Содержание
Безопасность функционирования мощных трансформаторных установок в значительной мере определяется качеством охлаждающей среды – трансформаторного масла. Приобретая данные нефтепродукты, важно знать (и доступным образом проверить) такие параметры, как температуру вспышки и кипения трансформаторного масла.
Общие свойства и функции трансформаторного масла
Масло должно иметь следующие свойства:
- Отличные диэлектрические характеристики, гарантирующие минимальные потери мощности.
- Высокое удельное сопротивление, что улучшает изоляцию между обмотками.
- Высокую температуру вспышки и термическую стабильность, снижающие потери на испарение.
- Долгий срок службы и отличные характеристики старения даже при сильных электрических нагрузках.
- Отсутствие агрессивных компонентов в составе (в первую очередь, серы), что обеспечивает защиту от коррозии.
Цели применения:
- Изоляция между обмотками и другими токопроводящими частями трансформатора.
- Охлаждение частей трансформатора.
- Предотвращение окисления целлюлозы из бумажной изоляции обмотки.
Существует два типа трансформаторных масел: нафтеновые и парафиновые. Отличия между ними сведены в таблицу:
Позиции для сравнения | Нафтеновое масло | Парафиновое масло |
1. | Низкое содержание парафина/воска | Высокое содержание парафина/воска |
2. | Температура застывания нафтенового масла ниже, чем у парафинового масла | Температура застывания парафинового масла выше, чем у нафтенового масла |
3. | Нафтеновые масла окисляются легче, чем парафиновые | Окисление парафинового масла меньше, чем нафтенового |
4. | Продукты окисления растворимы в масле | Продукты окисления нерастворимы в масле |
5. | Окисление сырой нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, который увеличивает вязкость. Это приводит к снижению теплоотдачи, перегреву и сокращению срока службы | Хотя нафтеновые масла более легко окисляются, чем парафиновые, но продукты окисления растворимы в масле |
6. | Нафтеновые масла содержат ароматические соединения, которые остаются текучими при сравнительно низких температурах, вплоть до -40°C | — |
Температура вспышки трансформаторного масла
Данная характеристика представляет собой минимальное значение температуры, при которой начинается процесс парообразования.
Основными функциями трансформаторного масла являются изоляция и охлаждение трансформатора. Это масло устойчиво при высоких температурах и обладает отличными электроизоляционными свойствами. Именно поэтому такие масла используются в трансформаторах с целью изоляции токоведущих частей, находящихся под высоким напряжением, и их охлаждения.
Отсутствие нагрузки или её непроизводительные потери имеют тенденцию повышать температуру обмотки трансформатора и изоляцию вокруг обмотки. Повышение температуры масла происходит вследствие отвода тепла от обмоток.
Если температура вспышки масла ниже нормативной, то нефтепродукт испаряется, образуя внутри бака трансформатора углеводородные газы. В этом случае обычно срабатывает газовое реле Бухгольца. Оно является защитным устройством, которое монтируется во многих конструкциях силовых электрических трансформаторов, где предусмотрен внешний масляный резервуар.
Обычный диапазон температур вспышки трансформаторных масел – 135….145°С.
Температура кипения трансформаторного масла
Она зависит от химического состава фракций. Точка кипения парафинового масла, изготовленного из более стабильных к высоким температурам компонентов, составляет около 530°С. Нафтеновые масла кипят при 425°С.
Таким образом, выбирая состав охлаждающих сред, следует учитывать условия работы трансформатора и его производственные характеристики, в первую очередь, продолжительность включения и мощность.