Transformatör yağları. Trafo yağı - uygulama ve kompozisyon özellikleri

Transformatör yağları.  Trafo yağı - uygulama ve kompozisyon özellikleri
Transformatör yağları. Trafo yağı - uygulama ve kompozisyon özellikleri

6. Geçerlilik süresi sınırlaması, Eyaletler Arası Standardizasyon, Metroloji ve Sertifikasyon Konseyi'nin N 2-92 protokolüne göre kaldırılmıştır (IUS 2-93)

7. BASKI (Haziran 2011), Değişiklikler No. 1, 2, 3, Mart 1982, Mart 1985, Mart 1989'da onaylandı (IUS 7-82, 6-85, 6-88), Değişiklik (IUS 6-2005)


Bu standart, düşük kükürtlü yağlardan üretilen ve ana elektrik yalıtım malzemesi olarak transformatörleri, yağ anahtarlarını ve diğer yüksek voltajlı ekipmanları doldurmak için kullanılan sülfürik asit ve seçici arıtma transformatör yağlarını kapsar.



1. MARKALAR

1. MARKALAR

Aşağıdaki trafo yağları markaları kuruludur:

TK - katkısız (genel teknik amaçlar için özel siparişlere göre üretilmiştir), transformatörleri doldurmak için kullanılmasına izin verilmez;

T-750 - % (0,4 ± 0,1) antioksidan katkı maddesi ilavesiyle 2,6 di-üçüncül butilparakresol;

T-1500 - en az %0,4 antioksidan katkı maddesi ilavesiyle 2,6 di-üçüncül butilparakresol;

PT gelecek vaat eden bir yağdır.

(Değiştirilmiş baskı, Rev. N 1, 3).

2. TEKNİK GEREKSİNİMLER

2.1. Trafo yağları, bu standardın gerekliliklerine uygun olarak, hammaddelerden ve testlerden olumlu sonuçlarla geçen ve öngörülen şekilde kullanımı onaylanmış yağ numunelerinin üretiminde kullanılan teknolojiye göre üretilmelidir.


2.2. Fiziksel ve kimyasal parametreler açısından trafo yağları tabloda belirtilen gereksinim ve standartlara uygun olmalıdır.

Gösterge adı

Marka için norm

Test metodu

TC OKP
02 5376 0101

T-750 OKP
02 5376 0104

T-1500 OKP
02 5376 0105

1. Kinematik viskozite, m / s (cSt), artık yok:

50 ° C'de

eksi 30 ° С'de

1200 10 (1200)

2. Asit sayısı, 1 g yağ başına mg KOH, artık yok

3. Kapalı bir potada belirlenen parlama noktası, ° С, daha düşük değil

Yokluk

6. Akma noktası, ° C, daha yüksek değil

7. Soda testi, optik yoğunluk, artık yok

10. Renk ölçer CNT, CNT birimlerinde artık renk yok

11. Oksidasyona karşı kararlılık, artık yok:

______________
* Muhtemelen orijinalinde bir hata. GOST 6581 okunmalıdır. - Veritabanı üreticisinden not.

Notlar:

1. Embensky yağlarından ve Anastasyevskaya yağı ile karışımlarından üretilen TK marka transformatör yağı için, GOST 981'e göre oksidasyona karşı stabilite açısından test edildiğinde, 1 g yağ başına 0.012 mg KOH'lik bir uçucu düşük moleküler asit kütlesi izin verilir, oksitlenmiş yağın asit sayısı 1 g yağ başına 0, 5 mg KOH'den fazla değildir.

2. Bakü parafinik yağlarından transformatör yağları üretilirken üre mum alma işlemine izin verilir.

3. (Silindi, Rev. N 2).


(Değiştirilmiş baskı, Değişiklikler N 2, 3, Değişiklik).

3. GÜVENLİK GEREKLİLİKLERİ

3.1. Trafo yağları düşük tehlikeli ürünlerdir ve insan vücuduna maruz kalma derecesi açısından GOST 12.1.007'ye göre 4. tehlike sınıfına aittir.

3.2. Transformatör yağları, GOST 12.1.044 uyarınca, parlama noktası 135 ° C olan yanıcı sıvılardır.

3.3. Yağ ile çalışmanın yapıldığı oda, besleme ve egzoz havalandırması ile donatılmalıdır.

3.4. Çalışma alanının havasındaki hidrokarbon yağlarının izin verilen maksimum buhar konsantrasyonu, GOST 12.1.005'e göre 300 mg / m2'dir.

3.5. Trafo yağları ile çalışırken, öngörülen şekilde onaylanmış standart kurallara uygun kişisel koruyucu ekipman kullanılmalıdır.

3.6. Yağlar alev aldığında aşağıdaki söndürme araçları kullanılır: püskürtülen su, köpük; hacimsel söndürme ile - karbondioksit, SLB bileşimi, bileşim 3.5, buhar.

Bölüm 3. (Değiştirilmiş baskı, Değişiklik N 3).

4. KABUL KURALLARI

4.1. Trafo yağı partiler halinde kabul edilir. Bir parti, GOST 1510'a göre verileri içeren bir kalite belgesi ile birlikte, kalite açısından homojen, teknolojik süreç sırasında üretilen herhangi bir yağ miktarı olarak kabul edilir.

(Değiştirilmiş baskı, Değişiklik N 3).

4.2. Numunelerin hacmi GOST 2517'ye uygundur.

4.3. Göstergelerden en az biri için yetersiz test sonuçları elde edildiğinde, aynı numuneden yeni seçilen numunenin tekrarlanan testleri yapılır.

Yeniden test sonuçları tüm parti için geçerlidir.

(Değiştirilmiş baskı, Değişiklik N 3).

5. TEST YÖNTEMLERİ

5.1. GOST 2517'ye göre transformatör yağı örnekleri alınır.

Birleşik numune için her marka yağdan 3 dm3 alın.

(Değiştirilmiş baskı, Değişiklik N 1).

5.2. T-750 ve T-1500 yağları için soda testi 20 mm'lik bir küvette, TK yağı için ise 10 mm'lik bir küvette belirlenir.

5.3. Transformatör yağlarının şeffaflığı, 30-40 mm çapında bir cam test tüpünde belirlenir. 5 ° C sıcaklıktaki yağ, iletilen ışıkta şeffaf olmalıdır.

5.4. TK marka yağ için çamur indeksi ve asit numarası, aşağıdaki koşullar altında GOST 981'e göre belirlenir:

sıcaklık - 120 ° С,



oksijen tüketimi - 200 cm / dak,

tortu ve asit sayısının belirlenmesinde oksidasyon süresi - 14 saat.

Düşük moleküler ağırlıklı uçucu asitlerin göstergesinin aşağıdaki koşullar altında belirlenmesine izin verilir:

sıcaklık - 120 ° С,

katalizör - GOST 859'a göre (5 ± 1) mm çapında, düşük karbonlu çelikten, M0k veya M1k bakır kalitesinden biri olan toplar;

hava tüketimi - 50 cm / dak;

oksidasyon süresi 6 saattir.

T-750 ve T-1500 dereceli yağların oksidasyonuna karşı stabilite, aşağıdaki koşullar altında GOST 981'e göre belirlenir:

T-750 yağı için sıcaklık - 130 ° С, Т-1500 yağı için - 135 ° С,

katalizör - bakır levha,

oksijen tüketimi - 50 cm / dak,



Gelecek vaat eden bir hidrokraking yağının oksidasyon kararlılığı, aşağıdaki koşullar altında GOST 981'e göre belirlenir:

sıcaklık - 145 ° С,

katalizör bir bakır levhadır;

oksijen tüketimi - 50 cm / dak;

oksidasyon süresi 30 saattir.

(Değiştirilmiş baskı, Rev. N 1, 2, 3).

5.5. Transformatör yağlarının dielektrik kayıp açısının tanjantı, hazırlamadan veya hazırlamadan sonra aşağıdaki yollardan biriyle belirlenir:

a) 100 cm3 yağ, 100 cm2'ye eşit serbest yüzeye sahip bir kapta 666,6 Pa (5 mm Hg) artık basınçta 50 °C'de 30 dakika tutulur;

b) yağ, tabaka kalınlığı 10 mm'yi geçmeyen kalsine kalsiyum klorürlü bir desikatöre yerleştirilmiş bir kristalleştiricide en az 12 saat tutulur.

Ürün kalitesinin değerlendirilmesinde ortaya çıkan anlaşmazlıklarda, dielektrik kayıp açısının tanjantı belirlenmeden önce yağın hazırlanması alt paragraf a'ya göre yapılır.

Dielektrik kayıp açısının tanjantını belirlemek için, GOST 5632'ye göre paslanmaz çelik 12X18H9T veya 12X18H10T'den yapılmış elektrotlar kullanılır. GOST 859'a göre bakırdan ve GOST 17711'e göre pirinçten elektrotlar üretilirken, elektrotların çalışma yüzeyleri nikel, krom veya gümüş ile kaplanmalıdır. Tespit, 1 kV / mm'lik bir elektrik alan kuvvetinde gerçekleştirilir.

6. AMBALAJLAMA, ETİKETLEME, TAŞIMA VE DEPOLAMA

6.1. Transformatör yağlarının ambalajlanması, işaretlenmesi, taşınması ve depolanması - GOST 1510'a göre.

6.2. En yüksek kategorideki T-750 ve T-1500 derecelerinin transformatör yağının kalitesini onaylayan belgede ve kapta Devlet Kalite İşareti gösterilmelidir.



7. ÜRETİCİNİN GARANTİLERİ

7.1. Üretici, taşıma ve depolama koşullarına bağlı olarak, transformatör yağının kalitesinin bu standardın gerekliliklerini karşıladığını garanti eder.

7.2. Transformatör yağlarının garantili raf ömrü, üretim tarihinden itibaren beş yıldır.

(Değiştirilmiş baskı, Değişiklik N 2).



Belgenin elektronik metni
JSC "Kodeks" tarafından hazırlanmış ve aşağıdakiler tarafından doğrulanmıştır:
resmi yayın
Petrol ve petrol ürünleri. Yağlar.

Teknik koşullar. GOST'lerin toplanması. -

M.: Standartinform, 2011

Görünüşe göre, petrol nerede ve elektrikli ev aletleri nerede? Ayrıca, içinde büyük akımların dolaştığı ve yüksek bir voltajın oluştuğu transformatörler. Bununla birlikte, bu tür elektrik tesisatları teknik sıvıların kullanımı ile çalışır ve bu kesinlikle antifriz veya damıtılmış su değildir.

Muhtemelen herkes, sanayi işletmelerinin trafo merkezlerinde ve güç ünitelerinde büyük transformatörler gördü. Hepsi üstte genleşme tankları ile donatılmıştır.

Bu varillerin içine transformatör yağı dökülür. Meslekten olmayanlara oldukça tanıdık geliyor: elektrik tesisatının gövdesi (bir araba motorunun karterine benzer şekilde), içinde çalışma birimleri var. Ve tüm bu zenginlik en tepeye kadar petrolle dolu. Anladığımız kadarıyla parçaların yağlanmasından bahsetmiyoruz: transformatörde hareketli parça yok.

Trafo yağının uygulama alanı

İlk olarak, bazı stereotipleri ortadan kaldıralım. Tüm sıvıların iletken olduğuna dair kalıcı bir yanlış anlama vardır. Aslında, hepsinden uzak ve metaller kadar açık değil.

Trafo yağının önemli bir özelliği, elektrik akımına karşı yüksek direncidir. O kadar yüksek ki sıvı aslında bir dielektriktir (elbette makul sınırlar içinde).

Kayganlık gibi bir özellik, elektrikçilerde son ilginç şeydir. Öte yandan, ısı iletkenliği çok önemlidir.

Özellikler hakkında ayrı ayrı konuşalım, iki uygulama alanından geliyorlar:


Bu tür cihazların performans göstergeleri şaşırtıcı: voltaj birkaç yüz bin volt ve akım gücü 50 bin ampere kadar.

Bu cihazlardaki yağın iki işlevi vardır. Tabii ki, transformatörlerde olduğu gibi yalıtım özellikleri. Ancak asıl amaç, elektrik arkının etkin bir şekilde söndürülmesidir.

Bu tür parametrelere sahip elektrikli anahtarlama cihazlarındaki kontakları açarken (kapatırken) birkaç döngüde kontak grubunu tahrip edebilecek bir elektrik arkı oluşur.

Kontaklar açıldığında elektrik arkı (bir trafo merkezinde kaza) - video

Ancak, sorunlar sadece hava ortamında ortaya çıkar. İç boşluk trafo yağı ile doldurulursa, ark ve ark oluşmayacaktır.

Bilginize

Objektiflik adına not ediyoruz: başka bir çözüm daha var. Yağlı devre kesicilere ek olarak vakum şalterleri de aktif olarak kullanılmaktadır. Doğru, niteliksel olarak yalnızca bir işlevi yerine getiriyorlar: ark söndürme. Vakumun dielektrik özellikleri, sıradan havanınkilerle karşılaştırılabilir.

Ancak bu başka bir yazının konusu.

Trafo yağının teknik özellikleri

Madeni motor yağı gibi trafo yağı da hazırlanmış ham petrolün (rafine edilmiş) ham maddelerin kaynatılmasıyla damıtılmasıyla üretilir. 300 ° C - 400 ° C sıcaklıkta süblimasyondan sonra, dizel distilat olarak adlandırılan kalır.

Aslında bu madde, transformatör yağı elde etmenin temelidir. Temizleme sırasında aromatik karbonların ve karbon olmayan bileşiklerin doygunluğu azalır. Sonuç olarak, ürünün stabilitesi artar.

Distilatın süblimasyonu ve ayrılması ile fiziksel ve kimyasal prosesler kontrol edilebilir. Temel hammaddeleri ve teknolojiyi manipüle ederek transformatör yağının özelliklerini değiştirmek mümkündür. Ortaya çıkan bileşenlerin oranı ile belirlenirler:

İlginç bir şekilde, bu ürün çevre dostudur. Üretimi, kullanımı ve bertarafı sırasında doğaya etkisi hammaddeden (ham petrol) daha fazla değildir. Bileşim, yapay olarak sentezlenmiş katkı maddeleri içermez.

Yağ gibi, transformatör ve şalter yağı toksik değildir (petrol ürünleri hakkında söylenebildiği kadarıyla), ozon tabakasını incelmez ve doğal ortamda iz bırakmadan ayrışır.

Önemli özelliklerden biri, transformatör yağının yoğunluğudur. Tipik değerler 0,82 - 0,89 * 10³ kg/m³ aralığındadır. Rakamlar sıcaklığa bağlıdır: çalışma aralığı 0 °C - 120 °C'dir.

Isıtıldığında azalır, transformatörler için bir radyatör soğutma sistemi tasarlanırken bu faktör dikkate alınır.

Yağlar nispeten çok yönlü olduğundan, bu özellik müşterinin ihtiyaçlarına göre değişebilir. Trafo merkezleri, genellikle Uzak Kuzey ve Sibirya'da farklı iklim bölgelerinde bulunur.

Yoğunluk sadece sıcaklıkla değişmez

Trafo yağının viskozitesi, bir elektrik tesisatının genel performansını büyük ölçüde değiştirebilir.

GöstergelerTKpSeçici rafine yağT-1500Ugksanal gerçeklikAGKMw
Kinematik viskozite, sıcaklıkta im2 / s *
50 ° C9 9 - 9 9 5 -
40 ° C- - 11 - - - 3,5
20°C- 28 - - - - -
-30°C1500 1300 1300 1200 1200 - -
-40 °C- - - - - 800 150
Asit sayısı, mg KOH / g, artık yok0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02
Sıcaklık, ° С
Kapalı bir potada yanıp söner, daha düşük değil135 150 135 135 135 125 95
Dondurucu, daha yüksek değil-45 -45 -45 -45 -45 -60 -65
Bu parametre bir uzlaşma ürünüdür. Yağın dielektrik dayanımını sağlamak için viskozitesi yüksek olmalıdır. Neredeyse katı bir dielektrik gibi. Ancak söz konusu sıvının tek amacı iletkenlerin yalıtımı değildir.

Bir yağ transformatörünün çalışma prensibi - video

  • Isı giderme - yeterince sıvı bir ısı taşıyıcı ile mümkündür. Yani elektrik tesisatının normal soğutulması için viskozite mümkün olduğu kadar düşük olmalıdır.
  • Elektrik ark söndürme. Nasıl çalışır? Normal bir hava ortamında, kontaklar yüksek yük altında açıldığında (kapandığında), kaynağa benzer bir ark ortaya çıkar.

Kalın yağ, kontaklar hareket ettiğinde mekanik olarak boşluğu hızlı bir şekilde dolduramaz. Ortaya çıkan hava cepleri ark oluşumuna neden olur. Buna karşılık, yeterince sıvı bir dolgu maddesi her zaman kabarcıksız bir ortam sağlayacaktır.

Flaş ve ateşleme

İşlem fiziği açısından ilginç bir parametre, transformatör yağının parlama noktasıdır. Herhangi bir petrol ürünü için bu, açık alev kaynağı ile temas halinde sıvı ortamın tutuşma sıcaklığıdır.

Ancak yeterli oksijen bulunmadığından transformatör içinde yanma koşulları oluşmaz. Ancak teorik olarak açık alev mümkündür: kontaklar açıldığında kısa süreli bir ark oluşursa.

Bu nedenle, parlama noktasındaki bir artış, yağların özelliklerine dahil edilir. Bu değer, trafo ekipmanındaki arızalardan dolayı giderek azalmaktadır. Buna karşılık, normal çalışma sırasında parlama noktası artar. Kabul edilebilir değer 155 °C'den fazladır.

Elektrik arkı veya transformatörlerin nasıl yandığı - video

Mekanizmayı anlamak için parlama noktası, yağın uçuculuğu ile ilgilidir. Yani, yeterince sıvı olmalı, ancak aynı zamanda normal çalışma koşulları altında gaz haline geçmemelidir.

Geleneksel parametreye ek olarak, özellikle transformatörler için karakteristik olan kendiliğinden tutuşma sıcaklığı gibi bir kavram vardır. Bizim durumumuzda bu değer 350 °C - 400 °C'dir.

Sargılar böyle bir sıcaklığa ısıtılırsa, transformatörün kontrolsüz yanması ve patlaması meydana gelir. Neyse ki, bu tür durumlar son derece nadirdir. Tabii ki, çalışma koşullarına uyulması şartıyla.

Bu nedenle, yüksek kaliteli yağ seçimi ile birlikte elektrik tesisatlarının durumunu sürekli olarak izlemek gerekir. Test sıvısı çekme işlemini gerçekleştirirken, transformatörün kendisinde veya yüksek voltaj anahtarında hangi sorunların olduğunu anlayabilirsiniz.

Yapılan araştırma sonrasında viskozite kırılması, yoğunluk, dielektrik özellikler vb. göstergeler değerlendirilir.Sonuçlar yağ uygulama standardının oluşturduğu tablo değerleri ile karşılaştırılır.

Tablo, trafo yağının ana göstergelerini göstermektedir:

sıcaklık t,
°C
yoğunluk p,
kg / m3
Cp, kJ / (kgK)λ, W / (m "K)a-10 ** 8, m2/sμ-10 ** 4, Geçerv-10 ** 6, m2/sß-10 ** 4, K "1Rg
0 892,5 1,549 0,1123 8,14 629,8 70:5 6,80 866
10 886.4 1,620 0,1115 7,83 335,5 37,9 6.85 484
20 880,3 1,666 0,1106 7,56 198,2 22,5 6,90 298
30 874,2 1,729 0,1008 7,28 128,5 14.7 6.95 202
40 868,2 1,788 0,1090 7,03 89.4 10,3 7,00 146
50 862,1 1,846 0,1082 6,80 65.3 7,58 7,05 111
60 856,0 1,905 0,1072 6,58 49,5 5,78 7,10 87,8
70 850,0 1,964 0,1064 6,36 38.6 4,54 7,15 71.3
80 843,9 2,026 0,1056 6,17 30.8 3,66 7,20 59,3
90 837.8 2.085 0,1047 6,00 25,4 3,03 7,25 50,5
100 831,8 2,144 0,1038 5,83 21.3 2,56 7,30 43.9
110 825,7 2,202 0,1030 5,67 18.1 2,20 7,35 38,8
120 819,6 2,261 0,1022 5,50 15.7 1,92 7,40 34,9
  • cp - çalışma basıncını değiştirmeden özgül kütle ısı kapasitesi;
  • λ - termal iletkenlik: genel katsayı;
  • a - termal iletkenlik: toplam katsayı;
  • μ dinamik viskozite katsayısıdır;
  • ν, viskozitenin kinematik katsayısıdır;
  • β - hacimsel genişleme: genel katsayı;
  • Pr, Prandtl testidir.

Trafo merkezlerinin çalışmasını sağlamak için teknik sıvılar büyük miktarlarda satın alınır, oldukça maliyetlidir. Her parti kullanımdan önce ve çalışma sırasında test edilir.

Trafo yağının arıza testi - video

Teknik sıvı her yıl kapsamlı temizlik gerektirir. Bu özel servisler tarafından yapılır. Ve her 5-6 yılda bir rejenerasyon gerekir (elektrik tesisatında neredeyse tam bir yağ değişimi). Prosedür ucuz değildir, ancak onsuz transformatörün çalışması güvensiz hale gelecektir.

Bir uzlaşma olarak, mülk restorasyonu yaygın olarak kullanılmaktadır. Geliştirme, petrolün orijinal özelliklerini kazandığı bir petrokimya tesisine devredilir. Eklenen katkı maddelerinin maliyeti, malzemenin tamamen değiştirilmesine kıyasla çok daha düşüktür.

Trafo yağının ikincil özellikleri

Yağın oksidasyon kararlılığı yaşlanmayı geciktirmekten başka bir şey değildir. Bu fenomenin iki olumsuz yönü vardır:

  1. Aktif katkı maddelerinin sıvının temel parametrelerini sağlayan oksijen molekülleri ile bağlanması.
  2. Transformatör parçalarının yüzeylerinde oksidasyon ürünlerinin birikmesi: sargılar, iletkenler, kontak grupları. Bu, temas noktalarında yağın daha sonra kaynamasıyla birlikte ısı dağılımında bir azalmaya yol açar.
  3. Kül içeriği, safsızlıkların varlığı ve görünümlerinin nedenidir. Yeni yağı yıkadıktan sonra, bileşiminde kimyasal deterjanlar kalır (bu aynı zamanda eski sıvının yenilenmesi için de geçerlidir).

Kaldırılmazlarsa, transformatörlerin ve anahtarların çalışma parçalarına yerleşen kül fraksiyonları oluşur. Bu fenomenle mücadele etmek için, tuz ve sabun birikintilerini nötralize etmek için yağa katkı maddeleri eklenir.

Akma noktası (akma noktası), bir sıvının grese dönüşümünü karakterize eder. Bu gösterge ( - 35 ° C ile - 50 ° C arası) sadece elektrik tesisatının soğuk çalıştırılmasıyla uygulanabilir. Çalışan bir transformatörün kendisi bir ısı kaynağıdır ve sıvıyı çalışır durumda tutar.

Trafo yağının viskozitesi önemli bir fiziksel parametredir, transformatörlerdeki sargıların ve manyetik devrelerin ısı transferi sürecini ve devre kesicilerin ark söndürme kapasitesini belirler.Transformatörlerde iyi yağ sirkülasyonu için, sargıların ve manyetiklerin soğumasını iyileştirir. devreler, düşük viskoziteli yağlar gereklidir. Buna karşılık, yağ, diğer sıvı dielektrikler gibi, viskozite, azalan sıcaklıkla güçlü bir şekilde artar. 20 ° C sıcaklıkta, transformatör yağının viskozitesi, 50 ° C sıcaklıkta 4,2 ° Oe'den ve 2 ° Oe'den yüksek olmamalıdır.

Yağın bağıl viskozitesini - VU'yu ölçmek için, şeması Şekil 2'de gösterilen bir Engler viskozimetresi kullanılır. 3. Pirinç kap - 2, metal kap 1'in içine aralarında su dolu boşluk kalacak şekilde yerleştirilir. Merkezdeki her iki kap da kalibre edilmiş bir tüpün geçtiği deliklere sahiptir - 3

Bir Engler viskozimetresinin şematik diyagramı.

2-3 mm iç delik çapı ile. Bu delik bir durdurucu ile kapatılmıştır - 4. Pirinç kap, gösterge pimleri boyunca test sıvısı ile doldurulur - 5. Üç noktanın da aynı anda yağ ile teması, masaya doğru montajın bir işaretidir, montajın yanlışlığı ile düzeltilir. cihazın bacaklarındaki ayar vidaları. Dış kap 1, bir elektrikli ocakta ısıtılan suyun ısıyı yağa eşit olarak aktardığı bir su banyosu görevi görür. Su bir karıştırıcı ile karıştırılır. Suyun önemli ısı kapasitesi nedeniyle, test sırasında yağ sıcaklığında keskin dalgalanmalar olmaz.

Transformatör yağını test etmeden önce Engler viskozimetresi iyice durulanmalı ve kurutulmalıdır. Tapayı - 4 kalibre edilmiş tüp - 3 içine yerleştirdikten ve tahliye deliğinin altına 200 ml'lik dar boyunda işareti olan bir ölçülü balonu yerleştirdikten sonra, yağı pirinç bir kaba dökün. Kapağı kapattıktan sonra, bir karıştırıcı ile karıştırarak suyu ısıtın - 5. Bir termometre - T 2 ile gösterilen gerekli yağ sıcaklığı oluşturulduğunda, yağ, işaret 200 ml olana kadar şişeye dökülür. Bu durumda, köpük dikkate alınmaz. Bu yağ hacminin dışarı aktığı süre bir kronometre ile ölçülür.

Engler derecelerinde yağ viskozitesi 50 0 С sıcaklığa ısıtılan 200 mililitre yağın son kullanma süresinin 20 0 С sıcaklıkta aynı hacimde damıtılmış suyun son kullanma zamanına oranıdır.

Son kullanma süresi 200 ml. 20 0 С sıcaklıkta suya denir cihazın su numarası

Koşullu viskozite ile birlikte dinamik ve kinematik ayırt edilir. Dinamik viskozite -η aşağıdaki formülle hesaplanır:

, baba. ile birlikte,

burada f katı bir topa etki eden (N)'deki kuvvettir.

Bu kuvvet, katı topun ağırlığı eksi (Arşimet yasasına göre) sıvının topun hacmindeki ağırlığına eşittir; r, topun yarıçapıdır, mm; V, topun hızıdır, m / s;

,

burada k, damar duvarlarının etkisini hesaba katan bir düzeltme faktörüdür; r, geminin yarıçapıdır, m; ben. - gemi yüksekliği, m; ν - kinematik viskozite, m / s aşağıdaki formülle hesaplanır:

,

ρ, test sıvısının yoğunluğudur, kg / m3. Kinematik viskozite genellikle Stokes (St) = 10 -4 m2/s cinsinden ölçülür.

Viskoziteyi ölçmek için Engler viskozimetresine ek olarak bilyeli viskozimetreler, döner, plastik viskozimetreler, elektro-döner ve kılcal olanlar kullanılır.

Bilye viskozimetreleri, bir çelik bilyenin bir test sıvısına daldırma hızının ölçülmesine dayanır.

Rotasyonel viskozimetreler yapısal olarak iki silindirden oluşur: harici sabit ve belirli bir kuvvetin etkisi altında dikey bir eksen etrafında dönen dahili bir silindir. Aralarındaki boşluk test sıvısı ile doldurulur. Sıvının viskozitesi, iç silindirin dönüşü için güç tüketimi veya dönüşünün yavaşlama derecesi ile belirlenir. Döner viskozimetrenin belirli bir tasarımı ile, silindirler arasındaki kaçak akım ile test sıvısının viskozitesinin ve spesifik elektrik direncinin belirlenmesini birleştirmek mümkündür.

Plastoviskometreler, viskozite ile birlikte nihai gücü belirleme yeteneğine sahiptir.

Elektro-dönel viskozimetreler, ölçüm cihazının ölçeğinde viskozite değerinin doğrudan okunmasını sağlar.

Kinematik viskoziteyi ölçmek için kılcal viskozimetreler kullanılır.

Tablo 2 kullanılarak kinematik viskoziteden (m 2 / s) koşullu viskoziteye (° Oe) geçilebilir.

Tablo 2

Kinematik viskozite Seviye Kinematik viskozite Seviye Kinematik viskozite Seviye
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


için> 8. 10 -5 m 2/s (80 cSt) formülüne göre bir sistemden diğerine geçiş yapılır.

Tanıtım

Herhangi bir güç mühendisi, bir transformatörün ne olduğunu ve nasıl çalıştığını ilk elden bilir. Bir transformatörün güvenilir çalışması için ne gereklidir? Kriterlerden biri trafo yağıdır. Bu çalışma, transformatör yağı hakkında daha fazla bilgi edinmenize yardımcı olacaktır. Sadece yağın kendisi hakkında değil, aynı zamanda kurutma yöntemleri ve operasyon için teknik gereksinimler hakkında da bilgi verecek.

trafo yağı

Fiziksel göstergeler

Transformatör yağlarının yoğunluğu 800-890 kg / m3 arasında değişmektedir ve kimyasal bileşimine bağlıdır. Yağdaki polisiklik aromatik ve naftenik hidrokarbonlar ne kadar fazlaysa, yoğunluğu o kadar yüksek olur. Transformatör yağlarının moleküler ağırlığı 230-330 arasında değişir ve fraksiyonel ve kimyasal bileşimlerine bağlıdır. Yakın bir fraksiyonel bileşim ile, yağda ne kadar aromatik hidrokarbonlar olursa, moleküler ağırlık ve yoğunluk o kadar düşük olur, yani yağ saflaştırması derinleştikçe yoğunluk azalır ve moleküler ağırlığı artar.

Yağların moleküler ağırlığı, ebulliyoskopik veya kriyoskopik yöntemlerle belirlenir. Her iki yöntem de seyreltik çözelti yasalarına dayanmaktadır: birincisi, saf bir çözücünün kaynama noktasındaki artışı ölçmek, ikincisi ise saf bir çözücünün kristalleşme sıcaklığındaki düşüşü ölçmektir. Polisiklik aromatik ve naftenoaromatik hidrokarbonlar birleşme eğiliminde olduğundan, moleküler ağırlık, çözücü içindeki farklı yağ konsantrasyonlarında belirlenir ve gerçek moleküler ağırlık, sıfır konsantrasyona ekstrapolasyon ile hesaplanır.

Kırılma indisi, ışığın bir ortamdan diğerine geçerken hızındaki değişimi karakterize eder ve ışığın geliş açısının sinüsünün kırılma açısının sinüsüne oranı ile ölçülür. Kırılma indisi, ışığın ve sıcaklığın dalga boyuna bağlıdır ve bu parametrelerin verilen değerlerinde maddenin bir özelliğidir. Yoğunluğa benzer şekilde, temizleme derinleştirildikçe kırılma indisi değeri azalır. Yağların yakın fraksiyonel bileşimi ve viskozitesi ile kırılma indeksi, aromatik hidrokarbonların içeriğini tatmin edici bir şekilde karakterize eder.

Viskozite, bir sıvının bir parçası diğerine göre hareket ettiğinde direnç gösterme özelliğini karakterize eder (Şekil 1).

Genellikle dinamik viskozitenin yoğunluğa oranı olan kinematik viskozite kavramını kullanırlar; SI sisteminde birim olarak 1 m 2/s alınır.

Viskozite bazen diğer birimlerle ifade edilir - Engler'in dereceleri. Yurtdışında Saybolt ve Redwood derecelerini kullanırlar.

Uygulamada, deneysel olarak belirlenmesi zor olan düşük sıcaklıklarda yağın viskozitesini bilmek genellikle önemlidir. Bu amaçla, viskozite iki pozitif sıcaklıkta belirlenir, nomogram üzerindeki düz çizgilerinin değerleri bağlanır ve istenen sıcaklığa tahmin edilir (Şekil 1).

Resim 1

Nomogramın, kabul edilen sıcaklık aralığında yağın Newton sıvısı olarak kendini gösterdiği varsayımına dayandığı akılda tutulmalıdır.

Akma noktasına yakın sıcaklıklarda viskozite anomalisi ortaya çıkar. Nomogramı akma noktasının 10-15°C üzerindeki sıcaklıklara kadar kullanabilirsiniz.

Pratikte, Dean ve Davis viskozite indeksi geniş uygulama alanı bulmuştur. Bu yazarlar, test yağının viskozitesini, Pennsylvania ve Meksika Körfezi'nden Amerikan yağlarından elde edilen yağ distilatlarının viskozitesi ile karşılaştırmayı önerdi. Birinci yağın viskozite indeksi 100, ikincisi 0 olarak alınır.

98,9 °C'deki tüm yağlar aynı viskoziteye sahip olmalıdır.

Yağların yoğunluğu, kırılma indisi ve viskozitesi, kimyasala ve her şeyden önce, benzer bir fraksiyonel bileşime sahip yağların hidrokarbon bileşimine bağlıdır.

Transformatör yağlarının parlama noktası, bir Martin-Pensky aparatında kapalı bir potada belirlenir.

Parlama noktası, standart koşullar altında ısıtılan yağ toplarının kendilerine bir alev getirildiğinde tutuştuğu sıcaklığı ifade eder.

Yaygın ticari yağlar için parlama noktası 130-170 ve arktik yağı için - 90 ila 115 ° C arasında değişir ve fraksiyonel bileşime, nispeten düşük kaynayan fraksiyonların varlığına ve daha az ölçüde kimyasal bileşime bağlıdır. .

Yağların parlama noktaları doymuş buhar basıncına bağlıdır. Buhar basıncı ne kadar düşük olursa, parlama noktası o kadar yüksek olursa, yüksek voltajlı ekipmana dökülmeden önce yağın gazı o kadar iyi giderilebilir ve kurutulabilir. Yağların minimum parlama noktası, yangın güvenliği nedeniyle değil, derin gaz giderme olasılığı açısından düzenlenir.

Yangın güvenliği ile ilgili olarak, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı önemli bir rol oynar; bu, havanın varlığında yağın alev çıkarmadan kendiliğinden tutuştuğu sıcaklıktır. Transformatör yağları için bu sıcaklık yaklaşık 350-400 °C'dir.

Yerli trafo yağlarında 60 °C'de doymuş buhar basıncı 8 ile 0,4 Pa arasında değişmektedir. Yabancı yağlar, kural olarak, daha düşük bir buhar basıncına sahiptir ve 1,3 ila 0,07 Pa arasındadır.

Trafo yağı rafine bir yağ fraksiyonudur, yani bir mineral yağdır. Bu fraksiyonun 300 - 400 ° C'de kaynadığı yağın damıtılmasıyla elde edilir. Hammaddenin derecesine bağlı olarak, transformatör yağlarının özellikleri farklıdır. Yağ, ortalama moleküler ağırlığın 220 ila 340 amu arasında değiştiği karmaşık bir hidrokarbon bileşimine sahiptir. Tablo, ana bileşenleri ve bunların trafo yağı bileşimindeki yüzdesini göstermektedir.

Elektrik yalıtkanı olarak transformatör yağının özellikleri esas olarak değere göre belirlenir. Bu nedenle, herhangi bir mekanik kirlilik bu göstergeyi kötüleştirdiğinden, yağda su ve liflerin varlığı tamamen hariç tutulur.

Trafo yağının akma noktası -45 °C ve altındadır, bu düşük sıcaklıktaki çalışma koşullarında hareketliliğini sağlamak için önemlidir. En düşük yağ viskozitesi, salgın durumunda 90 ila 150 ° C arasındaki sıcaklıklarda bile verimli ısı dağılımına katkıda bulunur. Farklı yağ markaları için bu sıcaklık 150 ° С, 135 ° С, 125 ° С, 90 ° С olabilir, daha düşük değil.

Transformatör yağlarının son derece önemli bir özelliği, oksidasyon koşulları altındaki stabiliteleridir; transformatör yağı, uzun bir çalışma süresi için gerekli parametreleri korumalıdır.

Spesifik olarak RF'ye gelince, endüstriyel ekipmanda kullanılan tüm derecelerdeki transformatör yağları, bir antioksidan katkı maddesi - iyonol (2,6-di-üçüncül butilparakresol, ayrıca agidol-1 olarak da bilinir) tarafından mutlaka inhibe edilir. Katkı maddesi, hidrokarbonların oksidatif reaksiyon zincirinde ortaya çıkan aktif peroksit radikalleri ile etkileşime girer. Bu nedenle, inhibe edilmiş transformatör yağları, oksidasyon sırasında belirgin bir indüksiyon periyoduna sahiptir.

İlk başta, katkı maddelerine duyarlı yağlar, ortaya çıkan oksidasyon zincirleri inhibitör tarafından kesintiye uğradığı için yavaşça oksitlenir. Katkı maddesi tükendiğinde, yağ, katkı maddesi olmadan olduğu gibi normal oranda oksitlenir. Yağ oksidasyonunun indüksiyon süresi ne kadar uzun olursa, katkı maddesinin etkinliği o kadar yüksek olur.

Katkı maddesinin etkinliğinin çoğu, yağın hidrokarbon bileşimi ve azotlu bazlar, petrol asitleri ve oksijen içeren yağ oksidasyonu ürünleri olabilen oksidasyonu destekleyen hidrokarbon olmayan safsızlıkların varlığı ile ilişkilidir.

Petrol damıtığı rafine edildiğinde, aromatik içerik azalır, hidrokarbon olmayan kalıntılar çıkarılır ve nihayetinde iyonol ile inhibe edilen transformatör yağının stabilitesi iyileştirilir. Bu arada, uluslararası bir standart olan “Transformatörler ve Devre Kesiciler için Taze Petrol Yalıtım Yağları Spesifikasyonu” bulunmaktadır.




Trafo yağı yanıcıdır, biyolojik olarak parçalanabilir, neredeyse toksik değildir ve ozon tabakasına zarar vermez. Trafo yağının yoğunluğu metreküp başına 840 ila 890 kilogram arasında değişmektedir. En önemli özelliklerinden biri viskozitedir. Viskozite ne kadar yüksek olursa, dielektrik mukavemeti o kadar yüksek olur. Aynı zamanda, devre kesicilerde ve devre kesicilerde normal çalışma için yağ çok viskoz olmamalıdır, aksi takdirde transformatörlerin soğutulması etkili olmaz ve devre kesici arkı hızlı bir şekilde kıramaz.




Burada viskozite ile ilgili bir uzlaşma gereklidir. Tipik olarak, çoğu transformatör yağı için 20 ° C'deki kinematik viskozite, 28 ila 30 mm2 / s aralığındadır.




Aparatı yağ ile doldurmadan önce yağ, derin termal vakum işlemi ile saflaştırılır. Mevcut "Elektrikli Ekipman için Kapsam ve Test Standartları" (RD 34.45-51.300-97) kılavuz belgesine göre, nitrojen veya film korumalı transformatörlere, sızdırmaz alet transformatörlerine ve sızdırmaz burçlara dökülen transformatör yağındaki hava konsantrasyonu, 0,5'ten yüksek olmamalıdır (gaz kromatografisiyle belirlenir) ve maksimum su içeriği ağırlıkça %0,001'dir.

Film koruması olmayan güç transformatörleri ve sızdıran burçlar için kütlenin %0,0025'inden fazla olmayan su içeriğine izin verilir. Yağ saflık sınıfını belirleyen mekanik safsızlıkların içeriğine gelince, 220 kV'a kadar voltajlı ekipman için 11. sıradan ve 220 kV'dan yüksek voltajlı ekipman için 9'dan daha kötü olmamalıdır. Çalışma voltajına bağlı olarak arıza voltajı tabloda gösterilmiştir.


Yağ doldurulduğunda, arıza voltajı, ekipmana doldurulmadan önceki yağdan 5 kV daha düşüktür. Temizlik sınıfında 1 azalma ve hava yüzdesinde %0,5 artışa izin verilir.

Oksidasyon koşulları (kararlılığı belirleme yöntemi - GOST 981-75'e göre)






Yağın akma noktası, kalınlaştırılmış bir yağ tüpünün 45 ° yatırıldığı ve yağın bir dakika boyunca aynı seviyede kaldığı bir testte belirlenir. Taze yağlar için bu sıcaklık -45 °C'den düşük olmamalıdır.

Bu parametre için kilit öneme sahiptir. Ancak, farklı iklim bölgelerinde akma noktası gereksinimleri farklıdır. Örneğin, güney bölgelerinde -35 ° C'lik bir akma noktasına sahip transformatör yağı kullanılmasına izin verilir.

Ekipmanın çalışma koşullarına bağlı olarak standartlar değişebilir, bazı sapmalar olabilir. Örneğin, arktik dereceli transformatör yağı -60 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda katılaşmamalı ve parlama noktası -100 ° C'ye düşmelidir (parlama noktası, ısıtılmış yağın hava ile karıştırıldığında yanıcı hale gelen buharlar ürettiği sıcaklıktır).

Genel olarak parlama noktası 135 °C'den düşük olmamalıdır. Tutuşma sıcaklığı (yağ, 5 saniye veya daha fazla bir süre boyunca yanar ve yanar) ve kendi kendine tutuşma sıcaklığı (350-400 ° C sıcaklıkta, yağ mevcudiyetinde kapalı bir pota içinde bile tutuşur) gibi özellikler de önemlidir. hava).

Transformatör yağı, 0,09 ila 0,14 W / (m × K) arasında bir termal iletkenliğe sahiptir ve artan sıcaklıkla azalır. Isı kapasitesi ise artan sıcaklıkla artar ve 1,5 kJ / (kg × K) ila 2,5 kJ / (kg × K) arasında olabilir.

Termal genleşme katsayısı, genleşme tankının boyutuna ilişkin standartlarla ilişkilidir ve bu katsayı 0.00065 1 / K bölgesindedir. Transformatör yağının 90 ° C'de ve 0,5 MV / m'lik bir elektrik alan kuvveti koşulları altında direnci, hiçbir durumda 50 Ghm * m'den yüksek olmamalıdır.

Viskozitenin yanı sıra, artan sıcaklıkla yağ direnci azalır. Dielektrik sabiti - 2.1 ila 2.4 aralığında. Yukarıda belirtildiği gibi dielektrik kayıp açısının tanjantı, safsızlıkların varlığı ile ilişkilidir, bu nedenle saf yağ için 50 Hz'lik bir alan frekansı koşulları altında 90 ° C'de 0.02'yi geçmez ve oksitlenmiş yağda aşabilir 0.2.

Yağın dielektrik gücü, 25,4 mm elektrot çapıyla 2,5 mm'lik bir arıza testi sırasında ölçülür. Sonuç 70 kV'dan düşük olmamalıdır ve ardından dielektrik gücü en az 280 kV / cm olacaktır.


Alınan önlemlere rağmen trafo yağı gazları emebilir ve önemli bir miktarını çözebilir. Normal şartlar altında 0.16 mililitre oksijen, 0.086 mililitre nitrojen ve 1.2 mililitre karbondioksit bir santimetreküp yağda kolayca çözülür. Açıkçası, oksijen çok az oksitlenmeye başlayacaktır. Aksine gazlar serbest bırakılırsa, bu bir sargı hatasının ortaya çıktığının bir işaretidir. Böylece, transformatör yağında çözünmüş gazların varlığı ile, kromatografik analiz ile transformatörlerin kusurları ortaya çıkar.

Transformatörlerin ve yağın hizmet ömürleri doğrudan ilişkili değildir. Transformatör 15 yıl güvenilir bir şekilde çalışabiliyorsa, yağın her yıl temizlenmesi ve 5 yıl sonra yenilenmesi tavsiye edilir. Bununla birlikte, yağ kaynağının hızla tükenmesini önlemek için, benimsenmesi transformatör yağının hizmet ömrünü önemli ölçüde uzatacak oldukça özel önlemler sağlanmıştır:

    Su ve oksijenin yanı sıra yağdan salınan gazları emmek için filtreli genleştiricilerin montajı;

    Çalışan yağın aşırı ısınmasını önlemek;

    Periyodik temizlik;

    Sürekli yağ filtrasyonu;

    Antioksidanların tanıtımı.

Yüksek sıcaklıklar, yağın iletkenler ve dielektriklerle reaksiyonu - tüm bunlar, başlangıçta bahsedilen antioksidan katkı maddesini önlemeyi amaçlayan oksidasyonu teşvik eder. Ancak düzenli temizlik hala gereklidir. Yağın yüksek kalitede temizlenmesi, onu kullanılabilir bir duruma getirir.

Trafo yağının servisten çekilmesinin sebebi ne olabilir? Bunlar, varlığı yağda derin değişikliklere yol açmayan kalıcı maddelerle yağın kirlenmesi olabilir ve daha sonra mekanik temizlik yapılması yeterlidir. Genel olarak, birkaç temizleme yöntemi vardır: mekanik, termofiziksel (damıtma) ve fizikokimyasal (adsorpsiyon, pıhtılaşma).

Bir kaza meydana geldiyse, arıza voltajı keskin bir şekilde düştü, karbon birikintileri ortaya çıktıysa veya kromatografik analiz bir sorun ortaya çıkardıysa, sadece cihazın şebekeden ayrılmasıyla trafo yağı doğrudan trafoda veya şalterde saflaştırılır.

Kullanılmış transformatör yağını yenilerken, motor, hidrolik, şanzıman yağları, kesme sıvıları ve gresler gibi diğer ticari yağların hazırlanması için 3 fraksiyona kadar baz yağ elde edilir. Ortalama olarak rejenerasyondan sonra uygulanan teknolojik yönteme bağlı olarak yağın %70-85'i elde edilir. Kimyasal rejenerasyon daha pahalıdır. Transformatör yağını yenilerken, taze olanla aynı kalitede baz yağın %90'ına kadarını elde etmek mümkündür.