Содержание
Устойчивая работа электрических трансформаторов невозможна без использования диэлектрических органических жидкостей, которые выполняют две основных функции – охлаждают рабочие детали трансформатора и обеспечивают им необходимую электрическую изоляцию. Марки и характеристики трансформаторных масел отечественного производства регламентируются техническими требованиями ГОСТ 982-80. Основными гидравлическими параметрами являются плотность и вязкость.
Плотность трансформаторного масла
Характерными особенностями всех марок трансформаторных масел считаются возможно меньшая зависимость показателя плотности от внешней температуры и более низкое значение точки загустевания (например, для масла марки ТКп последняя составляет -45°С, а для Т-1500 – даже -55°С).
Стандартные диапазоны плотности трансформаторного масла варьируются в зависимости от плотности нефти в диапазоне (0,84…0,89)×103 кг/м3. Другие факторы, влияющие на плотность, включают:
- Химический состав (наличие присадок, основной из которых является ионол).
- Теплопроводность.
- Вязкость (динамическую и кинематическую).
- Коэффициент температуропроводности.
Для расчета ряда эксплуатационных характеристик плотность трансформаторного масла принимается в качестве эталонного значения (в частности, для определения условий внутреннего трения, влияющего на охлаждающую способность среды).
Плотность отработанного трансформаторного масла
В процессе гашения возможных электрических разрядов, которые могут возникать внутри корпуса трансформатора, масло загрязняется мельчайшими частиками электроизоляции, а также продуктами химических реакций. При высоких локальных температурах они могут происходить в масляной среде. Поэтому со временем плотность масла увеличивается. Это приводит к снижению охлаждающей способности масла и появлению возможных мостиков проводимости, уменьшающих электробезопасность трансформатора. Такое масло подлежит замене. Её проводят через определённое число часов работы устройства, которое обычно указывается его производителем. Однако при эксплуатации трансформатора в граничных условиях необходимость в замене может появиться раньше.
Для продуктов, полученных на основе парафинов, повышение плотности трансформаторного масла связано также и с тем, что продукты окисления (шлам) нерастворимы и осаждаются на дне резервуара. Этот осадок действует как препятствие для системы охлаждения. Кроме того, превышенный объём высокомолекулярных соединений увеличивает температуру застывания масла.
Тестирование фактических значений показателя плотности проводят в такой последовательности:
- Отбирают пробы масла из разных мест ёмкости. Дело в том, что разрушение диэлектрика обратно пропорционально содержанию в нём воды, а это означает, что диэлектрическая стойкость трансформаторного масла снижается по мере увеличения содержания воды.
- С помощью денситометра замеряют плотность масла и сравнивают её с рекомендуемыми значениями.
- В зависимости от числа часов наработки масла в трансформаторе либо доливают установленный объём нового масла, либо тщательно отфильтровывают прежнее.
Вязкость трансформаторного масла
Вязкость – характеристика, влияющая на теплообмен внутри резервуара с маслом. Расчет вязкости всегда остаётся важным рабочим параметром при выборе масла для любых типах силовых электрических устройств. Особенно важно знать вязкость трансформаторного масла при экстремальных значениях температур. Согласно требованиям госстандарта определение кинематической и динамической вязкости производят при температурах 40°С и 100°С. При преимущественной эксплуатации трансформатора вне помещений выполняют также и дополнительный замер при температуре 15°С.
Точность определения вязкости увеличивается, если параллельно исследовать также показатель преломления среды при помощи рефрактометра. Тем меньше разница в значениях вязкости, полученных при различных температурах испытания, тем лучше масло. Для стабилизации показателей вязкости рекомендуется периодически производить гидроочистку трансформаторных масел.
