Влияние различных видов примесей на эксплуатационные характеристики масел силовых трансформаторов | Статья в журнале «Техника. Технологии. Инженерия»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 февраля, печатный экземпляр отправим 10 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Юсупов, Д. Т. Влияние различных видов примесей на эксплуатационные характеристики масел силовых трансформаторов / Д. Т. Юсупов, Т. А. Юсупов, Ф. Т. Юсупова. — Текст : непосредственный // Техника. Технологии. Инженерия. — 2020. — № 1 (15). — С. 34-37. — URL: https://moluch.ru/th/8/archive/152/4733/ (дата обращения: 24.01.2021).



В работе изучены и определены основные влияющие примеси на эксплуатационные характеристики трансформаторного масла. Проведенный анализ показал, что основными факторами являются увлажненные (вода), механические и растворимые примеси.

Ключевые слова: трансформаторное масло, эксплуатационные характеристики, механические примеси, растворимые примеси, увлажненные примеси.

Надежная и долговременная эксплуатация маслонаполненных трансформаторов, во многом зависит от качества масла. Качества масла также определяет продолжительность безотказной работы масляных трансформаторов [1].

Самым основным влияющим фактором на эксплуатационные характеристики трансформаторного масла является механические (твердые) примеси.

Механические примеси являются нерастворенными веществами, содержащиеся в масле в виде осадка или во взвешенном состоянии. Это — волокна, пыль, частицы металла и другие виды примесей.

Механические примеси, оказывая существенное воздействие на эксплуатационные характеристики (особенно на электрическую прочность и цвет) трансформаторного масла, определяют его качество. Они могут появиться при эксплуатации трансформаторного масла в результате растворения красок, лаков и изоляции. Механические примеси оказывают неблагоприятное влияние на работу силовых трансформаторов. Они могут вызвать перекрытие между изолированными друг от друга элементами, а также понизить электрическую прочность масла. Необходимо отметить, что загрязнение и старение трансформаторного масла в процессе его эксплуатации ведет к повышению диэлектрических потерь в масле [2].

Рассмотрим основные виды механических примесей в трансформаторном масле.

Одним из опасных видов механических примесей в трансформаторном масле является уголь. Электрическая дуга, горящая вблизи поверхности масла, образует уголь, обладающий хорошей проводимостью, который снижает его пробивное напряжение [2, 3].

Следующими наиболее распространенными примесями являются волокна, попадающие в масло из изолирующих материалов (целлюлозная изоляция) и выемной части трансформатора [2, 5]. Волокна целлюлозной изоляции оказывают вредное действие на электрическую прочность трансформаторного масла.

Одной из примесью, которая загрязняет трансформаторное масло, является пыль. Пыль в трансформаторное масло попадает из окружающей среды и сильно влияет на его цвет. Большое количество пыли замедляет движения масла в трансформаторе [2, 4].

Ещё одним загрязнителем трансформаторного масла являются металлы, которые нашли широкое применение в трансформаторостроении. Для обмоток и шин используют медь и алюминий. Медь наиболее активно ускоряет окисление трансформаторного масла.

По мере старения в масле накапливается шлам, который, осаждаясь на изоляцию силового трансформатора, ухудшает его диэлектрические свойства. Шлам, накопившийся на поверхности обмоток, отводах, шинах, в масляных каналах трансформатора, ухудшает процессы теплопередачи и, соприкасаясь с целлюлозной изоляцией, ускоряет её старение.

Следующим основным влияющим фактором на эксплуатационные характеристики трансформаторного масла является растворимые примеси. Растворимые примеси — это продукты окислительного старения масла.

Рассмотрим основные виды растворимых примесей в трансформаторном масле.

В процессе длительной эксплуатации трансформаторного масла происходит укрупнение коллоидных частиц, которые имеются в заводском масле [3]. Коллоидными частицами, накапливающимися в масле, являются кислые продукты, не содержащие в своем составе металлы, например, смолы, компоненты лака и другие продукты окисления [3]. Появление коллоидных частиц повышает кислотное число и диэлектрические потери трансформаторного масла. Например, присутствие 0,5 % смол повышает tgφ в 20 раз [3].

Кислоты, которые переходят в жидкий диэлектрик из пленок лаков, ускоряют процесс окисления трансформаторного масла [3, 4].

Асфальто-смолистые растворимые примеси представляют собой порошок темно-коричневого или бурого цвета, которые образуются окислением нафтеновых смол. Основная их вредность в том, что, отлагаясь на обмотках, они ухудшают процесс охлаждения трансформатора [3, 4].

Мыловые осадки от светлого до темно-бурого цвета, образуются от взаимодействия металлов и кислот. Эти осадки при взаимодействии с водой представляют большую опасность, так как могут быть причиной перекрытия или пробоя внутри трансформаторов. Данный вид примесей сильно влияет на тангенс угла потерь трансформаторного масла [3, 5].

Последним основным влияющим фактором на эксплуатационные характеристики трансформаторного масла являются увлажненные примеси (вода).

Вода в трансформаторное масло проникает из атмосферы или может развиваться как продукт химических реакций в самом трансформаторе. Основным показателем трансформаторного масла является электрическая прочность — величина, чрезвычайно чувствительная к его увлажнению. В зависимости от содержания влаги в трансформаторном масле вода может находиться в трёх состояниях [4, 5].

Свободная вода является более крупным компонентом по сравнению с другими видами. Она легко может отделяться от жидкой изоляции силового трансформатора и обычно находится на дне данного электрооборудования.

Эмульсионная вода состоит из мелких капель жидкости. Она трудно отделяется от трансформаторного масла и находится в его химическом составе. Капельки данной воды под действием электрического поля могут выстраиваться в цепочки и образовывать проводящие мостики [5], и вследствие этого, данный тип воды может оказать влияние на пробивное напряжение трансформаторного масла. Вода, нерастворенная в виде эмульсии с очень малым размером частиц вызывает резкий рост диэлектрических потерь.

Связанная вода является очень мелкой по объему. Её химический состав крепко связан с химическим составом трансформаторного масла. И поэтому избавится от неё очень трудно. Она также содержится в свежем масле. И с другой стороны, связанная вода не оказывает существенного вредного влияния на эксплуатационные характеристики жидкой изоляции силового трансформатора.

На процесс старения трансформаторного масла оказывает влияние смесь различных примесей (особенно частиц меди и других металлов, целлюлозных волокон, коллоидных частиц), причем их совместное влияние на эксплуатационные свойства трансформаторного масла намного сильнее, чем влияние одного из этих факторов в отдельности.

Литература:

  1. Высогорец С. П., Васильев А. П. Метод оценки эффективности восстановления ресурса трансформаторных масел в процессе работы силовых трансформаторов // Электротехнические комплексы и системы управления, № 2, 2011. С.59–65.
  2. Липштейн Р. А., Шахнович М. И. Трансформаторное масло. –М.: Энергоатомиздат, 1983 г. — 296с.
  3. Маневич Л. О. Обработка трансформаторного масла. 2-е изд., перераб. и. доп. –М.: Энергоатомиздат, 1985. — 104с.
  4. Юсупов Д. Т. Анализ влияния воды и механических примесей на некоторые эксплуатационные характеристики жидкой изоляции силового трансформатора // Научно-технический журнал ФерПИ, 2017 г. № 1. С.86–89.
  5. Юсупов Д. Т., Юсупов Ш. Б., Маркаев Н. М. Влияние механических примесей на эксплуатационные характеристики трансформаторного масла // Молодой ученый. -2019. -№ 22. С. 144–146.
Основные термины (генерируются автоматически): трансформаторное масло, примесь, силовой трансформатор, химический состав, целлюлозная изоляция, электрическая прочность, вид примесей, жидкая изоляция, качество масла, пробивное напряжение.

Ключевые слова

трансформаторное масло, эксплуатационные характеристики, механические примеси, растворимые примеси, увлажненные примеси

Похожие статьи

Влияние механических примесей на эксплуатационные...

трансформаторное масло, масло, примесь, целлюлозная изоляция, электрическая дуга, вид осадка, силовой трансформатор, пробивное напряжение, качество масла, электрическая прочность.

Способ очистки целлюлозной изоляции силового масляного...

Разработана схема очистки масла и целлюлозной изоляции трансформатора с использованием регенерируемого

силовой трансформатор, трансформаторное масло, износ изоляции, температура изоляции, жидкая изоляция, пробивное напряжение...

Тепловой износ изоляции силового трансформатора

Основные термины (генерируются автоматически) : силовой трансформатор, трансформаторное масло, износ изоляции, температура изоляции, жидкая изоляция, пробивное напряжение, относительный износ изоляции, время нагрева трансформатора...

силовой трансформатор, трансформаторное масло, износ...

Ключевые слова: силовой масляный трансформатор, трансформаторное масло, регенерация, установка.

В отработанном трансформаторном масле может содержаться вода, образующаяся в процессе старения масла и изоляции, а также попадавшейся из...

Оценка технического состояния силовых трансформаторов по...

Отсутствие механических примесей показывает, что изоляция даже, если она не в хорошем состоянии еще не разрушена, и возможно ее восстановить путём сушки, например. Но и также показывает, что отсутствуют дефектов, связанных с истиранием внутри трансформатора.

Инновационные разработки в энергетической отрасли

Способ очистки целлюлозной изоляции силового масляного... Ключевые слова: силовой масляный трансформатор, очистка, трансформаторное масло, целлюлозная изоляция, керамический фильтр. Способы контроля силовых трансформаторов | Статья в журнале...

Влияние рН на электрокинетические и технологические параметры...

Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов... крахмал, химический состав, катионный крахмал, бумажная упаковка, водная среда , материал, механическая прочность бумаги, анионный крахмал, замещенный крахмал, целлюлозная масса .

Интенсификация технологии рафинации хлопкового масла...

Интенсифицируется технологические процессы частичной и окончательной рафинации сырого хлопкового масла растворами алюмината и гидроксида натрия путем предварительной обработки растворов в электромагнитном поле различной напряженности.

Эксплуатационные свойства смазочных масел и улучшение их...

Смазочное масло представляет собой масляную основу — базовое масло, в которую вводят присадки разного функционального назначения. Масла можно классифицировать происхождению, способу получения и по назначению.

Похожие статьи

Влияние механических примесей на эксплуатационные...

трансформаторное масло, масло, примесь, целлюлозная изоляция, электрическая дуга, вид осадка, силовой трансформатор, пробивное напряжение, качество масла, электрическая прочность.

Способ очистки целлюлозной изоляции силового масляного...

Разработана схема очистки масла и целлюлозной изоляции трансформатора с использованием регенерируемого

силовой трансформатор, трансформаторное масло, износ изоляции, температура изоляции, жидкая изоляция, пробивное напряжение...

Тепловой износ изоляции силового трансформатора

Основные термины (генерируются автоматически) : силовой трансформатор, трансформаторное масло, износ изоляции, температура изоляции, жидкая изоляция, пробивное напряжение, относительный износ изоляции, время нагрева трансформатора...

силовой трансформатор, трансформаторное масло, износ...

Ключевые слова: силовой масляный трансформатор, трансформаторное масло, регенерация, установка.

В отработанном трансформаторном масле может содержаться вода, образующаяся в процессе старения масла и изоляции, а также попадавшейся из...

Оценка технического состояния силовых трансформаторов по...

Отсутствие механических примесей показывает, что изоляция даже, если она не в хорошем состоянии еще не разрушена, и возможно ее восстановить путём сушки, например. Но и также показывает, что отсутствуют дефектов, связанных с истиранием внутри трансформатора.

Инновационные разработки в энергетической отрасли

Способ очистки целлюлозной изоляции силового масляного... Ключевые слова: силовой масляный трансформатор, очистка, трансформаторное масло, целлюлозная изоляция, керамический фильтр. Способы контроля силовых трансформаторов | Статья в журнале...

Влияние рН на электрокинетические и технологические параметры...

Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов... крахмал, химический состав, катионный крахмал, бумажная упаковка, водная среда , материал, механическая прочность бумаги, анионный крахмал, замещенный крахмал, целлюлозная масса .

Интенсификация технологии рафинации хлопкового масла...

Интенсифицируется технологические процессы частичной и окончательной рафинации сырого хлопкового масла растворами алюмината и гидроксида натрия путем предварительной обработки растворов в электромагнитном поле различной напряженности.

Эксплуатационные свойства смазочных масел и улучшение их...

Смазочное масло представляет собой масляную основу — базовое масло, в которую вводят присадки разного функционального назначения. Масла можно классифицировать происхождению, способу получения и по назначению.

Задать вопрос