). Procedura nie jest tania, ale bez niej działanie transformatora stanie się niebezpieczne.

Jako kompromis szeroko stosuje się przywracanie mienia. Rozwój zostaje przekazany do zakładu petrochemicznego, gdzie olej nabiera swoich pierwotnych właściwości. Koszt dodanych dodatków jest wielokrotnie niższy w porównaniu z całkowitą wymianą materiału.

Charakterystyki wtórne oleju transformatorowego

Stabilność oksydacyjna oleju to nic innego jak przeciwdziałanie starzeniu. Zjawisko to ma dwie negatywne strony:

1. Wiązanie aktywnych dodatków cząsteczkami tlenu, które zapewniają podstawowe parametry cieczy.
2. Osadzanie produktów utleniania na powierzchniach części transformatorów: uzwojenia, przewodniki, grupy styków. Prowadzi to do zmniejszenia rozpraszania ciepła, a następnie wrzenia oleju w punktach kontaktu.
3. Zawartość popiołu to obecność zanieczyszczeń i przyczyna ich pojawienia się. Po wypłukaniu nowego oleju w jego składzie pozostają detergenty chemiczne (dotyczy to również regeneracji starego płynu).

Jeśli nie zostaną usunięte, tworzą się frakcje popiołu, które osadzają się na częściach roboczych transformatorów i przełączników. Aby zwalczyć to zjawisko, do oleju dodaje się dodatki neutralizujące osady soli i mydła.

Temperatura płynięcia (temperatura płynięcia) charakteryzuje przemianę cieczy w smar. Ten wskaźnik (od - 35 ° C do - 50 ° C) ma zastosowanie tylko przy zimnym rozruchu instalacji elektrycznej. Działający transformator sam w sobie jest źródłem ciepła i utrzymuje płyn w dobrym stanie.

Lepkość oleju transformatorowego jest ważnym parametrem fizycznym, warunkuje proces wymiany ciepła uzwojeń i obwodów magnetycznych w transformatorach oraz zdolność gaszenia łuku wyłączników. Dla dobrej cyrkulacji oleju w transformatorach, co poprawia chłodzenie uzwojeń i obwodów magnetycznych , wymagane są oleje o niskiej lepkości. Z kolei olej, podobnie jak inne ciekłe dielektryki, lepkość silnie wzrasta wraz ze spadkiem temperatury. W temperaturze 20 ° C lepkość oleju transformatorowego nie powinna przekraczać 4,2 ° Oe i nie wyższa niż 2 ° Oe w temperaturze 50 ° C.

Do pomiaru lepkości względnej - VU oleju stosuje się wiskozymetr Englera, którego schemat pokazano na ryc. 3. Naczynie mosiężne - 2 umieszcza się wewnątrz naczynia metalowego 1 tak, aby między nimi była przestrzeń wypełniona wodą. Oba naczynia w środku mają otwory, przez które przechodzi kalibrowana rurka - 3

Schemat ideowy lepkościomierza Englera.

o średnicy otworu wewnętrznego 2-3 mm. Otwór ten zamykany jest korkiem - 4. Mosiężne naczynie wypełnione jest cieczą testową wzdłuż kołków wskaźnikowych - 5. Jednoczesny kontakt z olejem wszystkich trzech punktów jest oznaką prawidłowego montażu na stole, niedokładność montażu jest wyprostowana za pomocą zestaw śrub na nóżkach urządzenia. Naczynie zewnętrzne 1 służy jako łaźnia wodna, z której woda podgrzana na kuchence elektrycznej równomiernie przekazuje ciepło do oleju. Wodę miesza się mieszadłem. Ze względu na znaczną pojemność cieplną wody podczas testów nie występują gwałtowne wahania temperatury oleju.

Przed badaniem oleju transformatorowego wiskozymetr Englera należy dokładnie wypłukać i wysuszyć. Po włożeniu korka - 4 do kalibrowanej rurki - 3 i umieszczeniu kolby miarowej pod otworem spustowym z oznaczeniem na wąskiej szyjce o pojemności 200 ml, wlać olej do mosiężnego naczynia. Po zamknięciu wieczka podgrzej wodę mieszając mieszadłem - 5. Po ustaleniu wymaganej temperatury oleju, co wskazuje termometr - T 2, olej wlewa się do kolby do oznaczenia 200 ml. W takim przypadku pianka nie jest brana pod uwagę. Czas wypływu tej ilości oleju mierzy się stoperem.

Lepkość oleju w stopniach Englera to stosunek czasu ważności 200 mililitrów oleju podgrzanego do temperatury 50 ° C do czasu ważności tej samej objętości wody destylowanej o temperaturze 20 ° C.

Czas ważności 200 ml. nazywana jest woda o temperaturze 20 0 С numer wody urządzenia.

Wraz z warunkową lepkością rozróżnia się dynamiczną i kinematyczną. Lepkość dynamiczna -η jest obliczana według wzoru:

, Pa. z,

gdzie f jest siłą w (N) działającą na litą kulę.

Siła ta jest równa ciężarowi kuli stałej minus (zgodnie z prawem Archimedesa) ciężar cieczy w objętości kuli; r jest promieniem kuli, mm; V to prędkość piłki, m / s;

,

gdzie k jest współczynnikiem korygującym uwzględniającym wpływ ścian naczynia; r jest promieniem statku, m; l. - wysokość statku, m; ν - lepkość kinematyczna, m / s jest obliczana według wzoru:

,

gdzie ρ jest gęstością badanej cieczy, kg / m 3. Lepkość kinematyczna jest często mierzona w Stokesa (St) = 10 -4 m 2 / s.

Do pomiaru lepkości oprócz lepkościomierza Englera stosuje się wiskozymetry kulkowe, rotacyjne, plastikowe, elektrorotacyjne i kapilarne.

Wiskozymetry kulkowe opierają się na pomiarze prędkości zanurzenia kulki stalowej w badanej cieczy.

Lepkościomierze obrotowe konstrukcyjnie składają się z dwóch cylindrów: zewnętrznego nieruchomego i wewnętrznego obracającego się wokół osi pionowej pod działaniem określonej siły. Przestrzeń między nimi wypełniona jest cieczą testową. Lepkość cieczy jest określona przez pobór mocy na obrót wewnętrznego cylindra lub przez stopień spowolnienia jego obrotu. Dzięki określonej konstrukcji wiskozymetru obrotowego możliwe jest połączenie wyznaczania lepkości i właściwego oporu elektrycznego cieczy testowej na podstawie prądu upływu między cylindrami.

Lepkościomierze do tworzyw sztucznych są w stanie określić wytrzymałość końcową wraz z lepkością.

Wiskozymetry elektro-rotacyjne umożliwiają bezpośredni odczyt wartości lepkości na skali urządzenia pomiarowego.

Wiskozymetry kapilarne służą do pomiaru lepkości kinematycznej.

Od lepkości kinematycznej (m 2 / s) do lepkości warunkowej (° Oe) można przejść za pomocą tabeli 2.

Tabela 2

Lepkość kinematyczna	Stopień	Lepkość kinematyczna	Stopień	Lepkość kinematyczna	Stopień
m2 / s	cSt	WU	m2 / s	cSt	WU	m2 / 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

Dla> 8. 10 -5 m 2 / s (80 cSt) przejście z jednego systemu do drugiego odbywa się zgodnie ze wzorem.

Wstęp

Każdy energetyk wie z pierwszej ręki, czym jest transformator i jak działa. Co jest potrzebne do niezawodnej pracy transformatora? Jednym z kryteriów jest olej transformatorowy. Ta praca pomoże ci dowiedzieć się więcej o oleju transformatorowym. Opowie nie tylko o samym oleju, ale także o metodach jego suszenia, a także o wymaganiach technicznych dotyczących eksploatacji.

Olej transformatorowy

Wskaźniki fizyczne

Gęstość olejów transformatorowych waha się od 800-890 kg/m3 i zależy od ich składu chemicznego. Im więcej wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i naftenowych w oleju, tym wyższa jego gęstość. Masa cząsteczkowa olejów transformatorowych waha się w granicach 230-330 i zależy od ich składu frakcyjnego i chemicznego. Przy zwartym składzie frakcyjnym, im więcej aromatycznych węglowodorów w oleju, tym niższa masa cząsteczkowa i gęstość, to znaczy w miarę pogłębiania się oczyszczania oleju gęstość maleje, a jego masa cząsteczkowa wzrasta.

Masę cząsteczkową olejków określa się metodami ebullioskopowymi lub krioskopowymi. Obie metody opierają się na prawach roztworów rozcieńczonych: pierwsza to pomiar wzrostu temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika, a druga to pomiar spadku temperatury krystalizacji czystego rozpuszczalnika. Ponieważ wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i naftenoaromatyczne mają tendencję do asocjacji, masę cząsteczkową określa się przy różnych stężeniach oleju w rozpuszczalniku, a rzeczywistą masę cząsteczkową oblicza się przez ekstrapolację do stężenia zerowego.

Współczynnik załamania charakteryzuje zmianę prędkości światła podczas przechodzenia z jednego ośrodka do drugiego i jest mierzony stosunkiem sinusa kąta padania światła do sinusa kąta załamania. Współczynnik załamania światła zależy od długości fali światła i temperatury i przy podanych wartościach tych parametrów jest cechą charakterystyczną substancji. Podobnie jak gęstość, wartość współczynnika załamania zmniejsza się wraz z pogłębianiem czyszczenia. Przy zwartym składzie frakcyjnym i lepkości olejów współczynnik załamania w sposób zadowalający charakteryzuje zawartość węglowodorów aromatycznych.

Lepkość charakteryzuje zdolność cieczy do opierania się, gdy jedna część cieczy porusza się względem drugiej (rysunek 1).

Zwykle używają pojęcia lepkości kinematycznej, która jest stosunkiem lepkości dynamicznej do gęstości; przyjmuje się ją jako jednostkę w układzie SI 1 m 2 / s.

Lepkość jest czasem wyrażana w innych jednostkach - stopniach Englera. Za granicą używają stopni Saybolta i Redwooda.

W praktyce często ważna jest znajomość lepkości oleju w niskich temperaturach, których eksperymentalne określenie jest trudne. W tym celu lepkość określa się w dwóch dodatnich temperaturach, wartości ich linii prostej na nomogramie łączy się i ekstrapoluje na żądaną temperaturę (rysunek 1).

Obrazek 1

Należy pamiętać, że nomogram opiera się na założeniu, że w przyjętym zakresie temperatur olej przejawia się jako ciecz newtonowska.

W temperaturach zbliżonych do temperatury płynięcia pojawia się anomalia lepkości. Nomogram można stosować do temperatur 10-15 °C powyżej temperatury krzepnięcia.

W praktyce powszechnie stosowany jest wskaźnik lepkości Deana i Davisa. Autorzy ci zaproponowali porównanie lepkości badanego oleju z lepkością destylatów olejowych otrzymywanych z amerykańskich olejów z Pensylwanii i Zatoki Meksykańskiej. Wskaźnik lepkości pierwszego oleju przyjmuje się jako 100, a drugi jako 0.

Wszystkie oleje w temperaturze 98,9 ° C muszą mieć tę samą lepkość.

Gęstość, współczynnik załamania i lepkość olejów zależą od składu chemicznego, a przede wszystkim od składu węglowodorowego olejów o podobnym składzie frakcyjnym.

Temperatura zapłonu olejów transformatorowych jest określana w zamkniętym tyglu w aparacie Martina-Pensky'ego.

Temperatura zapłonu odnosi się do temperatury, w której kulki oleju rozgrzane w standardowych warunkach zapalają się, gdy zostanie do nich podniesiony płomień.

Temperatura zapłonu dla zwykłych olejów handlowych waha się w granicach 130-170, a dla oleju arktycznego od 90 do 115 °C i zależy od składu frakcyjnego, obecności stosunkowo niskowrzących frakcji oraz w mniejszym stopniu od składu chemicznego .

Temperatury zapłonu olejów zależą od ich prężności par nasyconych. Im niższe ciśnienie pary, tym wyższa temperatura zapłonu, tym lepiej olej można odgazować i wysuszyć przed wlaniem do urządzeń wysokiego napięcia. Minimalna temperatura zapłonu olejów jest regulowana nie tyle ze względów bezpieczeństwa przeciwpożarowego, co ze względu na możliwość głębokiego odgazowania.

W odniesieniu do bezpieczeństwa pożarowego ważną rolę odgrywa temperatura samozapłonu; jest to temperatura, w której olej, w obecności powietrza, zapala się samoczynnie bez wzniecania płomienia. W przypadku olejów transformatorowych temperatura ta wynosi około 350-400 ° C.

W domowych olejach transformatorowych prężność pary nasyconej w temperaturze 60 ° C waha się od 8 do 0,4 Pa. Oleje obce z reguły mają niższą prężność par i wahają się od 1,3 do 0,07 Pa.

Olej transformatorowy to rafinowana frakcja oleju, czyli jest to olej mineralny. Otrzymywany jest przez destylację oleju, gdzie frakcja ta wrze w temperaturze 300 - 400 ° C. W zależności od gatunku surowca właściwości olejów transformatorowych są różne. Olej ma złożoną kompozycję węglowodorową, gdzie średnia masa cząsteczkowa waha się od 220 do 340 amu. W tabeli przedstawiono główne składniki i ich udział procentowy w składzie oleju transformatorowego.

Właściwości oleju transformatorowego jako izolatora elektrycznego zależą głównie od wartości. Dlatego obecność wody i włókien w oleju jest całkowicie wykluczona, ponieważ wszelkie zanieczyszczenia mechaniczne pogarszają ten wskaźnik.

Temperatura krzepnięcia oleju transformatorowego wynosi od -45 ° C i poniżej, jest to ważne, aby zapewnić jego mobilność w warunkach pracy w niskich temperaturach. Najniższa lepkość oleju przyczynia się do efektywnego odprowadzania ciepła, nawet w temperaturach od 90 do 150°C w przypadku wybuchów. Dla różnych marek olejów temperatura ta może wynosić 150 ° С, 135 ° С, 125 ° С, 90 ° С, nie mniej.

Niezwykle ważną właściwością olejów transformatorowych jest ich stabilność w warunkach utleniania, olej transformatorowy musi zachowywać wymagane parametry przez długi okres eksploatacji.

Jeśli chodzi konkretnie o RF, wszystkie rodzaje olejów transformatorowych stosowanych w sprzęcie przemysłowym są koniecznie hamowane przez dodatek przeciwutleniający - jonol (2,6-di-tert-butyloparakrezol, znany również jako agidol-1). Dodatek oddziałuje z aktywnymi rodnikami nadtlenkowymi powstającymi w łańcuchu reakcji utleniania węglowodorów. Tak więc hamowane oleje transformatorowe mają wyraźny okres indukcji podczas utleniania.

Początkowo oleje podatne na dodatki utleniają się powoli, ponieważ powstałe łańcuchy utleniania są przerywane przez inhibitor. Po wyczerpaniu dodatku olej utlenia się w normalnym tempie, jak bez dodatku. Im dłuższy okres indukcji utleniania oleju, tym wyższa skuteczność dodatku.

Duża skuteczność dodatku jest związana ze składem węglowodorowym oleju oraz z obecnością niewęglowodorowych zanieczyszczeń sprzyjających utlenianiu, którymi mogą być zasady azotowe, kwasy ropopochodne i produkty utleniania oleju zawierające tlen.

Gdy destylat naftowy jest rafinowany, zawartość związków aromatycznych jest zmniejszona, wtrącenia niewęglowodorowe są usuwane, a ostatecznie poprawia się stabilność oleju transformatorowego z inhibitorami jonoli. Tymczasem istnieje międzynarodowa norma „Specyfikacja świeżych olejów izolacyjnych naftowych do transformatorów i wyłączników”.

Olej transformatorowy jest palny, biodegradowalny, prawie nietoksyczny i nie niszczy warstwy ozonowej. Gęstość oleju transformatorowego waha się od 840 do 890 kilogramów na metr sześcienny. Jedną z najważniejszych właściwości jest lepkość. Im wyższa lepkość, tym wyższa wytrzymałość dielektryczna. Jednocześnie przy normalnej pracy w wyłącznikach i w wyłącznikach olej nie powinien być bardzo lepki, w przeciwnym razie chłodzenie transformatorów nie będzie skuteczne, a wyłącznik nie będzie w stanie szybko złamać łuku.

Potrzebny jest tutaj kompromis dotyczący lepkości. Zazwyczaj lepkość kinematyczna w temperaturze 20°C dla większości olejów transformatorowych mieści się w zakresie od 28 do 30 mm2/s.

Przed napełnieniem aparatu olejem, olej jest oczyszczany w głębokiej obróbce termicznej próżni. Zgodnie z aktualnymi wytycznymi „Zakres i normy badań dla urządzeń elektrycznych” (RD 34.45-51.300-97), stężenie powietrza w oleju transformatorowym, wlewanym do transformatorów z zabezpieczeniem azotowym lub folią, do uszczelnionych przekładników i uszczelnionych przepustów, nie powinno być wyższa niż 0,5 (oznaczona metodą chromatografii gazowej), a maksymalna zawartość wody wynosi 0,001% wagowo.

W przypadku transformatorów mocy bez ochrony foliowej i nieszczelnych przepustów dopuszczalna jest zawartość wody nie większa niż 0,0025% masy. Jeśli chodzi o zawartość zanieczyszczeń mechanicznych, która określa klasę czystości oleju, nie powinna być gorsza niż 11. dla urządzeń o napięciu do 220 kV i nie gorsza niż 9. dla urządzeń o napięciu wyższym niż 220 kV. W tabeli podano napięcie przebicia w zależności od napięcia roboczego.

Po napełnieniu olejem napięcie przebicia jest o 5 kV niższe niż w przypadku oleju przed napełnieniem urządzenia. Dopuszczalne jest obniżenie klasy czystości o 1 i zwiększenie udziału powietrza o 0,5%.

Warunki utleniania (metoda określania stabilności - zgodnie z GOST 981-75)

Temperaturę krzepnięcia oleju określa się w teście, w którym rurkę zagęszczonego oleju przechyla się o 45 ° i olej pozostaje na tym samym poziomie przez minutę. W przypadku olejów świeżych temperatura ta nie powinna być niższa niż -45°C.

Ten parametr ma kluczowe znaczenie. Jednak w różnych strefach klimatycznych wymagania dotyczące temperatury krzepnięcia są różne. Na przykład w regionach południowych dozwolone jest stosowanie oleju transformatorowego o temperaturze płynięcia -35°C.

W zależności od warunków pracy sprzętu normy mogą się różnić, mogą wystąpić pewne odchylenia. Na przykład arktyczne gatunki oleju transformatorowego nie powinny krzepnąć w temperaturach powyżej -60 ° C, a temperatura zapłonu spada do -100 ° C (temperatura zapłonu to temperatura, w której podgrzany olej wytwarza opary, które stają się palne po zmieszaniu z powietrzem).

Ogólnie temperatura zapłonu nie powinna być niższa niż 135°C. Istotne są również takie cechy, jak temperatura zapłonu (olej zapala się i pali się przy nim przez 5 lub więcej sekund) oraz temperatura samozapłonu (w temperaturze 350-400 °C olej zapala się nawet w zamkniętym tyglu w obecności powietrze).

Olej transformatorowy ma przewodność cieplną od 0,09 do 0,14 W/(m × K) i maleje wraz ze wzrostem temperatury. Z drugiej strony pojemność cieplna wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i może wynosić od 1,5 kJ / (kg × K) do 2,5 kJ / (kg × K).

Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest związany z normami dotyczącymi wielkości zbiornika wyrównawczego, a współczynnik ten wynosi około 0,00065 1 / K. Rezystywność oleju transformatorowego przy 90 ° C iw warunkach natężenia pola elektrycznego 0,5 MV / m w żadnym wypadku nie powinna być wyższa niż 50 Ghm * m.

Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się oporność oleju, podobnie jak lepkość. Stała dielektryczna - w zakresie od 2,1 do 2,4. Tangens kąta strat dielektrycznych, jak wspomniano powyżej, związany jest z obecnością zanieczyszczeń, więc dla czystego oleju nie przekracza 0,02 przy 90°C w warunkach pola o częstotliwości 50 Hz, a w oleju utlenionym może przekraczać 0.2.

Wytrzymałość dielektryczna oleju jest mierzona podczas próby przebicia 2,5 mm przy średnicy elektrody 25,4 mm. Wynik nie powinien być niższy niż 70 kV, a wtedy wytrzymałość dielektryczna będzie wynosić co najmniej 280 kV/cm.

Pomimo podjętych środków, olej transformatorowy może pochłaniać gazy i rozpuszczać ich znaczną ilość. W normalnych warunkach 0,16 mililitrów tlenu, 0,086 mililitrów azotu i 1,2 mililitrów dwutlenku węgla z łatwością rozpuści się w jednym centymetrze sześciennym oleju. Oczywiście tlen zacznie się trochę utleniać. Przeciwnie, jeśli gazy są uwalniane, jest to oznaką wady uzwojenia. Tak więc, dzięki obecności gazów rozpuszczonych w oleju transformatorowym, wady transformatorów są ujawniane poprzez analizę chromatograficzną.

Żywotność transformatorów i oleju nie są bezpośrednio powiązane. Jeżeli transformator może pracować niezawodnie przez 15 lat, zaleca się coroczne czyszczenie oleju i regenerację po 5 latach. Jednak, aby zapobiec szybkiemu wyczerpaniu się zasobów oleju, przewidziane są dość specyficzne środki, których przyjęcie znacznie wydłuży żywotność oleju transformatorowego:

Montaż ekspanderów z filtrami do pochłaniania wody i tlenu oraz gazów wydzielanych z oleju;

Unikanie przegrzania oleju roboczego;

Okresowe czyszczenie;

Ciągła filtracja oleju;

Wprowadzenie przeciwutleniaczy.

Wysokie temperatury, reakcja oleju z przewodnikami i dielektrykami – wszystko to sprzyja utlenianiu, co ma zapobiec wspomnianym na wstępie dodatku przeciwutleniającym. Ale nadal wymagane jest regularne czyszczenie. Wysokiej jakości czyszczenie oleju przywraca go do stanu używalności.

Co może być powodem wycofania oleju transformatorowego z eksploatacji? Może to być zanieczyszczenie oleju substancjami trwałymi, których obecność nie doprowadziła do głębokich zmian w oleju, a wtedy wystarczy przeprowadzić czyszczenie mechaniczne. Generalnie istnieje kilka metod czyszczenia: mechaniczne, termofizyczne (destylacja) i fizykochemiczne (adsorpcja, koagulacja).

Jeśli zdarzy się wypadek, napięcie przebicia gwałtownie spadło, pojawiły się osady węgla lub analiza chromatograficzna ujawniła problem, olej transformatorowy jest oczyszczany bezpośrednio w transformatorze lub w przełączniku, po prostu przez odłączenie urządzenia od sieci.

Podczas regeneracji zużytego oleju transformatorowego uzyskuje się do 3 frakcji olejów bazowych do przygotowania innych olejów handlowych, takich jak oleje silnikowe, hydrauliczne, przekładniowe, chłodziwa i smary. Średnio po regeneracji uzyskuje się 70-85% oleju w zależności od zastosowanej metody technologicznej. Regeneracja chemiczna jest droższa. Regenerując olej transformatorowy można uzyskać do 90% oleju bazowego o takiej samej jakości jak olej świeży.