Содержание
Масло трансформаторное
Масло в трансформаторах используется в качестве охлаждающей среды и изоляции. В роли охлаждающей среды оно отводит тепло от проводов обмоток. При этом важное значение имеет вязкость масла, изменяющаяся в зависимости от температуры. При положительной температуре масло менее вязко, при отрицательной вязкость возрастает, причем весьма неравномерно для масел различных марок. Высокая вязкость ухудшает прокачиваемость масла, затрудняет работу механизмов систем охлаждения. В связи с этим в эксплуатации вязкость масла нормируется. Она проверяется у свежих сухих трансформаторных масел перед заливкой в оборудование — в объеме сокращенного анализа, в который входят следующие определения: кислотное число, реакция водной вытяжки, наличие воды и механических примесей, температура вспышки, пробивное напряжение. Определение тангенса угла диэлектрических потерь и последовательность отбора проб масла для анализа в процессе монтажа.
Испытание трансформаторного масла.
Трансформаторное масло применяется в качестве изолирующей среды в силовых и измерительных трансформаторах, маслонаполненных вводах и выключателях.
Условия работы масла в электрооборудовании(нагревании рабочим током, действие горящей дуги, загрязнение частицами твердой волокнистой изоляции, увлажнение от соприкосновения с окружающей средой и т.п.) предъявляют к нему довольно жесткие требования.
Свежее трансформаторное масло перед заливкой в оборудование должно пройти испытание в соответствии с требованиями ПУЭ. Эксплуатационное трансформаторное масло испытывается в соответствии с требованиями ПЭЭП.
Для испытаний пробу трансформаторного масла, прибывшего с завода-изготовителя или находящегося в электрооборудовании, отбирают из нижней части емкости или бака оборудования, предварительно промыв маслом сливное отверстие. Посуда, в которую отбирают пробу масла, должна быть чистой и хорошо высушенной.
Минимальное пробивное напряжение масла определяют на аппаратах типа АМИ-80 или АИИ-70М в маслопробойном сосуде со стандартным разрядником, который состоит из двух плоских латунных электродов толщиной 8 мм с закругленными краями и диаметром 25 мм с расстоянием между электродами 2,5 мм.
Перед испытанием банку или бутылку с пробой масла несколько раз медленно переворачивают вверх дном, добиваясь, чтобы в масле не было пузырьков воздуха. Фарфоровый сосуд, в котором испытывают масло, вместе с электродами три раза ополаскивают маслом их пробы. Масло льют на стенки сосуда и электроды тонкой струей, чтобы не образовались воздушные пузырьки. После каждого ополаскивания масло полностью сливают.
Уровень залитого масла в сосуде должен быть на 15 мм выше верхнего края электрода. Защитному маслу в сосуд необходимо отстояться 15-20 мин. для удаления воздушных пузырьков. Повышение напряжения до пробоя производится плавно со скоростью 1-2 кВ/с. После пробоя, который отмечается искрой между электродами, напряжение снижают до нуля и вновь увеличивают до следующего пробоя. Всего производится шесть пробоев с интервалами между ними 5-10 мин. После каждого пробоя из промежутка между электродами стеклянными или металлическими чистыми стержнями помешиванием удаляют обуглероженные частицы масла. Затем жидкости дают отстояться в течение 10 мин.
Напряжение, при котором происходит первый пробой, во внимание не принимается. Пробивное напряжение трансформаторного масла определяется как среднее арифметическое значение из пяти последующих пробоев.
Нормы испытаний.
В соответствии с требованиями ПУЭ трансформаторное масло на месте монтажа электрооборудования испытывается в следующем объеме:
1. Анализ масла перед заливкой в оборудование.
2. Анализ масла перед включением оборудования.
Анализ масла перед заливкой в оборудование.
Каждая партия поступившего с завода трансформаторного масла перед заливкой в оборудование должна подвергнуться однократным испытаниям.
Масло, вновь залитое в оборудование, перед его включением под напряжение после монтажа должно быть подвергнуто сохраненному анализу. В сокращенный анализ масла входят: определение минимального пробивного напряжения, качественное определение наличия механических примесей и взвешенного угля, определение кислотного числа, выяснение реакции водной вытяжки или количественное определение водорастворимых кислот и установление температуры вспышки.
По вопросам заказа и приобретения продукции
звоните тел: 8(351) 233-44-66;
«Облик» современного трансформатора
По способу охлаждения трансформаторы делятся на сухие и масляные. У сухих трансформаторов обмотки и сердечник охлаждаются окружающим воздухом. Эти трансформаторы менее пожароопасны, чем масляные, так как в них горючим материалом является лишь твердая изоляция — бумажно-бакелитовые цилиндры, а также бумажная и хлопчатобумажная изоляция обмоток, пропитанная лаками.
Современные мощные трансформаторы имеют преимущественно масляное охлаждение: естественное или искусственное. С введением в трансформатор минерального масла увеличивается пожарная опасность, так как масло горит, а пары его в смеси с воздухом воспламеняются под действием электрической дуги, искр и т. п.
Минеральное изоляционное масло (трансформаторное) является продуктом дробной перегонки нефти. Масло обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Благодаря своей малой вязкости и высокой текучести оно глубоко проникает в поры волокнистой изоляции (бумага, картон и др.), повышая ее электрическую прочность. Одновременно масло является хорошим переносчиком тепла и используется для охлаждения трансформаторов. Благодаря хорошим электроизолирующим свойствам и доступности масла оно широко применяется не только в трансформаторах, но также в выключателях, реакторах, реостатах, конденсаторах и кабелях.
Когда и чем опасен трансформатор
Горючими материалами в масляных трансформаторах являются: изоляционное масло, применяемое в больших количествах, деревянные детали (планки для крепления отводов, клинья, ярмовые балки — у трансформаторов малых габаритов), а также бумажная и хлопчатобумажная изоляция обмоток. В сухих трансформаторах минеральное масло отсутствует, а остальные горючие материалы аналогичны применяемым в масляных трансформаторах.
Эксплуатация трансформаторов протекает в большинстве случаев в таких условиях, при которых возможно воспламенение и горение изоляции. Так, в сухих трансформаторах при сильных перегревах обмоток хлопчатобумажная изоляция, пропитанная лаками, может воспламениться и гореть под воздействием кислорода окружающего воздуха.
В масляных трансформаторах при перегреве обмоток и магнитопровода или при образовании электрических дуг изоляционное масло может воспламениться, причем вероятность его воспламенения возрастает при перегреве масла, например, вследствие перегрузки трансформаторов. Так как в масле постоянно содержится некоторое количество растворенного кислорода и в него все время проникает воздух через отверстие в дыхательной пробке, то при работе трансформаторов всегда имеются условия для воспламенения масла. Газы, образующиеся при термическом распаде масла, могут прорвать стенку или крышку бака, и тогда горение масла получает полное развитие, превращаясь в пожар.
Перегрев и воспламенение изоляции трансформаторов возникают при различных аварийных явлениях, к которым относятся и различные короткие замыкания: межвитковые, между фазами, между фазой и корпусом, между обмотками высшего и низшего напряжения. Причинами коротких замыканий могут служить: плохое выполнение изоляции катушек заводом-изготовителем, например, повреждение ее во время запрессовки катушек, длительные перегрузки трансформаторов, при которых изоляция быстро стареет и становится хрупкой, замыкание отводов-проводов, отходящих от обмоток к выключателям, и др.
Большие переходные сопротивления в местах соединения в трансформаторе образуются на участках с плохо выполненными соединениями обмоток или обмоток и кабелей, идущих к выключателю, а также в других местах. В сухих трансформаторах участки с плохим контактом между токоведущими элементами (провода, стержни, шины) начинают дымить и могут вызвать обугливание изоляции обмоток и ее воспламенение. В масляных трансформаторах вокруг мест с большими переходными сопротивлениями начинается термическое разложение масла на газообразные части. На это обычно реагирует газовое реле. В трансформаторах без газового реле и других сигнальных и защитных устройств разложение масла приводит к тяжелым авариям.
Пожар в стали магнитопровода
Это явление заключается в чрезмерном нагреве вихревыми токами какой-либо части магнитопровода вследствие нарушения изоляции между листами стали или между магнитопроводом и стягивающими его шпильками. Перегрев магнитопровода может привести к разложению масла и к его воспламенению.
Внутренние разряды (перекрытия) с образованием электрической дуги в масле
Перекрытия могут возникать между обмотками высшего и низшего напряжения, между обмоткой высшего напряжения и стенкой бака трансформатора, а также по поверхностям фарфоровых изоляторов. Они образуются вследствие снижения электрической прочности масла при его увлажнении и загрязнении либо вследствие возникновения перенапряжений, вызываемых атмосферным электричеством или коммутационными процессами в системе нескольких включенных трансформаторов. В загрязненном и увлажненном масле, как правило, происходит длительный искровой разряд, который может перейти в дугу, вызывающую термическое разложение масла и даже его воспламенение. При перенапряжениях искровые разряды образуются даже в чистом масле.
На возникновение перекрытий также реагирует газовое реле, которое своевременно отключает трансформатор от сети. При отсутствии или несрабатывания газового реле и других приборов защиты длительно горящая электрическая дуга может вызвать сильный перегрев масла и его воспламенение. В сухих трансформаторах перенапряжения приводят к пробою твердой изоляции, а при длительно горящей дуге — к воспламенению изоляции. Из других причин, вызывающих опасные нагревы и воспламенения изоляции в трансформаторах, следует отметить понижение уровня масла в баках в результате утечки.
Опасность масляных выключателей
Масляные выключатели служат для отключения цепей переменного тока высокого напряжения и большей мощности под нагрузкой. Различают масляные выключатели с большим объемом масла (более 60 кг) — баковые и с малым объемом масла — горшковые.
В многообъемных масляных выключателях масло используется не только для гашения дуги, но и для изоляции токоведущих частей от стенок заземленного бака и друг от друга. В малообъемных масляных выключателях масло служит исключительно для гашения дуги, а токоведущие части от стенок бака изолируют при помощи твердых электроизоляционных материалов, а также воздуха.
Малообъемные масляные выключатели надежнее, чем многообъемные. Опасность взрыва или пожара от них значительно меньше, чем от баковых, так как масло применяется в небольших количествах, не превышающих 10–25 кг. Они применяются при напряжении в установках до 10 кВ и токе до 1000 А. Металлические горшки выключателей находятся под напряжением. В момент разрыва цепи между неподвижным розеточным контактом и подвижным стержнем возникает электрическая дуга, которая разлагает масло. Продукты разложения масла (водород, ацетилен, метан, этилен и др.) создают давление в дугогасительной камере. Возникает дутье масла и газов через щели камеры (поперечное) и продольное вслед за подвижным стержнем. Дуга деионизируется и гасится. Продукты разложения масла (газы с воздухом) взрывоопасны. В этом их пожарная опасность.
Причинами пожаров и взрывов масляных выключателей могут быть:
1. Недостаточный слой масла над контактами. Газовые пузыри, возникающие при гашении дуги, прорывают этот слой и образуют с воздухом взрывчатую смесь, которая может взорваться. Такая опасность создается в тех случаях, когда температура прорвавшихся газов и концентрация газовой смеси достаточны для самовоспламенения.
2.Наличие очень толстого слоя масла над контактами. Газовые пузыри при горении дуги энергично вытесняют масло. Оно быстро поднимается вверх и ударяет в крышку выключателя. Удар в крышку может быть такой силы, что она оторвется, а масло выплеснется из выключателя. Продолжающая гореть электрическая дуга может вызвать воспламенение оставшегося в выключателе масла.
3.Образование мощных электрических дугпри весьма больших токах короткого замыкания. Такие дуги масляный выключатель не всегда способен погасить. При длительном горении дуги выделяется из масла большое количество газов, вызывая быстрое повышение давления в выключателе. Давление может достигнуть такого предела, при котором выключатель взрывается. Взрыв, как правило, сопровождается воспламенением масла.
4. Неисправность выключающего устройства в масляном выключателе. В этом случае дуга может длительно гореть, вызывая бурное образование газов и быстрое повышение давления внутри выключателя. Непрерывно увеличивающиеся в объеме газовые пузыри могут прорваться через слой масла, не рассчитанный на такое большое давление. Кроме того, масло может быстро подняться и ударить в крышку выключателя, что приведет к таким же последствиям, как при наличии очень толстого слоя масла над контактами.
5. Образование внутренних искровых перекрытий, которые часто переходят в дуги. Перекрытия могут возникать между контактными устройствами, принадлежащими различным фазам, а также между контактными устройствами и стенкой бака выключателя. Причиной образования перекрытий может служить низкая электрическая прочность масла, связанная с его увлажнением и загрязнением продуктами старения и термического распада, образующимися при многократных выключениях.
В автогазовых безмасляных выключателях дуга гасится газами, обильно выделяемыми стенками газогенерирующих изоляционных материалов, к которым относятся фибра, органическое стекло и полихлорвинил. Автогазовые выключатели неопасные в пожарном отношении, но могут успешно работать при небольших мощностях. Существуют также воздушные выключатели, в которых дуга гасится сжатым воздухом. Они рассчитаны на большие мощности, чем масляные выключатели, и безопасны в пожарном отношении, но имеют сложную конструкцию.
Противопожарные мероприятия
Мероприятия, обеспечивающие пожарную безопасность трансформаторов, можно разделить на две группы. К первой относится мероприятие, связанное с оборудованием трансформаторов аппаратами защиты и различными предохранительными устройствами. Во вторую группу входят мероприятия, связаны с рациональным размещением трансформаторов и масляных выключателей, размещением соответствующего оборудования, а также планировкой помещения и открытых площадок и выбором средств тушения пожаров. На трансформаторах в общем случае должна предусматриваться релейная защита от повреждений и ненормальных режимов следующих видов:
— всех видов КЗ, включая и витковые, в обмотках и на выводах;
— замыканий внутри бака маслонаполненных трансформаторов, сопровождающихся выделением газа;
— междуфазных КЗ на ошиновках выводах ВН и НН;
— замыканий на землю на ошиновках выводов ВН и НН;
— токов внешних КЗ; перегрузок обмоток;
— повышения напряжения на выводах;
— нарушений в системе охлаждения;
— возгорания (пожара) масла.
Специальные способы релейной защиты здесь не рассматриваются. К простейшим предохранительным устройствам относятся: газовое реле, выхлопная труба, приборы теплового контроля, плавкие предохранители.
Газовое реле устанавливают на трубе, соединяющей бак трансформатора с расширительным бачком. Оно состоит из корпуса с двумя фланцами. Внутри корпуса расположены друг над другом два латунных поплавка с ртутными контактами. В нормальном состоянии поплавки плавают в масле, и ртуть не замыкает контакты. В аварийном состоянии внутри трансформатора, например, при КЗ, сопровождающихся разложением масла и выделением газов, пузырьки газов, поднимаясь вверх к крышке бака, заполняют корпус реле, вытесняя из него масло в расширительный бачок. С понижением уровня масла поплавки опускаются, и ртутные контакты замыкают сначала верхнего поплавка, а затем нижнего. Контакты верхнего поплавка включают световой и звуковой сигналы, предупреждая обслуживающий персонал, а нижнего — дают сигнал на отключение трансформатора через масляный выключатель. Газовое реле является действенной защитой трансформаторов от внутренних КЗ. Реле срабатывает также при утечке масла из трансформатора. Газовое реле устанавливают на всех трансформаторах мощностью от 560 кВ·А, а в цеховых — мощности 360 кВ·А и выше.
Выхлопная предохранительная трубаимеется на всех трансформаторах мощностью 1000 кВ·А и выше. Она предотвращает разрушение бака при резком повышении давления в трансформаторе в результате выделения газов при термическом разложении масла. Труба сообщается с баком трансформатора и расположена на его крышке несколько наклонно по отношению к горизонту. Верхний торец трубы плотно закрыт стеклянной пластинкой. При значительном увеличении давления внутри бака трансформатора масло и газы поднимаются вверх по трубе и разрушив стекло, выбрасываются наружу, в сторону и вниз.
Приборы теплового контроля (ртутный и ртутноконтактный термометры, дистанционный термометр сопротивления и термометрический сигнализатор) служат для определения температуры верхних, наиболее нагретых слоев масла. При мощности трансформатора более 1000 кВ·А устанавливают терморегуляторы. Увеличение температуры масла выше 95° С свидетельствует о повреждении внутри трансформатора или его перегрузке. Поэтому установка на трансформаторах приборов, контролирующих температуру масла, обязательна.
Сергей Семичаевский, научный сотрудник научно-испытательного центра УкрНИИ гражданской защиты
Джерело: журнал «Охорона праці і пожежна безпека»
|
Придбати журнал із додатком |
 |
Усі видання з охорони праці
Изобретение относится к нефтепереработке. Сущность: трансформаторное масло содержит, мас.%: антиокислительную присадку — до 0,5 и базовую основу — до 100. Базовая основа содержит, мас.%: 30-70 основы 1 и 30-70 основы 2. Основа 1 представляет собой минеральное масло, полученное из узкой дизельной фракции 250-340°С путем гидроочистки, гидродепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием. Основа 2 представляет собой изопарафиновое масло — фракцию 280°С-360°С, полученную из нефтяного парафина (фракция 300°С-К.К.) путем гидроочистки, гидродепарафинизации, гидрирования парафинов с последующим фракционированием. Технический результат — улучшение вязкостно-температурных характеристик, диэлектрических и электроизоляционных свойств. 4 табл.
Изобретение относится к нефтепереработке, производству электроизоляционных энергетических масел, в частности к составам трансформаторных масел. Трансформаторные масла применяются для заполнения энергетического оборудования (трансформаторов, масляных выключателей, вводов и т.д.) в качестве жидкого диэлектрика. В масляных выключателях масла служат для гашения электрической дуги, возникающей между контактами выключателя при коротком замыкании. Основное назначение масла — обеспечивать надежную защиту трансформатора.
Трансформаторные масла должны обладать высокими эксплуатационными характеристиками:
— низким тангенсом угла диэлектрических потерь, на величину которого влияет глубина очистки масла от полярных соединений;
— высокой диэлектрической прочностью, величина которой определяется наличием механических примесей и воды, а также полярных соединений;
— высокой стабильностью против окисления, т.е. способностью масла сохранять физико-химические параметры в ходе эксплуатации;
— низкой вязкостью при отрицательных температурах, так как при значительном повышении вязкости масла при низких температурах в трансформаторе будет затруднен отвод теплоты от его обмоток, что приведет к их перегреву.
Задачей настоящего изобретения является создание трансформаторного масла, применяемого в электрооборудовании высших классов напряжений (для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей) из новых видов основ нефтяного происхождения. Известно трансформаторное масло (RU 2287553 С1), получаемое путем селективной очистки N-метилпирролидоном нефтяного дистиллята с температурой кипения 270-340°С при следующих условиях:
— кратности сырье-растворитель, равной 1÷ не менее 3,7;
— адсорбционной доочистки землей до достижения тангенса угла диэлектрических потерь при 90°С не более 0,5%;
— введением в базовую основу 0,2-0,7% антиокислительной присадки Ионол.
Недостатками известного трансформаторного масла являются:
— использование технологии адсорбционной доочистки землей предусматривает утилизацию отработанной земли, что вредно с точки зрения экологии;
— отсутствие сведений об улучшении эксплуатационных свойств — диэлектрических и вязкостно-температурных.
Известно трансформаторное масло (GB 1449515, с 5 Е, 73), получаемое из малопарафинистого вакуумного газойля Кувейтской нефти с применением процессов гидроочистки при давлении 13,8 МПа, гидродепарафинизации, разгонки и контактной очистки.
Недостатком известного трансформаторного масла является необходимость проведения контактной очистки и утилизации отработанной земли, а также в проведении стадии гидроочистки при повышенном давлении. В предлагаемом способе гидроочистка проводится при 4,4-4,6 МПа.
Известно трансформаторное масло (US 5167847), получаемое гидрокрекированием парафиновых углеводородов нефти, фракционированием гидрокрекированных углеводородов для выделения дистиллята необходимого фракционного состава, сольвентной депарафинизацией выделенного дистиллята и добавлением к депарафинированному маслу антиокислителя и депрессанта для достижения необходимой температуры застывания.
Недостатком известного трансформаторного масла является применение стадии депарафинизации растворителем, что экологически вредно, а использование депрессора увеличивает стоимость готового масла. К тому же применение других присадок кроме антиокислительных для трансформаторных масел нежелательно. Наиболее близко к заявляемому трансформаторное масло (RU 2123028 С1), получаемое из прямогонной фракции нефтей или рафинатов селективной очистки, выкипающей в пределах 275-430°С, с содержанием серы 0,1-1,0 мас.%, и ароматических углеводородов 15-30 об.%. Нефтяное сырье подвергают гидроочистке, каталитической депарафинизации и гидрированию и в базовую основу вводят 0,2-0,5% антиокислительной присадки.
Недостатками известного трансформаторного масла являются (Таблица 4, столбец 3):
— высокое содержание ароматических углеводородов, что приводит к увеличению тангенса угла диэлектрических потерь;
— высокая вязкость при минус 30°С — 1240 сСт;
— применение стадии селективной очистки экономически невыгодно и экологически вредно.
Сущность заявляемого изобретения заключается в новом составе трансформаторного масла на нефтяной и изопарафиновой основах с добавлением антиокислительной присадки.
Изобретение направлено на улучшение вязкостно-температурных характеристик трансформаторного масла, его диэлектрических и электроизоляционных свойств, что позволяет использовать его в электрооборудовании высших классов напряжений.
Отличием заявляемого технического решения от прототипа является использование в качестве базовой основы трансформаторного масла композиции, состоящей из двух компонентов (основ) при их определенных соотношениях:
— основы 1 (минеральной), полученной из узкой дизельной фракции 250-340°С, путем гидроочистки, гидродепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием;
— основы 2 (изопарафиновой), полученной из парафина (фракция 300°С-К.К.) путем гидроочистки, гидроизодепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием -выделением фракции 280-360°С.
Основа 1 улучшает вязкостно-температурные характеристики масла. Основа 2 улучшает электроизоляционные свойства трансформаторного масла. Важным отличием заявляемого технического решения является то, что в прототипе трансформаторное масло получают из рафината селективной очистки. Стадия селективной очистки необходима для удаления нежелательных полициклических ароматических углеводородов. Снижение содержания ароматических углеводородов необходимо для получения требуемых стабильности против окисления и тангенса угла диэлектрических потерь.
Отрицательные стороны селективной очистки:
— накопление в растворителе селективной очистки (феноле) низкокипящих углеводородов, содержащихся во фракции нефтяной 310÷400°С с температурами кипения, близкими к температуре кипения фенола, что приводит к проблемам с регенерацией фенола и к ухудшению технико-экономических показателей процесса селективной очистки;
— используемый в селективной очистке растворитель фенол относится ко 2 классу опасности и оказывает вредное влияние на экологию и здоровье человека.
Стадия гидродепарафинизации и гидрирования служит для снижения температуры застывания и частичного превращения ароматических углеводородов в насыщенные соединения. В заявляемом трансформаторном масле содержание ароматических углеводородов находится в пределах 10-12 об.% (в прототипе — 15-30 об.%), что положительно влияет на стабильность и диэлектрические свойства продукта.
Состав заявляемого трансформаторного масла приведен в Таблице 1.
За счет совместного использования в составе заявляемого трансформаторного масла в качестве нефтяной основы смеси основы 1 и основы 2 и антиокислительной присадки удается получить новый технический результат — снизить вязкость кинематическую при минус 30°С с 1500 сСт до максимальных 240 сСт, уменьшить тангенс угла диэлектрических потерь с 0,5% до максимальных 0,14%. Этот эффект обусловлен оптимальным соотношением и совместным действием смеси основ, полученных путем гидроочистки, гидродепарафинизации, (гидроизодепарафинизации) гидрированием и фракционированием узких фракций (дизельной и изопарафиновой) с указанными свойствами в совокупности с присадкой в указанных соотношениях, что подтверждается приводимыми ниже результатами испытаний заявляемого трансформаторного масла.
В выбранном соотношении компонентов синергетический эффект максимален. Преимущества данного состава — возможность использования трансформаторного масла для заполнения современного электрооборудования передовых производителей высоких классов напряжений (таблица 4).
Ниже приведены характеристики компонентов, входящих в состав заявляемого трансформаторного масла:
Основа 1, полученная из узкой дизельной фракции 250°С-340°С путем гидроочистки, гидродепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием;
основа 2, полученная из парафинов путем гидроочистки, гидроизодепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием.
Свойства основы 1 и основы 2 по предлагаемому изобретению приведены в Таблице 2.
Технология получения заявляемого трансформаторного масла заключается в смешении основы 1 и основы 2 с присадками при температуре 70-90°С. Таким образом приготовлены образцы 6 составов, в том числе образцы 1, 2 и 6, содержание компонентов в которых находится за пределами заявляемых количественных соотношений.
Состав образцов заявляемого трансформаторного масла приведен в таблице 3.
Пример 1.
Трансформаторное масло готовят путем смешения основы 1 и Основы 2 согласно составам 3, 4, 5 (см. таблицу 3) и концентрата антиокислительной присадки. Приготовление концентрата антиокислительной присадки.
Концентрат антиокислительной присадки Агидол-1 готовится путем смешения в мешалках антиокислительной присадки Агидол-1 и основы 1 (или основы 2). Основа 1 (или основа 2) закачивается в мешалку в количестве 10 т и разогревается до температуры 70…90°С. В разогретую основу подается 625 кг антиокислительной присадки Агидол-1 и перемешивается до полного растворения присадки: проба, отобранная из мешалки, должна быть прозрачной, без инородных включений. Для приготовления одного резервуара трансформаторного масла в количестве 500 т готовится 4 мешалки концентрата присадки Агидол-1 (2,5 т).
Расчетные количества основ 1 (207,5 т) и 2 (250 т) закачивают в резервуар. В этот же резервуар откачивают концентрат присадки Агидол-1 в основе 1 (или основе 2).
После подачи в полном объеме концентрата антиокислительной присадки Агидол-1 начинают перемешивание масла в резервуаре до получения однородного по качеству продукта по всем слоям резервуара.
После приготовления резервуар отстаивают в течение двух часов и задают на полный анализ.
Испытания образцов проводят по ТУ 38.401978 и техническим требованиям к современным энергетическим маслам. Результаты приведены в таблице 4.
Пример 2 (способ-прототип).
В качестве базовой основы используют рафинат — нефтяную фракцию селективной очистки 310°÷400°C (основу), полученную путем гидроочистки, гидродепарафинизации, гидрирования узкой фракции рафината (нефтяная фракция 310°С-400°С). Трансформаторное масло готовят путем смешения основы и концентрата антиокислительной присадки.
Приготовление концентрата антиокислительной присадки.
Концентрат антиокислительной присадки Агидол-1 готовится путем смешения в мешалках антиокислительной присадки Агидол-1 и основы.
Основа закачивается в мешалку в количестве 10 т и разогревается до температуры 70…90°С. В разогретую основу подается 625 кг антиокислительной присадки Агидол-1 и перемешивается до полного растворения присадки: проба, отобранная из мешалки, должна быть прозрачной, без инородных включений. Для приготовления одного резервуара трансформаторного масла в количестве 500 т готовится 4 мешалки концентрата присадки Агидол-1.
Расчетное количество основы (457,5 тн) закачивают в резервуар. В этот же резервуар закачивают концентрат присадки Агидол-1 в базовой основе. После подачи в полном объеме концентрата антиокислительной присадки Агидол-1 начинают перемешивание масла в резервуаре до получения однородного по качеству продукта по всем слоям резервуара.
После приготовления резервуар отстаивают в течение двух часов и задают на полный анализ. Испытания образцов проводят по ТУ 38.401978.
В таблице 4 для наглядности приведены технические требования к качеству трансформаторного масла, результаты испытаний заявляемого трансформаторного масла (столбцы 6, 7, 8) и трансформаторного масла (ТУ 38.401978), выбранного в качестве прототипа (столбец 3).
Из таблицы видно, что введение в состав базовой основы трансформаторного масла основы 2 более 70% (столбцы 4, 5 таблица 4) ухудшает температуру застывания, а менее 30% (столбец 9, таблица 4) приводит к снижению температуры вспышки до 133°С и ухудшению тангенса угла диэлектрических потерь. Кроме того, из таблицы видно, что образцы №№3, 4, 5 трансформаторного масла, приготовленные в соответствии с заявляемым соотношением компонентов, превосходят известное трансформаторное масло по низкотемпературным свойствам, в частности вязкости кинематической при минус 30°С, что гарантирует эффективный отвод теплоты от обмоток трансформатора, исключая их перегрев. Снижается один из важнейших показателей трансформаторного масла — тангенс угла диэлектрических потерь (на 0,26-0,3 пункта), что улучшает эксплуатационные свойства трансформаторного масла.
Таким образом, заявляемое трансформаторное масло отвечает требованиям, предъявляемым к электрооборудованию высших классов напряжений, также превосходит известное трансформаторное масло по вязкостно-температурным свойствам при низких температурах и обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
| Таблица 1 | |
| Состав заявляемого трансформаторного масла | |
| Компонент | Дозировка компонентов, мас.% |
| Агидол-1 | До 0,5 |
| Базовая основа: | До 100,0 |
| в том числе: | |
| Основа 1 | 30-70 |
| Основа 2 | 30-70 |
| Таблица 2 | ||
| Свойства основы 1 и основы 2 по предлагаемому изобретению | ||
| Наименование показателей | Основа 1 ТУ 38.101479-86 | Основа 2 СТО ПР 046-00148599 |
| 1 Вязкость кинематическая при 50°С, сСт | 3,97 | 6,48 |
| 2 Температура застывания, °С | Минус 68 | Минус 37 |
| 3 Температура вспышки в закрытом тигле, °С | 130 | 174 |
| 4. Тангенс угла диэлектрических потерь, % | 0,45 | 0,023 |
Трансформаторное масло, содержащее базовую основу и антиокислительную присадку, например, Агидол-1 (4 метил-2,6-ди-трет-бутилфенол), отличающееся тем, что в качестве основы оно содержит смесь Основы 1, представляющей собой минеральное масло, полученное из узкой дизельной фракции 250-340°С путем гидроочистки, гидродепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием, и Основы 2, представляющей собой изопарафиновое масло — фракцию 280-360°С, полученную из нефтяного парафина (фракция 300°С-К.К.) путем гидроочистки, гидроизодепарафинизации, гидрирования с последующим фракционированием, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| антиокислительная присадка | до 0,5 |
| базовая основа | до 100, |
причем базовая основа содержит, мас.%:
| Основа 1 | 30-70 |
| Основа 2 | 30-70 |
Часто при поиске в Интернете различной информации, касающейся свойств, характеристик или же эксплуатации трансформаторных масел, можно наткнуться на объявления типа «продам отработанное трансформаторное масло». Человеку, который не очень хорошо знаком с вопросами утилизации и переработки трансформаторных масел оно может показаться достаточно странным. Зачем кому-то нужно отработанное и абсолютно непригодное для повторного использования трансформаторное масло? Что с него можно взять? Давайте попробуем разобраться.
Назначение трансформаторных масел
Начать нужно с того, что нефтяные масла используются электроэнергетическими компаниями в качестве электроизоляционной и теплоотводящей среды трансформаторов и масляных выключателей. При эксплуатации масло может окисляться: в нем появляются разнообразные продукты этого процесса (вода, газы) и механические примеси. Чем больше таких веществ со временем накапливается в масле, тем ниже становятся его эксплуатационные показатели.
Знаете ли Вы, что содержание ароматических углеводородов в трансформаторных маслах колеблется от 14 до 30%?
Трансформаторное масло теряет способность в полной мере выполнять свои функции. Именно такой продукт называют «отработкой». До недавнего времени предприятия, в эксплуатации которых пребывало маслонаполненное оборудование, собирали загрязненное масло в специальные емкости, которые хранились на складе до сдачи на вторичное использование.
В зависимости от размера установленных электрических мощностей на предприятии количество отработанного трансформаторного масла может быть разным, но проблема утилизации никуда не исчезает, ведь отработка имеет отрицательное влияние на окружающую среду.
Но складские помещения не казенные и накапливать отработанный продукт не представляется возможным для электроэнергетических компаний.
Целесообразность регенерации отработанного трансформаторного масла
Есть ли спрос на продукт такого рода? Есть. Раньше отработку могли покупать для ее вторичного использования. К этому применению стоит отнести отопление помещений, смазку железобетонных изделий при их изготовлении, покрытие досок и пр. Такое использование может осуществлять негативное влияние на окружающую среду.
Поэтому единственным правильным выходом из сложившейся ситуации является регенерация трансформаторного масла, т.е. проведения комплекса мероприятий, направленных на восстановление его первоначальных свойств. Регенерированное трансформаторное масло можно использовать непосредственно по назначению – для электроизоляции и отвода тепла.
Трансформаторное масло до и после регенерации
Теперь предприятия, использующие маслонаполненное оборудование, могут самостоятельно очищать отработку. Освобождаются площади на складе, а срок службы трансформаторных масел может достигать 25-30 лет. Остался единственный вопрос: что нужно для очистки и регенерации трансформаторных масел?
Оборудование для регенерации отработанного трансформаторного масла
Способов проведения данных операций очень много (отстаивание, центрифугирование, фильтрация и пр.), но обычно применение их по отдельности не дает желаемого результаты, которым является соответствие показателей обработанного масла существующим нормам и требованиям.
Поэтому лучше использовать специальное оборудование, с помощью которого возможно очищение отработанного трансформаторного масла не только от нежелательных механических примесей, но и от воды, и от газов.
Именно для решения данной задачи GlobeCore разработаны и поставляются мобильные масляные станции типов СММ-М и СММ-ЦМ. С их помощью можно осуществлять комплексную очистку и регенерацию электроизоляционных масел. Это позволяет существенно продлить срок их службы: отпадает необходимость в покупке нового сырья для замены, освобождаются складские территории, не нужно искать пути сдачи трансформаторного масла на повторное использование.
Станция масляная мобильная CММ-5Ц
Трансформаторы советского производства, которых осталось в эксплуатации не так и мало, вместе с регенерированным трансформаторным маслом получают «вторую жизнь»!