Transformatoriaus alyva — paskirtis, pritaikymas, charakteristikos

Transformatorių alyva yra rafinuota alyvos frakcija, tai yra mineralinė alyva. Jis gaunamas distiliuojant alyvą, kai ši frakcija verda 300 — 400 °C temperatūroje. Priklausomai nuo žaliavos rūšies, transformatorių alyvų savybės skiriasi. Aliejus turi sudėtingą angliavandenilių sudėtį, kurios vidutinė molekulinė masė svyruoja nuo 220 iki 340 amu. Lentelėje pateikiami pagrindiniai komponentai ir jų procentinė dalis transformatoriaus alyvos sudėtyje.

Transformatorių alyvos, kaip elektros izoliatoriaus, savybes daugiausia lemia vertė dielektrinių nuostolių tangentas… Todėl vandens ir skaidulų buvimas aliejuje yra visiškai pašalintas, nes bet kokios mechaninės priemaišos pablogina šį rodiklį.

Transformatoriaus alyvos ištekėjimo temperatūra yra nuo -45 ° C ir žemesnė, tai svarbu siekiant užtikrinti jos mobilumą esant žemai temperatūrai. Mažiausias alyvos klampumas prisideda prie efektyvaus šilumos išsklaidymo net esant 90–150 ° C temperatūrai protrūkių atveju.Skirtingų gamintojų alyvoms ši temperatūra gali būti 150 ° C, 135 ° C, 125 ° C, 90 ° C, ne žemesnė.

Nepaprastai svarbi transformatorių alyvų savybė yra jų stabilumas oksiduojančiomis sąlygomis; transformatoriaus alyva turi išlaikyti reikiamus parametrus ilgą veikimo laikotarpį.

Visų pirma, kalbant apie RF, visų gamintojų transformatorių alyvos, naudojamos pramoninėje įrangoje, yra būtinai slopinamos antioksidaciniu priedu jonoliu (2,6-di-tret-butilparakrezoliu, taip pat žinomu kaip agidol-1). Priedas sąveikauja su aktyviais peroksido radikalais, atsirandančiais angliavandenilių oksidacijos reakcijos grandinėje. Taigi, slopintos transformatorių alyvos turi ryškų indukcijos periodą oksidacijos metu.

Aliejai, jautrūs priedams, iš pradžių oksiduojasi lėtai, nes susidariusias oksidacijos grandines suardo inhibitorius. Išnaudojus priedą, aliejus oksiduojasi įprastu greičiu, kaip ir be priedo. Kuo ilgesnis alyvos oksidacijos indukcijos laikotarpis, tuo didesnis priedo efektyvumas.

Didelė priedo veiksmingumo dalis yra susijusi su angliavandenilių sudėtimi alyvoje ir oksidaciją skatinančiomis ne angliavandenilių priemaišomis, kurios gali būti azoto bazės, naftos rūgštys ir deguonies turintys aliejaus oksidacijos produktai.

Kai naftos distiliatas rafinuojamas, sumažėja aromatinių medžiagų kiekis, pašalinami ne angliavandenilių intarpai ir galiausiai pagerėja jonoliu slopintos transformatoriaus alyvos stabilumas. Tuo tarpu yra tarptautinis standartas „Šviežių naftos izoliacinių alyvų, skirtų transformatoriams ir grandinės pertraukikliams, specifikacija“.

Transformatorių alyva yra degi, biologiškai skaidoma, beveik netoksiška ir ardo ozono sluoksnio. Transformatorių alyvos tankis svyruoja nuo 840 iki 890 kilogramų kubiniame metre. Viena iš svarbiausių savybių yra klampumas. Kuo didesnis klampumas, tuo didesnis dielektrinis stiprumas. Tačiau normaliam darbui galios transformatoriai o automatiniuose pertraukikliuose tepalas neturi buti labai klampus, antraip transformatoriu aušinimas nebus efektyvus ir automatinis pertraukiklis nespės greitai nutraukti lanko.

Čia būtinas kompromisas dėl klampumo.Paprastai kinematinė klampa esant 20 °C, dauguma transformatorių alyvų yra nuo 28 iki 30 mm2/s.

Prieš užpildant prietaisą alyva, alyva išvaloma giliu terminiu vakuuminiu apdorojimu. Pagal šį rekomendacinį dokumentą „Elektros įrenginių bandymo taikymo sritis ir standartai“ (RD 34.45-51.300-97), oro koncentracija transformatorių alyvoje, pilamoje į azotu arba plėvele ekranuotus transformatorius, sandariuose matavimo transformatoriuose ir sandariose įvorėse būti didesnis nei 0,5 (nustatytas dujų chromatografijos būdu), o didžiausias vandens kiekis yra 0,001 masės %.

Galios transformatoriams be apsaugos nuo plėvelės ir laidžiose įvorėse leidžiamas vandens kiekis ne didesnis kaip 0,0025 % masės. Kalbant apie mechaninių priemaišų kiekį, kuris lemia alyvos grynumo klasę, jis neturėtų būti prastesnis nei 11-asis įrenginiams, kurių įtampa iki 220 kV, ir ne blogesnis nei 9-asis įrenginiams, kurių įtampa yra aukštesnė nei 220 kV. . Gedimo įtampa, priklausomai nuo darbinės įtampos, parodyta lentelėje.

Įpylus alyvos, gedimo įtampa yra 5 kV mažesnė nei alyvos prieš pilant įrangą. Leidžiama grynumo klasę sumažinti 1 ir padidinti oro procentą 0,5%.

Oksidacijos sąlygos (stabilumo nustatymo metodas – pagal GOST 981-75)

Alyvos nuotėkio taškas nustatomas atliekant bandymą, kurio metu vamzdis su sandaria alyva pakreipiamas 45° kampu, o alyva išlieka tame pačiame lygyje vieną minutę. Šviežiems aliejams ši temperatūra neturi būti žemesnė nei -45 °C.

Šis parametras yra labai svarbus alyvos jungikliai… Tačiau skirtingos klimato zonos turi skirtingus stingimo temperatūros reikalavimus. Pavyzdžiui, pietiniuose regionuose leidžiama naudoti transformatorių alyvą, kurios pylimo temperatūra yra -35 ° C.

Priklausomai nuo įrangos eksploatavimo sąlygų, standartai gali skirtis, gali būti tam tikrų nukrypimų. Pavyzdžiui, arktinės transformatorių alyvos veislės neturėtų sukietėti aukštesnėje nei -60 ° C temperatūroje, o pliūpsnio temperatūra nukrenta iki -100 ° C (pliūpsnio temperatūra yra temperatūra, kurioje kaitinama alyva gamina garus, kurie susimaišę su oru tampa degūs). .

Iš esmės užsidegimo temperatūra neturi būti žemesnė nei 135 ° C. Tokios charakteristikos kaip užsidegimo temperatūra (alyva užsidega ir dega su ja 5 ar daugiau sekundžių) ir savaiminio užsidegimo temperatūra (esant 350-400 ° temperatūrai) C, alyva užsidega net uždarame tiglyje esant orui).

Transformatoriaus alyvos šilumos laidumas yra nuo 0,09 iki 0,14 W / (mx K) ir mažėja didėjant temperatūrai.Šiluminė talpa didėja didėjant temperatūrai ir gali būti nuo 1,5 kJ / (kg x K) iki 2,5 kJ / (kg x K).

Šiluminio plėtimosi koeficientas yra susijęs su plėtimosi bako dydžio standartais, o šis koeficientas yra maždaug 0,00065 1 / K. Transformatoriaus alyvos varža 90 ° C temperatūroje ir 0,5 elektrinio lauko įtempio sąlygomis MV / m jokiu būdu neturėtų būti didesnis nei 50 Ghm * m.

Be klampumo, didėjant temperatūrai mažėja alyvos atsparumas. Dielektrinė konstanta - nuo 2,1 iki 2,4. Dielektrinių nuostolių kampo liestinė, kaip minėta aukščiau, yra susijusi su priemaišų buvimu, todėl grynai alyvai ji neviršija 0,02 esant 90 ° C lauko dažniui 50 Hz, o oksiduotoje alyvoje - 0,2 .

Alyvos dielektrinis stipris buvo matuojamas atliekant 2,5 mm gedimo bandymą su 25,4 mm skersmens elektrodu. Rezultatas turi būti ne mažesnis kaip 70 kV, o tada dielektrinis stipris bus ne mažesnis kaip 280 kV / cm.

Nepaisant priemonių, kurių buvo imtasi, transformatorių alyva gali sugerti dujas ir ištirpinti nemažą jų kiekį. Normaliomis sąlygomis viename kubiniame centimetre aliejaus lengvai ištirpsta 0,16 mililitro deguonies, 0,086 mililitro azoto ir 1,2 mililitro anglies dioksido. Akivaizdu, kad deguonis pradės šiek tiek oksiduotis. Priešingai, jei išsiskiria dujos, tai yra ritės defekto požymis. Taigi, dėl transformatorių alyvoje ištirpusių dujų, chromatografinės analizės būdu atskleidžiami transformatorių defektai.

Transformatorių ir alyvos tarnavimo laikas nėra tiesiogiai susijęs.Jei transformatorius gali patikimai dirbti 15 metų, rekomenduojama alyvą kasmet valyti, o po 5 metų – regeneruoti. Siekiant užkirsti kelią greitam naftos išteklių išeikvojimui, numatytos tam tikros priemonės, kurių priėmimas žymiai pailgins transformatoriaus alyvos tarnavimo laiką:

• Plėtiklių su filtrais vandeniui ir deguoniui bei nuo naftos atskirtoms dujoms sugerti įrengimas;

• Venkite darbinės alyvos perkaitimo;

• Periodinis valymas;

• Nuolatinis alyvos filtravimas;

• Antioksidantų įvedimas.

Aukšta temperatūra, alyvos reakcija su laidais ir dielektrikais – visa tai skatina oksidaciją, kuriai užkirsti kelią yra skirtas pradžioje minėtas antioksidantų papildas. Tačiau vis tiek reikia reguliariai valyti. Aukštos kokybės alyvos valymas grąžina jį į tinkamus naudoti.

Dėl kokios priežasties transformatoriaus alyva buvo pašalinta iš eksploatacijos? Tai gali būti alyvos užteršimas nuolatinėmis medžiagomis, kurių buvimas nesukėlė gilių alyvos pakitimų, tada pakanka atlikti mechaninį valymą. Apskritai, yra keli valymo būdai: mechaninis, termofizinis (distiliavimas) ir fizikinis-cheminis (adsorbcija, koaguliacija).

Jei įvyko avarija, smarkiai nukrito gedimo įtampa, atsirado anglies nuosėdų arba chromatografinė analizė atskleidė problemą, transformatoriaus alyva valoma tiesiai transformatoriuje arba jungiklyje, tiesiog atjungiant įrenginį nuo tinklo.

Alyvos tarnavimo laiką transformatoriuose galima pratęsti naudojant antioksidacinius priedus, termosifoninius filtrus ir kt. Tačiau visa tai neatmeta būtinybės regeneruoti panaudotus aliejus.

Todėl naudotų alyvų regeneravimo užduotis yra gauti gerai išvalytą regeneraciją, atitinkančią visus šviežios alyvos standartus. Nestabilių regeneruojančių medžiagų stabilizavimas pridedant šviežios alyvos ar antioksidacinių priedų suteikia galimybę panaudoti transformatorių alyvoms regeneruoti paprasčiausius ir prieinamiausius būdus.

Regeneruojant transformatorinę alyvą svarbu gauti gerai išgrynintus regenerantus, neatsižvelgiant į regeneravimo būdą ir alyvos senėjimo laipsnį, o stabilizavimas, jei alyva yra žemo stabilumo, turi būti atlikta dirbtinai – įpilant šviežios alyvos arba pridedant su dideliu stabilizuojančiu poveikiu, veiksmingas regeneruotiems aliejams.

Regeneruojant panaudotą transformatorių alyvą, gaunama iki 3 frakcijų bazinių alyvų, skirtų kitoms komercinėms alyvoms, tokioms kaip variklių, hidraulinės, transmisijos alyvos, pjovimo skysčiai ir tepalai, ruošti.

Vidutiniškai po regeneracijos gaunama 70-85% alyvos, priklausomai nuo taikomo technologinio metodo. Cheminis regeneravimas yra brangesnis. Regeneruojant transformatorinę alyvą, galima gauti iki 90 % bazinės alyvos, kurios kokybė tokia pati kaip šviežia.

Papildomai

Klausimas

Ar galima išdžiovinti alyvą veikiančiame transformatoriuje pakeliant jo dangtį esant sausam orui? Ar vanduo išgaruos nuo aliejaus ar, priešingai, aliejus taps drėgnas?

Atsakymas

Sausoje alyvoje, kurios gedimo įtampa yra 40–50 kV, yra tūkstantosios procento drėgmės. Norint sudrėkinti alyvą, kuriai būdingas alyvos skilimo stiprumo sumažėjimas iki 15–20 kV, reikia šimtųjų procentų drėgmės.

Transformatoriuose, kurie laisvai susisiekia su atmosferos oru per plėtiklį (arba po dangčiu), nuolat vyksta drėgmės mainai su oru. Jei aliejaus temperatūra mažėja ir drėgmės kiekis jame yra mažesnis nei ore, aliejus sugeria drėgmę iš oro pagal drėgmės garų dalinio slėgio dėsnį. Tokiu būdu sumažinama alyvos gedimo įtampa.

Drėgmės mainai taip pat vyksta tarp alyvos ir į alyvą įdėtos transformatoriaus izoliacijos (medvilnės, bakelito). Drėgmė izoliacijoje juda iš karštų dalių į šaltas dalis. Jei transformatorius įkaista, tada drėgmė iš izoliacijos pereina į alyvą, o jei atvėsta, tada atvirkščiai.

Kadangi vasaros mėnesiais oro drėgmė yra didelė, alyvos gedimo įtampa mažėja laisvai keičiantis drėgmei, palyginti su žiemos mėnesiais.

Žiemą, kai oro drėgmė mažiausia, o oro ir alyvos temperatūrų skirtumas didžiausias, alyva kiek išsausėja. Vasarą, kai žaibo šuoliai labiau paveiks transformatoriaus izoliaciją, transformatorių alyvos skilimo stipris yra pats mažiausias, kai turėtų būti didžiausias.

Siekiant išvengti laisvo drėgmės mainų tarp oro ir alyvos, naudojami oro džiovintuvai su alyvos sandarikliu.

Taigi, atidarius transformatoriaus dangtį, alyva gali išdžiūti arba sušlapti.

Aliejus geriau džiūs šaltu oru, kai ore yra mažiausiai drėgmės ir yra didžiausias alyvos ir oro temperatūrų skirtumas. Bet toks džiovinimas yra neefektyvus ir neefektyvus, todėl praktiškai nenaudojamas.