Трансформаторное масло
В электрических аппаратах и оборудовании достаточно важную значимость занимают диэлектрики, так как именно они позволяют безопасно использовать электрическую энергию на блага всего человечества. К наиболее распространённым изоляционным материалам в электрооборудовании следует отнести трансформаторное масло, так как именно оно служит оптимальным диэлектриком, как в самих силовых трансформаторах, так и в другом оборудовании. Так трансформаторное масло всегда применяется в масляных выключателях, высоковольтных выпрямителях, высоковольтных конденсаторах и другом оборудовании и аппаратуре где при нормальной работе электроустановок образуется высокое напряжение.
Основным достоинством трансформаторного масла является его диэлектрическая способность, что обеспечивается за счёт тщательной очистки масла от электропроводных примесей и от влаги. Также к достоинству трансформаторного масла следует отнести и то, что оно текучее и способно обволакивать токопроводные элементы защитной плёнкой, а это позволяет максимально повысить изоляционные характеристики электрооборудования.
Да, трансформаторное масло не может быть применено в качестве диэлектрика, где необходимо жёстко закреплять токопроводящие части. Но в то же время на силовых трансформаторах, где высоковольтные и низковольтные катушки намотаны на диэлектрическом каркасе, трансформаторное масло просто незаменимо. Ведь кроме функции диэлектрика, трансформаторное масло выполняет роль теплоотводителя, так как именно жидкое трансформаторное масло способно транспортировать тепловую энергию от греющихся частей токопроводящего оборудования. Особенно это актуально для силовых трансформаторов, когда при трансформации электрической энергии все токопроводящие части греются в зависимости от того какой ток протекает по первичной и вторичной обмотке силового трансформатора. А трансформаторное масло за счёт того что жидкое, достаточно легко перемещается по баку силового трансформатора и по охладительным радиаторам, что приводит к постоянному охлаждению токопроводящих частей, за счёт кругооборота холодного и нагретого трансформаторного масла. А отдача тепла через наружные радиаторы силового трансформатора позволяет достаточно эффективно охлаждать токоведущие обмотки расположенные внутри бака трансформатора.
Кроме того, трансформаторное масло повсеместно применяется для заливки в горшковые и баковые масляные выключатели, ведь именно оно является основным диэлектриком в данном коммутационном оборудовании. Без которого просто невозможно организовать энергоснабжение как в распространённых сетях 6-10 кВ, так и непосредственно в сетях с более высоким номинальным напряжением.
Трансформаторное масло: описание, свойства и применение
Силовые трансформаторы высокого напряжения — это важная и дорогостоящая часть системы распределения электричества. В таких устройствах применяют трансформаторное масло, чтобы наладить работу всей системы и достичь полной безопасности.
Трансформаторное масло — это специальная жидкость с высокой диэлектрической прочностью, используемая для отвода тепла и выполняющая изолирующую функцию.
Что такое трансформатор?
Трансформатор — это статическое устройство, выполняющее функцию преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого без изменения частоты. Это устройство имеет 2 или более изолированных проволочных или ленточных катушек (обмоток), связанных индуктивно на сердечнике (магнитопроводе).
Трансформаторы классифицируются по ряду параметров, и большинство из них нуждается в трансформаторном масле для правильной работы.
Зачем в трансформаторах масло?
Обмотки, о которых мы говорили ранее, являются неотъемлемым элементом трансформатора и нуждаются в постоянной защите. В процессе работы оборудование выделяет большое количество тепла, и, дабы избежать поломки всей дорогостоящей системы, всё тепло необходимо отводить. Для решения этой задачи (охлаждения) и применяется трансформаторное масло, а также для электрической изоляции и гашения дуги.
Трансформаторное масло — продукт перегонки очищенной сырой нефти. Такому маслу характерны определенные свойства, зависящие от того, какая нефть была использована. Трансформаторные масла имеют сложный состав, в который входят следующие компоненты:
Сроки службы трансформатора и масла не связаны, поэтому трансформаторную жидкость нужно ежегодно очищать, а каждые 5 лет — регенерировать ее с использованием силикагеля на специальных маслорегенерационных установках.
Марки трансформаторных масел
В России и странах СНГ большим спросом пользуются отечественные трансформаторные масла. Наиболее популярные позиции мы сейчас рассмотрим подробнее, а также напоминаем о том, что на рынке присутствуют зарубежные продукты компаний Mobil и Shell.
Масло Т-1500У используется для внутреннего и наружного оборудования на предприятиях энергетики и народного хозяйства в трансформаторах и других маслонаполненных электроустановках малой и средней мощности (до 750 кВ) в качестве электроизолирующей и теплоотводящей среды, а также в масляных выключателях железнодорожных электровозов и промышленного оборудования для гашения электрической дуги. Также его можно применять с целью пропитки электротехнической бумаги, картона и других волокнистых материалов.
Масло ГК выполняет сразу две функции: отводит тепло и изолирует электропроводники. Конкретный вид масла используется для охлаждения силовых высоковольтных (от 500 кВ) трансформаторов, реакторных установок, а также для масляных выключателей.
Масло ВГ проходит высокую степень очистки (гидрокаталистическая обработка базы), содержит в составе присадку — ионол, которая повышает антиокислительную способность. Относится к группе изолирующих смазочных материалов. В основном масло применяют в качестве заливки в различных измерительных и силовых трансформаторах и ином оборудовании высокого напряжения до 1150 кВ, а также в аппаратах, работающих на реакторах и масляных выключателях.
Масло ТКп рекомендуется использовать при пониженных (не более, чем до −45 °С) температурах окружающей среды. Данный тип масла имеет широкую область применения: оно используется для охлаждения и изоляции электроустановок средних и малых мощностей (до 500 кВ), для гашения электродуговых разрядов, а также в масляных выключателях.
Масло АГК является арктическим аналогом масла ГК, что говорит о лучшей приспособленности к стабильной работе при низких температурах. В остальном свойства и преимущества трансформаторного масла АГК не отличаются от масла ГК.
Масло МВТ за счет низкой температуре застывания (−65 °С), масло МВТ обладает уникальными низкотемпературными свойствами и производится специально для работы в арктических условиях.
Статьи
Трансформаторное масло: особенности, применение и характеристики
Трансформаторное масло – продукт на минеральной основе высокой степени очистки, обладающий низкой вязкостью. В различных видах электрооборудования оно используется в роли дугогасящей среды, поэтому характеристик базового масла не вполне достаточно для выполнения столь большого количества функций. Поэтому для повышения свойств исходного масла к нему добавляется пакет высокоэффективных присадок.
Особенности
Для успешного выполнения всех задач в оборудовании эксплуатация трансформаторного масла имеет ряд особенностей.
Перед применением масло проходит термовакуумную обработку.
Не допускается наличие воды, воздуха и механических примесей.
Высокая окислительная стабильность. При длительной эксплуатации в жидкость попадают различные примеси, происходят перегревы и переохлаждение. Масло при этом должно сохранять все свои свойства.
Не допускается проводимость электрического тока, что может привести к выходу оборудования из строя, т. е. жидкость должна обладать диэлектрическими свойствами.
При загрязнении и износе TM может быть очищено и вторично введено в эксплуатацию.
Экологический фактор. Благодаря биоразлагаемой основе масло подвергается полной утилизации, не загрязняя окружающую среду.
Оптимальная номинальная плотность TM, равная 840-890 кг/м3, дает возможность сохранять баланс электрической прочности и теплопроводности.
Есть возможность регенерации. Количество восстановленного масла может составлять до 90%.
Аналогично с автомобильными маслами, у TM разработана классификация по вязкостным показателям, температурным порогам эксплуатации.
Использование
TM предназначены для заливки жидкостных выключателей, силовых и измерительных трансформаторов, реле, высоковольтных систем, реакторного оборудования. Используется для изоляции находящихся под напряжением частей и узлов силового трансформатора, отведения излишков тепла от нагретых частей трансформатора, предохранения изоляции от увлажнения. Для каждого типа оборудования предназначена определенная марка TM.
Состав
Масла, используемые в электрооборудовании, существенно отличаются по своему составу от моторных и трансмиссионных жидкостей. Оптимальный состав TM выглядит следующим образом, %:
Парафиновые соединения 10-15;
Ароматические углеводороды 15-20;
Масло трансформаторное: предназначение, использование и свойства
Масло для трансформаторов — это минеральное масло. Его получают вследствие перегонки нефти. Температура кипения равна 300-400 градусам по Цельсию. Исходя из сорта перерабатываемой нефти, характеристики масел для трансформаторов имеют различия в молекулярной массе (значения колеблются в пределах от 220 до 340 атомных единиц массы). Состав и процентное соотношение элементов в трансформаторном масле можно увидеть в справочных таблицах.
Характеристики масла для трансформаторов, в качестве электрического изолятора, определяются, как правило, величиной тангенса угла потерь диэлектрических свойств. Исходя из этого, в химическом составе масла недолжно быть воды, волокон и других механических примесей, так как они понижают значение этого качества.
Минеральное масло для трансформаторов обладает высоким значением температуры застывания равным от – 450С, что имеет определённую важность для обеспечения его подвижности в условиях минусовых температур. Продуктивному теплоотводу содействует низкое значение показателя вязкости масла даже при температуре в пределах от 90 — 150 градусов по системе Цельсия в случае вспышек.
Чрезвычайно важной характеристикой трансформаторных масел является их стойкость к окислению. Качественное масло обязано максимально долго сохранять требуемые от него показатели. В отечественной промышленности во все используемые марки трансформаторного масла обязательно добавляются специальные присадки, обладающие антиокислительными свойствами (агидол-1, 2,6-дитретичный и т. п.). Подобная присадка вступает в химическую связь с пероксидными радикалами, которые появляются в процессе реакции окисления углеводородов. Благодаря этому трансформаторные масла обладают определённым индуктивным периодом при влиянии окислительных процессов.
Чем качественней присадки, тем больше индуктивный период у минерального масла. Во время этого периода возникающие в химической связи окисления блокируются ингибитором. По истощению присадки, трансформаторное масло продолжает окисляться дальше с обычными темпами.
Полезное действие ингибитора зависит, напрямую от состава углеводов и от неуглевододных примесей типа азотистого основания, нефтеновых кислот и других кислородосодержащих веществ, которые могут сопутствовать процессу окисления трансформаторного масла. Дополнительная очистка этого нефтепродукта позволит уменьшить содержание ароматических углеводородов и исключить неуглеводородные связи. Есть специальный транснациональный стандарт «Спецификация на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов и выключателей» для трансформаторных масел, нормам которого они должны соответствовать.
Изолирующее трансформаторное масло является горючим, биологически распадающимся материалом. Оно фактически не токсично и не разрушает озоновый слой. Физическая плотность этого нефтепродукта находится в пределах от 840 до 890 кг/м3. Основной характеристикой масла является вязкость. Чем выше значение вязкости, тем больше показатели электрической стойкости. Однако, для обеспечения нормальной функциональности силовых трансформаторов и выключателей, масло не должно быть слишком вязким, в противном случае процедура охлаждения станет не эффективной, а выключатель не сможет своевременно разорвать электродуговую связь.
Перед тем как залить масло в рабочий бак трансформатора, оно проходит процедуру термовакуумной глубокой очистки. Согласно с действующим руководящим документом, пропорция воздуха в масле, которым заполняются измерительные трансформаторы с плёночной защитой, не должна превышать допустимое значение 0,5%, а предельно-допустимое значение воды 0,001% от массы.
В случае с низкочастотными трансформаторами силы без плёночной защиты, допускаются значения концентрации воды в масле не более 0,0025% от общей массы. А насчёт механических присадок, содержание которых определяет категорию чистоты нефтепродукта, следует знать, что их не должно быть в случае использования масла в оборудовании с напряжением до 220 киловольт ниже одиннадцатой категории и в оборудовании с напряжением выше 220 киловольт выше девятой категории.