6. Изоляционные трансформаторные масла

Нефтяное изоляционное трансформаторное масло широко ис­пользуется в качестве электроизоляционной и охлаждающей среды в трансформаторах и другом высоковольтном оборудовании. Вследствие недостаточной стабильности масел физико-химические параметры их в эксплуатации быстро изменяются. Так, в силовых трансформаторах оно может при определенных условиях эксплуатации достигать брако­вочных норм в течение 2-3 лет. Малый срок службы масла является следствием несовершенства технологии изготовления его на заводах, влияния некоторых материалов, недостатков конструкций аппаратов и самих трансформаторов.

Это все приводит в итоге к уменьшению сроков межремонтных периодов, увеличении расхода масел и средств, необходимых для за­мены масла и его восстановления и т.д. Поэтому, данное положение вызывает необходимость изыскивать способы, которые удлиняли бы сроки эксплуатации изоляционных масел. К ним относятся примене­ние антиокислительных присадок, фильтров, азотирование масла, применение эластичных емкостей с инертным газом, пленочная за­щита масла, сушка масла, упрощенные методы контроля за маслом.

Трансформаторное масло применяется как основной диэлектрик в трансформаторах и различной аппаратуре высокого напряжения (трансформаторах тока, напряжения, выключателях и др.).

Для трансформаторов масло является также охлаждающей сре­дой, а для выключателей - дугогасящей средой. Изоляционное масло пропитывает и защищает волокнистую изоляцию трансформаторов, кабелей, конденсаторов от проникновения извне воздуха и влаги. Трансформаторное масло является продуктом переработки нефти. Нефть различных месторождений различаются по своему химиче­скому составу, поэтому эксплуатационные свойства масел из этих нефтей отличаются не только происхождением, но и технологией их приготовления.

При перегонке нефти получают различные продукты, в том числе и трансформаторные масла. В состав трансформаторного масла входят парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды, в небольшом количестве могут содержаться смолистые и другие орга­нические кислоты.

Таким образом трансформаторное масло представляет собой нефтяную фракцию, закипающую в пределах в диапазоне температур от 300 до 400 градусов С при атмосферном давлении и специальным образом очищенную.

При очистке удаляются смолистые вещества, которые влияют на стабильность масла, некоторые нежелательные компоненты, на­пример, серу. В процессе эксплуатации масло окисляется, процесс окисления ускоряется под влиянием высоких температур, солнечного света, влаги некоторых веществ, которые содержатся в изоляционных материалах. Активным ускорителем процесса окисления и значит ста­рения масла является медь, причем в присутствии электротехнической стали действие это усиливается (действие стали является катализато­ром в присутствии меди).

При отсутствии контакта кислорода с маслом металлы не про­являют воздействия на масло. Наиболее неблагоприятное влияние на окисление масла оказывает шлам, остающийся в трансформаторах в результате их недостаточной очистки при смене масла в маслонапол­ненной аппаратуре.

Шлам обычно содержит различные смолы, оксикислоты, их мыла и эфиры, которые осаждаясь на холодных частях трансформа­тора (трубки систем охлаждения) затрудняют отвод тепла, вызывая повышение температуры масла и способствуя тем самым разрушению изоляции. С увеличением кислотного числа вероятность образования в нем шлама вырастает, поэтому масло с кислотным числом 0,1 - 0,2 мг КОН/г должно особенно тщательно проверяться на содержание шлама. Следует отметить при этом, что все продукты старения масла явля­ются вредными в той или иной степени.

Установлено, что в присутствии воды значительно быстрее про­ходит разрушение целлюлозной изоляции и убыстряется процесс вы­деления шлама. Оказывает влияние на прочность масла и испарения легких фракций масла при значительных местных нагревах, при кото­рых происходит разложение масла. Этот процесс контролируется с помощью измерений температуры вспышки масла и его вязкости. Су­щественное влияние на скорости окисления масла оказывает солнеч­ный свет, масло при этом быстро приобретает кислую реакцию, выде­ляя при этом большое количество шлама.

На ГЭС организован периодический отбор проб масла сотруд­никами специальных химических лабораторий, который должен про­водиться с большой тщательностью и аккуратностью. Отбор должен проводиться в сухую погоду, в специально вымытые и сухие емкости (банки с притертыми пробками), с прикрепленными к ним ярлыками, на которых обозначаются номер банки, дата отбора пробы, наимено­вание объекта, в котором взято масло, причина отбора пробы резуль­таты испытаний пробы, перечень показателей, которые надо проверить (электрическая прочность, сокращенный или полный анализ). Срок хранения проб не более 7 дней. Согласно правилам технической экс­плуатации - ПТЭ - трансформаторное масло должно подвергаться ис­пытаниям в следующие сроки:

а) сокращенные анализы не реже 1 раза в 3 года, после капи­тальных ремонтов - 1 раз в год;

б) внеочередной анализ газа при срабатывании газовой за­щиты трансформатора.