Меню Рубрики

Установки для испытания трансформаторного масла на пробой

Испытание трансформаторного масла на пробой

Трансформаторное масло широко распространено в энергосистемах наших стран. Чем больше трансформаторов на энергообъекте, тем больше шансов, что химлаборатория не дремлет.

Ведь количество и периодичность испытаний масла обширно: после транспортировки, после переливки в емкости, после одного года хранения, после восстановления или очищения, подготовленное к доливке, а также испытывается масло, находящееся внутри оборудования (испытание в процессе эксплуатации).

Другое дело, что не весь перечень испытаний трансформаторного масла необходимо делать при каждом из вышеописанных изменений. А узнать что да как делать можно из местных норм испытаний электрооборудования вашей энергосистемы.

Если работаешь на объекте, то в принципе год от года масла одни и те же, лишь изредка закупят по программе модернизации новое оборудование и тогда может измениться устоявшийся уклад из-за смены марки масла.

А если работаешь в специализированной лаборатории куда эти масла свозят со всего “мира”, то тут уже начнется: разные классы напряжений, разные марки масел, разное электрооборудование, вплоть до того, что разные страны — разные нормы. Тут уже запутаться сложнее, хотя и опыта больше наработаешь.

Непривычно, конечно, что масло относится к электрооборудованию — но всё же это громадная часть и трансформаторов, и кабелей, и не стоит сбрасывать его со счетов.

Теперь непосредственно к проверке трансформаторного масла на пробой. Физически логика в следующем: при определенной величине подаваемого напряжения пробьется самое идеальное масло. Но, если масло пробилось — это не значит, что оно идеальное или не годное.

Для каждой марки масла нормировано число, ниже которого значение пробивного напряжения опускаться не должно. А если значение ниже, значит в масле содержатся примеси, посторонние частицы, которые нарушают электрическую прочность данного диэлектрического материала.

Кроме того важны условия при которых проба масла отбирается и испытывается. Для того, чтобы не возникало дополнительных вопросов и придумали стандарты. Но, они были не правы и вопросов возникло еще больше. *ирония*

Одним из документов, с которым стоит ознакомиться для более глубокого погружения в тему данного вопроса является ГОСТ Р МЭК 60156-2013 Жидкости изоляционные. Определение напряжения пробоя на промышленной частоте.

Вот отдельные выдержки из этого стандарта:

  • подавать пробивное напряжение необходимо плавно, с помощью автоматического регулятора. Шаг ступенчатого изменения подаваемого напряжения не должен быть больше 2% от ожидаемого напряжения пробоя.
  • напряжение стоит подавать плавно через повышающий трансформатор (в составе установки)
  • во время реального пробоя может произойти разложение масла с выпадением продуктов разложения в само масло. Для того, чтобы этого избежать используются активные сопротивления (токоограничивающие), которые уменьшают силу тока при пробое. Ток КЗ должен быть не более 25мА.
  • Размыкание цепи подачи напряжения должно осуществляться автоматически при возникновении устойчивой дуги с возможностью ручного отключения при наличии слышимых или видимых искровых разрядов.
  • электроды должны быть отполированными и сферическими из латуни, бронзы или нержавеющей стали.
  • в емкости с пробиваемой жидкостью может использоваться перемешивание (ручное (магнитной мешалкой) или автоматическое (крыльчатка со скоростью вращения до 300 об/мин). Также указывается, что разница замеров с перемешиванием и без не особо и отличается.
  • испытательная камера в межиспытательный период должна быть заполнена жидкостью, аналогичной пробиваемой, а перед испытанием остатки жидкости должны быть удалены.
  • для отбора проб стоит использовать стеклянные бутылки из коричневого стекла. Пластиковые контейнеры допускается использовать только один раз. Бутылки должны быть с завинчивающимися крышками для герметизации.
  • для очистки бутылок от прошлой пробы используют подходящий растворитель, затем ополаскивают ацетоном, продувают теплым воздухом и хранят плотно закрытыми.

Кроме того, необходимо следить за отсутствием в пробе пузырьков. А само испытание состоит из последовательно осуществляемых пяти-шести пробоев одного образца. В протокол заносится среднее значение. На фото ниже проба масла перед испытанием на пробой.

Существующие установки сводят весь вышеописанный процесс почти до полного автоматизма. Так что остается только заливать масло и испытывать, а протокол прибор выдаст сам. Так например реализовано в установке АИМ-90.

Читайте также:  Установка подъемника peak 208

В СТО 34.01-23.1-001-2017 есть таблицы со значениями пробивного напряжения по ГОСТ 6581:

  • для масла свежего, подготовленного к заливке в новое электрооборудование
  • масла регенерированного и очищенного к заливке в ЭО после ремонта
  • масла эксплуатационного

Однако, есть одно но: важнее за нормы будет технические требования изготовителя масла. Особенно это касается импортных марок масел.

Испытание на пробой — это только верхушка айсберга под названием “испытания трансформаторного масла”.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

источник

Испытание трансформаторного масла

Трансформаторное масло для изоляции и охлаждения некоторых видов электроэнергетического оборудования. В качестве примера можно привести масляные высоковольтные выключатели, реакторное оборудование и силовые трансформаторы. Для нормальной работы перечисленных устройств должны регулярно проводиться испытания трансформаторного масла. С чем связана такая необходимость, и какова методика испытаний Вы узнаете, ознакомившись с данной статьей.

Зачем нужно проводить испытания трансформаторного масла?

Масло обладает определенными электрическими и физическими свойствами, которые со временем изменяются и перестают отвечать действующим нормам. То есть, можно сказать, что оно стареет. Давайте рассмотрим, какие при этом могут происходить изменения нормы показателей.

Заметим, что в сухих трансформаторах также наблюдается процесс старения твердой изоляции.

Изменение физических свойств

От физических характеристик эксплуатационного масла напрямую зависит, насколько надежно будет функционировать электрическое оборудование. Поэтому в процессе проверки уделяется пристальное внимание следующим свойствам трансформаторного масла:

  • Допустимое значение плотности (удельного веса). Важно, чтобы этот параметр уступал льду. Это связано с тем, что при образовании в неработающей установке льда (в зимний период), он формировался на дне бака, не создавая препятствий для свободной циркуляции в системе масляного охлаждения. Нормой считается плотность в пределах 860-880 кг/м 3 при температуре равной 20,0°С. Соответственно законам физики, показатели удельного веса изменяются в зависимости от температуры (при нагреве – увеличиваются, а охлаждении — уменьшаются).
  • Критический нагрев масла до температуры воспламенения (температура вспышки). Этот параметр должен быть достаточно высоким, чтобы исключить возгорание, когда трансформатор, работая в режиме перегрузки, подвергается сильному нагреву. Нормой считается температура в пределах 125-135°С. Со временем, под воздействием частых перегревов, масло начинает разлагаться, что приводит к резкому снижению показателя температуры вспышки.
  • Показатель окисления (кислотное число) трансформаторного жидкого диэлектрика. Поскольку наличие кислот приводит к повреждению изоляции обмоток трансформатора, то важно определить их наличие. Кислотное число отображает количество (в мг.) гидроксида калия (KOH), необходимого для удаления следов кислоты в 1-м грамме продукта.

Изменение электрических свойств

По сути, трансформаторное масло является диэлектрической средой, соответственно, показателями качества для него будут изоляционные характеристики. К таковым относятся:

  • Показатель диэлектрической прочности. Это характеристика пробивного напряжения, нормы которой устанавливаются в зависимости от класса электрооборудования. Допустимое соотношение между рабочим и пробивным напряжением показано ниже.

Таблица 1. Соотношение рабочего и пробивного напряжения.

Класс напряжения электроустановки (кВ) Норма пробивного напряжения для электроизоляционных масел (кВ)
≤15,0 30,0
От 15,0 до 35,0 35,0
От 60,0 до 150,0 55,0
От 220,0 до 500,0 60,0
750,0 65,0
  • Диэлектрические потери в изоляции, происходящие вследствие рассеивания электроэнергии в изоляционных материалах, под воздействием электрополя.
  • Наличие воды и механических примесей (указываются в процентном содержании).

Электрические показатели, как и физические, со временем изменяются, что требует их проверки на соответствие нормам РД 34.45-51.300-97.

Порядок и методика проведения испытаний

Существует установленный порядок для процедуры испытаний трансформаторного масла, он включает в себя три этапа:

  1. Получение образцов. Для отбора пробы необходимо руководствоваться соответствующими методическими указаниями.
  2. Проведение испытаний, согласно выбранной методике. Это может быть полный или частичный физико-химический анализ или определение электрической прочности (проходимость электрического тока) в условиях определенной температуры.
  3. Подведение итогов анализа. В протоколе испытаний указываются результаты проводимых тестов, и составляется заключение о соответствии испытуемого масла принятым нормам.

Разобравшись с порядком проведения испытаний, рассмотрим основные методики.

Сокращенный химический анализ

Данная методика испытаний включает в себя:

  • Проверка качества по внешнему виду взятой пробы. В ходе этого экспресс анализа можно определить наличие воды и шлама.
  • Определение пробивных напряжений. Данный тест мы рассмотрим отдельно.
  • Определение кислотного числа. Данный тест производится в спецлаборатории, техническую сторону анализа мы приводить не будем, поскольку она интересна только специалистам. Что отображает данный показатель, было рассказано выше.
  • Определение температуры вспышки. В современных спецлабораториях для этой цели используют автоматические приборы, позволяющие зафиксировать температуру воспламенения масла в большом диапазоне. В частности, представленный на рисунке ниже прибор способен измерить температуру воспламенения в пределах от 40,0°С до 370°С. Автоматический прибор ТВЗ-ЛАБ-11 фиксации температуры вспышки
  • Анализ, получивший название «реакция водной вытяжки». По данной методике можно определить наличие щелочи и кислоты во взятой пробе. Масло считается отвечающим норме, если реакция показала нейтральный результат.
Читайте также:  Установка и использование спецсигналов

Полный химический анализ

Изоляционное масло подвергается полным испытаниям в тех случаях, когда даже одна из характеристик становиться критичной или замечен процесс интенсивного старения. Благодаря полному физико-химическому анализу можно с большой точностью определить допустимый срок технической эксплуатации, установить вероятную причину старения и рекомендовать процедуру восстановления. При полном испытании проводятся все тесты сокращенного анализа и дополнительно проверяются следующие характеристики:

  • Проверка допустимого уровня диэлектрических потерь, повышение которых говорит о наличии продуктов старения и/или загрязнении выше допустимой нормы. Результатом данного теста является показатель тангенса угла диэлектрических потерь.
  • Определение количества примесей, образующихся в процессе эксплуатации и снижающих показатели диэлектрической прочности. Данная характеристика может быть получена различными способами, из которых самые простые визуальный осмотр и гравиметрический способ. Но, к сожалению, эти два метода не позволяют произвести оценку гранулометрического состава примесей, а именно от этого показателя зависит характеристика электрической прочности.

В состав современных лабораторий входят автоматические ультразвуковые установки, позволяющие с большой точностью определить количественное содержание примесей.

Автоматический анализатор количества механических примесей ГРАН-152

  • Определение количества влаги, содержащейся в пробе. На основании этого показателя можно определить изоляционные свойства тестируемого продукта и получить информацию о допустимом сроке эксплуатации. По наличию влаги и ее количеству можно установить факт разгерметизации бака трансформатора и его частую работу в перегруженном режиме. Изображение автоматического прибора-анализатора, позволяющего установить количественное содержание влаги, приведено ниже. Измеритель содержания влаги Aquameter KFM 3000
  • Анализ, позволяющий определить состав растворенных в пробе газов (газосодержание). Этот показатель отражается на диэлектрической плотности трансформаторных масел. Ниже представлен мобильный аппарат-газоанализатор, позволяющий установить состав абсорбции. Переносной газоанализатор трансформаторного масла Transport X
  • Проба на наличие антиокислительных присадок. Результат анализа позволяет установить необходимость замены или регенерации испытуемого масла.
  • Определение устойчивости к окислению (стабильность диэлектрической смеси). Анализ производится путем обработки воздушной смесью пробы масла (при том допускается добавка специального катализатора). После этого снимаются характеристики после окисления и сравниваются с теми, что были изначально.

Определение электрической прочности

Данный показатель можно назвать основным параметром, описывающим изоляционные свойства жидкого диэлектрика. Расчет прочности трансформаторного масла производится по формуле: E = UНП / h, где UНП – величина напряжения пробоя, h – межэлектродный зазор. Результаты с пробы снимаются при помощи специального прибора, например такого, как на рисунке ниже.

Устройство контроля электрической прочности КПН-901

Характерно, что показатели измерения пробивного напряжения не зависят от проводимости масла, но обе эти характеристики чувствительны к влаго- и газосодержанию, а также наличию технологических примесей. Как только перечисленные показатели выходят за допустимые пределы, наблюдается увеличение проводимости и снижение электрической прочности.

Вы можете скачать и ознакомиться с более полной методикой определения пробивного напряжения трансформаторного масла по ссылке:

Объем и периодичность испытаний

Согласно действующим нормам масло испытывается в следующих случаях:

  1. В процессе хранения электрических аппаратов. Регулярность испытаний зависит от класса напряжения оборудования. Например, масло в устройствах до 35,0 кВ тестируется раз в полгода, а в оборудовании, рассчитанном на 110,0 кВ и более, испытания проводятся через каждые 4-е месяца. Если заправка производилась свежими трансформаторными маслами, то достаточно проверки электрической прочности, в противном случае выполняют сокращенный химанализ.
  2. Перед запуском в работу. Проба из бака оборудования должна быть взята до включения трансформаторов или других устройств, использующих масло. Объем испытаний указывается производителем электрооборудования.
  3. В процессе эксплуатации масляных выключателей, высоковольтных трансформаторов, специальных аппаратах измерения тока и т.д. Регулярность испытаний зависит от назначения оборудования и класса напряжения. Например, для силовых трансформаторов до 35,0 кВ, проводят испытания со следующей периодичностью:
  • После запуска в работу 5 раз в течение первого месяца, при этом 3 теста должны быть выполнены в первые две недели, оставшиеся в последующие две недели.
  • Далее производятся измерения с периодичностью в 4-е месяца.
Читайте также:  Установка подвесного биде roca

Пример протокола испытания с пояснением

Приведем в качестве примера протокол испытаний эксплуатационного трансформаторного масла, с разделением основных информационных полей.

Пример протокола испытаний трансформаторного масла

В протоколе содержится следующая информация:

  1. «Шапка», где отображается номер документа, его название, указывается марка масла и нормы испытания по определенному ГОСТу.
  2. Таблица с названием проводимых тестов и их результатами.
  3. Заключение экспертизы.
  4. Название и печать лаборатории, проводившей испытания, дата документа и подпись ответственного лица.

источник

Установки для испытания трансформаторного масла

BA100 – Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 100кВ

Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 100кВ по ГОСТ 6581-75. Автоматическая последовательность из 6 тестов с выводом на дисплей всех напряжений пробоя, среднего, погрешности и вариация. Память, Bluetooth, Флэш-карта USB. Цветной ЖК дисплей (русский язык). Питание:

220В, встроенная батарея или =12 В. Рабочая температура -5°. 45°С. Размеры 521x343x300 mm. Вес 32 кг.

BA60 – Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 60кВ

Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 60кВ по ГОСТ 6581-75. Автоматическая последовательность из 6 тестов с выводом на дисплей всех напряжений пробоя, среднего, погрешности и вариация. Память, Bluetooth, Флеш-карта USB. Цветной ЖК дисплей (русский язык). Питание:

220В, встроенная батарея или =12 В. Рабочая температура -5°. 45°С. Размеры 430x280x250 мм. Вес 19 кг.

BA75 – Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 75кВ

Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 75кВ по ГОСТ 6581-75. Автоматическая последовательность из 6 тестов с выводом на дисплей всех напряжений пробоя, среднего, погрешности и вариация. Память, Bluetooth, Флеш-карта USB. Цветной ЖК дисплей (русский язык). Питание:

220В, встроенная батарея или =12 В. Рабочая температура -5°. 45°С. Размеры 430x280x250 мм. Вес 22 кг.

BA80 – Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 80кВ

Автоматический портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 80кВ по ГОСТ 6581-75. Автоматическая последовательность из 6 тестов с выводом на дисплей всех напряжений пробоя, среднего, погрешности и вариация. Память, Bluetooth, Флэш-карта USB. Цветной ЖК дисплей (русский язык). Питание:

220В, встроенная батарея или =12 В. Рабочая температура -5°. 45°С. Размеры 430x280x250 мм. Вес 22 кг.

СКАТ-М100 В – Аппарат высоковольтный испытательный

Установка для определения величины пробивного напряжения трансформаторного масла и других жидких диэлектриков в высоковольтных устройствах. Пробивное напряжение до

100 кВ (синусоида), ячейка 400 мл. Питание 220 В/ 50 Гц. Мощность до 200 Вт. Габариты 470х370х315 мм. Масса НЕТТО 41 кг.

Тангенс-3М-3 – Установка для измерения тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла

Установка предназначена для измерения тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла, электрической емкости С и напряжения U, приложенного к одной, двум или трём измерительным ячейкам, температуры пробы трансформаторного масла.

УИМ-90 – Установка для испытания масла (без блока радиоканала)

Установка автоматическая предназначена для измерения электрической прочности, для определения пробивного напряжения трансформаторного масла и других жидких диэлектриков (наличие автоматизированного устройства перемешивания). Испытательное напряжение — 90 кВ, соответствует ГОСТ 6581-75 (СТ СЭВ 3166-81).

УИМ-90 – Установка для испытания масла (с блоком радиоканала)

Установка автоматическая предназначена для измерения электрической прочности, для определения пробивного напряжения трансформаторного масла и других жидких диэлектриков (наличие автоматизированного устройства перемешивания). Испытательное напряжение — 90 кВ, соответствует ГОСТ 6581-75 (СТ СЭВ 3166-81).

источник