Изоляционные масла, являясь
жидкими диэлектриками, должны обеспечивать изоляцию токонесущих частей
электрооборудования (трансформаторов, конденсаторов, кабелей и др.), служить
теплоотводящей средой, а также способствовать быстрому гашению электрической
дуги в выключателях. К этой группе масел относят трансформаторные,
конденсаторные и кабельные масла и масло для выключателей.
Трансформаторные масла
Трансформаторные масла применяют для заливки силовых и
измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных
выключателей. В последних аппаратах масла выполняют функции дугогасящей
среды.
Общие требования и свойства
Электроизоляционные свойства масел определяются в основном
тангенсом угла диэлектрических потерь. В трансформаторных маслах механические
примеси н вода должны полностью отсутствовать. Низкая температура застывания
масел (—45 °С и ниже) необходима для сохранения их подвижности в условиях низких
температур. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла
должны обладать небольшой вязкостью (верхний предел 9 мм?/с при 50 °С) при температуре вспышки не ниже 135 и 150 °С для разных марок.
Наиболее важное свойство трансформаторных масел —
стабильность их против окисления, т. е. способность масла сохранять параметры
при длительной работе. В Советском Союзе все сорта применяемых в
трансформаторах масел ннгибированы антиокислительной присадкой ионол.
Эффективность действия присадки основана на ее способности взаимодействовать
с активными пероксидными радикалами, которые образуют прн цепной реакции
окисления углеводородов. Трансформаторные масла, ингибированные ионолом,
окисляются, как правило, с ярко выраженным индукционным периодом. Это
означает, что в первый период масла, восприимчивые к присадкам, окисляются
крайне медленно, так как все зарождающиеся в объеме масла цепи окисления
обрываются ингибитором окисления. После истощения присадки масло окисляется
со скоростью, близкой к скорости окисления базового масла. Действие присадки
тем эффективнее, чем длительнее индукционный период окисления масла, а
эффективность определяется углеводородным составом масла и наличием примесей
неуглеводородных соединений, про- мотирующих окисление масла (азотистых
оснований, нафтеновых кислот, кислородсодержащих продуктов окисления масла).
Снижение содержания ароматических углеводородов, как и
удаление неуглеводородных включений, повышает стабильность ингибированного
ионолом трансформаторного масла.
Влияние иеуглеводородных включений на стабильность
трансформаторного масла. Окисление масел носит характер разветвленной цепной
реакции, способной к ав- токаталнтнческому ускорению. Накапливающиеся в масле
продукты окисления способны усиливать цепную реакцию за счет разложения на
радикалы (к таким продуктам, например, относятся гидропероксиды) или путем
образования растворенных в масле соединений металлов, которые способны
катализировать разложение гидроперокендов. Прн удалении из масла продуктов
окисления срок их службы увеличивается во много раз. Этой цели служат
адсорберы, заполненные силикагелем, подключаемые к трансформаторам прн
эксплуатации.
Трансформаторные масла работают в условиях сравнительно
«мягких» температур. Как правило, температура верхних слоев масла в
трансформаторах даже при кратковременных нагрузках не превышает 95°С.
Трансформаторные масла должны иметь бессменный срок службы 20—25 лет, что
достигается:
оборудованием трансформаторов термоенфонными фильтрами
(адсорберами), обеспечивающими непрерывную регенерацию масел в процессе
эксплуатации;
изоляцией масла от контакта с кислородом воздуха с помощью
пленочных диафрагм и азотной защиты;
разработкой новых сортов масел с повышенной стабильностью
против окисления.
Срок службы трансформаторных масел в значительной мере
зависит от использования в оборудовании материалов, совместимых с маслом, т.
е. не ускоряющих его старение и не содержащих нежелательных примесей.
Перед заполнением электроаппаратов масло подвергают
глубокой термовакуумной обработке. Концентрация воздуха в заливаемом масле не
должна превышать 0,1%, а содержание воды 0,001%.
Непосредственно после заливки масла в оборудование,
допустимые значения пробивного напряжения на 5 кВ ниже, чем у масла до
заливки. В процессе эксплуатации допускается снижение пробивного напряжения
еще на 5 кВ.
В силовые трансформаторы напряжением до 220 кВ
включительно после капитального ремонта допускается заливать эксплуатационное
трансформаторное масло с кислотным числом не более 0,1 мг КОН/г и тангенсом
угла диэлектрических потерь не более 7%. Но оно не должно содержать шлам и
механические примеси и должно удовлетворять нормам по содержанию
водорастворимых кислот и по пробивному напряжению.
Ассортимент трансформаторных масел
Нефтеперерабатывающая промышленность выпускает шесть
сортов трансформаторных масел. Они различаются по используемому сырью и
способу получения.
Масло ТКп (ТУ 38 101890-?-81) вырабатывают из
малосернистых нефтей методом кислотно-щелочной очистки. Содержит присадку
ионол. Рекомендуемая область применения — оборудование напряжением до 500 кВ
включительно.
Масло адсорбционной очистки (ТУ 38 101281—80) получают из
малосернистых беспарафинистых нефтей методом адсорбционной очистки в
движущемся слое адсорбента. Для повышения стабильности против окисления
кмаслу добавляют присадку ионол. Рекомендуемая область применения —
оборудование напряжением до 220 кВ включительно».
Масло селективной очистку (ГОСТ 10121—76) производят из
сернистых парафинистых нефтей методом фенольной очистки с последующей
низкотемпературной депарафинизацией; содержит присадку ионол. Рекомендуемая
область применения — оборудование напряжением до 220 кВ включительно.
Масло Т-750 (ГОСТ 982—80) вырабатывают из малосернистых
беспарафинистых нефтей методом кислотно-щелочной очистки. Содержит присадку
ионол и предназначено для электрооборудования напряжением до 750 кВ
включительно.
Масло Т-1500 (ГОСТ 982—80) вырабатывают из малосернистых
парафинистых нефтей методом карбамндной депарафинизации с последующей
кислотно-щелочной очисткой. Содержит присадку ионол и предназначено для
электрооборудования напряжением до 1500 кВ.
Масло ГК (ТУ 38 1011025—85) вырабатывают из сернистых
парафинистых нефтей с использованием процесса гидрокрекинга. Содержит
присадку ионол, обладает высокой стабильностью против окисления и
рекомендовано к применению в электрооборудовании высших классов напряжений.
|