Объемы и нормы испытаний трансформаторного масла и его контроль

Объем испытаний	Нормы испытаний
1. Определение электрической прочности масла	Пробивное напряжение в стандартном разряднике должно быть не ниже следующих величин:
	Номинальное напряжение, кВ	Ниже 35	35 и выше
	Минимально допустимое пробивное напряжение масла, кВ	30	40
2. Проверка отсутствия в масле воды и механических примесей	Вода и механические примеси в масле должны отсутствовать
3. Определение кислотного числа	Кислотное число в мг едкого калия (КОН) на 1 г масла не должно быть более 0,05 для трансформаторного масла и 0,03-для трансформаторного масла с присадкой ВТИ-1
4. Проверка отсутствия водорастворимых кислот и щелочей	Водорастворимые кислоты и щелочи в масле должны отсутствовать
5. Определение температуры вспышки масла	Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, должна быть не ниже 135° С
6. Определение вязкости масла	Вязкость масла не должна превышать следующих величин:
	Температура	20°С	50°С
	Кинетическая Соответствующая ей условная в °Э	30 4,2	9,6 1,8
7. Определение содержания золы	Содержание золы в масле должно быть не более 0,005%
8. Определение температуры застывания	Температура застывания масла должна быть ниже -45° С. Для трансформаторов щловых температура застывания масла не нормируется
9. Определение натровой пробы с подкислением	Натровая проба с подкислением должна быть не более двух баллов
10. Проверка прозрачности масла	Масло, охлажденное до температуры +5° С, должно оставаться прозрачным
11. Проверка общей стабильности масла против окисления	После окисления (искусственного старения) масла осадок и кислотное число не должны превышать следующих величин:
	Марка масла	Трансформаторное	Трансформаторное с присадкой ВТИ-1
	Осадок в % Кислотное число в мг КОН на 1 г	0,10 0,35	0,05 0,20
12. Проверка склонности масла к образованию водорастворимых кислот в начале старения	Содержание как летучих, так и нелетучих водорастворимых кислот в мг КОН на 1 г масла должно быть не более 0,005
13. Проверка для масел с присадкой ВТИ-1 ее содержания	Содержание присадки должно быть в пределах 0,009-0,015%
14. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь в масле	Тангенс должен быть: а) пои 20° С -не более 0,З% б) при 70° С -не более 2,5%

Испытание трансформаторного масла, эксплуатация трансформаторного масла

Трансформаторное масло представляет собой минеральное масло высокой чистоты и малой  вязкости и предназначено для высоковольтной изоляции и отвода тепла от внутренних элементов трансформатора,  а также предохранения изоляции от увлажнения.

Эксплуатация трансформаторного масла происходит при постоянном воздействии электрических и магнитных полей, высокой влажности и температуры. Их совокупное воздействие приводит к разложению исходных химических соединений масла, также в масло переходят продукты разложения твердой изоляции и других конструктивных частей трансформатора. Поэтому для выявления текущего состояния масла и дефектов трансформатора необходимо проведение испытаний трансформаторного масла.

Наиболее важными характеристиками трансформаторного масла, определяющими их текущее качество, являются:

1. Напряжение на пробой, которое уменьшается за счет засорения масла механическими частицами разрушения твердой изоляции, лаков и красок. Испытание трансформаторного масла на пробой проводится с помощью специального маслопробойного аппарата.
2. Содержание в масле воды, которая уменьшает электрическую прочность трансформатора и способствует образованию шлама, осаждающегося на твердую изоляцию и уменьшающего сечение каналов охлаждения обмоток.
3. Общее кислотное число, характеризующее наличие в масле водорастворимых кислот, которые вызывают коррозию металлических деталей и ускоряют старение твердой изоляции.
4. Температура вспышки, которая при нормальной работе трансформатора постепенно растет за счет испарения легких фракций масла. В развитии внутреннего дефекта трансформатора температура вспышки резко уменьшается за счет растворения газов, образующихся при термическом разложении масла в месте дефекта. Если наблюдается уменьшение температуры вспышки на 5°С по сравнению с предыдущим замером, то это указывает на наличие дефекта и необходимости комплексного обследования трансформатора.

Текущее состояние трансформаторного масла оценивается проведением испытаний различного объема:

• на месте монтажа – только испытание трансформаторного масла на пробой, качественное определение наличия воды, визуальное определение содержания механических примесей;
• для масла из баков трансформаторов, поступающих с завода-изготовителя – в объеме сокращенного анализа, включающего помимо названных выше операций, определение ОКЧ, содержание водорастворимых кислот, температуры вспышки и цвета масла;
• для масла, приобретенного для заливки или доливки в трансформатор – полный анализ масла, включающий помимо пунктов сокращенного анализа, определение тангенса угла диэлектрических потерь (tg дельта), натровой пробы, стабильности против окисления, количественное определение влагосодержания и механических примесей.

Испытание трансформаторного масла по всем показателям требует соответствующего лабораторного оборудования и реактивов, а также специалистов, уверенно владеющих методами аналитической химии. Иными словами, испытание трансформаторного масла должно проводиться в стенах специализированных лабораторий. Но так было до появления портативных переносных минилабораторий, с помощью которых вы можете теперь самостоятельно определить большинство показателей трансформаторного масла и соответственно определить его пригодность к дальнейшему использованию.

Пригодным к использованию считается трансформаторное масло со следующими показателями:

 

Пробивное напряжение масла в эксплуатации, кВ, не менее:	для трансформаторов 60…220 кВ – 35; для трансформаторов 20…35 кВ − 25
Вязкость кинематическая, (м3/с) — 10~6, не более:	при 20°С — 28; при 50°С — 9; при -30°С — 1300.
Содержание механических примесей (визуально)	отсутствуют
Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более	0,25
Содержание летучих низко молекулярных кислот, мг КОН на 1 г масла, не более	0,005
массовая доля осадка после окисления, %	отсутствует
Температура вспышки, °С, не ниже	150
I tgS при 90 СС, %, не более	7,0
Влагосодержание по массе	по заводским нормам
Газосодержание
Натровая проба по ГОСТ 19296-73, баллы, не более	0,4
Температура застывания, °С, не выше	-45

 

Наши минилаборатории не определяют напряжения пробоя и температуру вспышки трансформаторного масла, поэтому для полного самостоятельного испытания трансформаторного масла вам, в дополнении к одной из минилабораторий, необходимо доукомплектовать вашу сервисную службу маслопробойной установкой и недорогим оборудованием для определения температуры вспышки.

Испытание трансформаторного масла

Трансформаторное масло – это минеральное вещество, которое выступает в роли очищенной фракции нефти. Для надежной работы оборудования без аварий, изоляционное масло трансформатора нужно правильно использовать. Перед его использованием обязательно нужно провести испытания в специализированных лабораториях. Существуют специальные нормы, исходя из которых проводятся анализы.

За период использования масло теряет определенные свои свойства. Так как же определить, что жидкость постарела? Для этого необходимо проверить как изменилось кислотное число, сколько шлама в нем образовалось и как реагирует водная вытяжка.

1. Кислотное число вещества — это определенное количество калия, который необходим для уничтожения и компенсации всех существующих свободных соединений кислоты. Если испытать трансформаторное масло, то можно определить показания кислотного числа, который будет говорить об уровне старения продукции. Это так же показывает, можно ли такой трансформатор оставлять для дальнейшей эксплуатации.

2. Шлам образуется за счет старения вещества. Трансформатор со шламом плохо охлаждается, а изоляция такого оборудования выходит из строя и стареет намного быстрее.

3. При испытании водной вытяжки можно определить присутствие кислот и щелочей, которые растворены в воде. Если трансформаторное масло содержит эти вещества, то специальные индикаторы изменяются в цвете.

Для надежной работы оборудования существенную роль играют физические свойства масла. Если проверка этих свойств показала изменения, то можно говорить о том, что оборудование вышло из строя и масло испортилось.

Одним из основных испытаний является проверка масла на пробой. Проводить анализ трансформаторного масла нужно 6 раз с перерывами между пробоями десять минут. Первый результат является пробным и его показания не нужны. В результате высчитывается среднее арифметическое из пяти последовательных пробоев. Если испытание дало неудовлетворительный результат, то жидкость необходимо повторно испытать. Так же трансформаторное масло необходимо испытать на содержание механических добавок, на прозрачность и на стабильность от окисления.

Если Вам необходимо провести испытания трансформаторного масла, Вы можете обратиться в нашу электролабораторию. 

Поделиться записью

Испытание трансформаторного масла

Трансформаторные масла Виды испытаний и их особенности

Особенности эксплуатации масла в электрооборудовании (нагревание рабочим током, влияние горящей дуги, загрязнение частицами твердой волокнистой изоляции, увлажнение от соприкосновения с окружающей средой) определяют довольно строгие требования к ним.

Сразу заливать свежеизготовленное масло в трансформаторы, конечно, никто не будет. Новое трансформаторное масло прежде, чем поступить в эксплуатацию в оборудование, подлежит обязательным испытаниям, согласно требованиям ПУЭ. Рабочее трансформаторное масло проверятся также в соответствии с требованиями ПЭЭП.

Чтобы провести испытания, берут проверочную пробу трансформаторного масла, поступившего от завода-изготовителя или уже находящегося в работе в электрооборудовании. Ее забирают из нижней части бака оборудования, перед этим промыв маслом сливное отверстие. Пробирка, в которую собирается проба масла, должна быть сухой, чистой и герметичной.

Минимум пробивного напряжения масла вычисляют на аппаратах АМИ-80 или АИИ-70М в маслопробойном сосуде со стандартным разрядником, состоящим из двух плоских латунных электродов – толщина 8 мм с закругленными краями, диаметр 25 мм, расстояние между электродами 2,5 мм.

Перед началом испытания сосуд с пробой масла (т.е. банку или бутылку) некоторое количество раз плавно переворачивают вверх дном, чтобы избежать формирования в масле воздушных пузырьков. Фарфоровый сосуд, в котором содержится испытуемое масло, вместе с электродами трижды обдают маслом этой же пробы.

Масло льется на стенки сосуда и электроды тоненькой струйкой во избежание формирования воздушных пузырьков. После каждого ополаскивания масло полностью сливают.

Уровень налитого в сосуд масла должен превышать на 15 мм верхнюю границу края электрода. Далее, защитному маслу в сосуде надлежит отстояться 15-20 мин., чтобы удалить воздушные пузырьки. Повышайте напряжение до пробоя, производите это последовательно на скорости 1-2 кВ/с.

Появилась искра между электродами? Значит, был пробой, и напряжение уменьшается до отметки «ноль» и затем опять увеличивается до очередного пробоя.

Всего осуществляется 6 пробоев с временными интервалами 5-10 мин. После фиксирования очередного пробоя следует очистить промежуток между электродами от капелек масла. Берутся стеклянные или металлические чистые стержни и «обуглерожные» части масла удаляются помешиванием. После чего жидкость снова отстаивают в течение 10 мин.

Напряжение, возникшее при первом пробое, не берется в расчет. Пробивное напряжение трансформаторного масла называется средним арифметическим значением пяти следующих пробоев.

Стандарты приемо-сдаточных испытаний

Согласно требованиям ПУЭ, трансформаторное масло на месте монтажа электрооборудования тестируется в следующем объеме:

• Проверка масла перед заливкой в оборудование
• Проверка масла перед включением оборудования
• Анализ масла из аппаратов на стабильность при его смешивании

Проверка масла перед заливкой в оборудование

Все партии трансформаторного масла, прибывшего с завода-производителя, перед заливкой в оборудование должны пройти испытания по всем показателям. Масла, выработанные по другим ТУ, также должны подвергнуться проверке по таким же критериям, однако стандарты испытаний следует оценивать в соответствии с ТУ на эти масла.

Проверка масла перед включением оборудования

Думаете, масло залили и на этом анализы и проверки закончились? Совсем нет. Свежезалитое в оборудование масло также надо проверять. Это делается перед его включением под напряжение после монтажа.

Вариант сокращенного анализа масла включает: вычисление минимума пробивного напряжения, качественное определение присутствия механических примесей и взвешенного угля, вычисление кислотного числа, уточнение реакции водной вытяжки или количественный состав водорастворимых кислот и установление температуры вспышки.

Анализ масла на стабильность при его смешивании

Когда в электрооборудование заливаются новые кондиционные масла разных брендов, то получается смесь масел. Смесь может вести себя непредсказуемо и она должна проверяться на стабильность в смешанных пропорциях, причем стабильность этой смеси не должна быть хуже стабильности одного из масел, участвующих в смешении.

Регулярные проверки и измерения рабочего трансформаторного масла:

• Объем и своевременность проверок масла, находящегося в работе, зависит от соответствующего типа оборудования
• Трансформаторное масло для силовых трансформаторов, автотрансформаторов и масляных реакторов тестируется в объемах и сроках, в соответствии с нормативами
• Трансформаторное масло для масляных выключателей проверяется в объеме и в сроки, в соответствии с нормативами
• Трансформаторное масло для измерительных трансформаторов проверяется исходя из объемов и сроков в соответствии с нормативами
• Трансформаторное масло для маслонаполненных вводов испытывается в объемах и сроках, согласно нормативам

Испытание трансформаторного масла — СМ ЭЛЕКТРО

Испытание трансформаторного масла производится перед заливкой свежего масла в оборудование. Трансформаторное масло является изолирующей средой в силовых и измерительных трансформаторах, а также в маслонаполненных выключателях и вводах.

Как проходит измерение трансформаторного масла

Для тестирования образец трансформаторного масла, уже находящегося в электрооборудовании или прибывшего с завода, отбирают из нижней части бака или емкости, заблаговременно промыв маслом отверстие для слива. Пробу берут в хорошо высушенную и очищенную посуду. Прежде чем приступить к проверке, сосуд с отобранным маслом несколько раз переворачивают, чтобы максимально избавиться от воздушных пузырьков. Масло также должно отстояться в течение 15–20 минут для достижения однородной консистенции. Затем на специальном аппарате определяют минимальное пробивное напряжение трансформаторного масла после 6 поочередных пробоев между электродами.
Анализ масла обязательно проводится перед заливкой в оборудование, перед запуском электрооборудования под напряжением, а также при смешивании масла разных марок, чтобы убедиться в его стабильности.

Очистка трансформаторного масла

Очистка трансформаторного масла проводится с целью удаления нежелательных элементов, которые ухудшают его стабильность и электроизоляционные свойства, а также для защиты масла от увлажнения и старения. Кислотная очистка заключается в обработке масла серной кислотой высокой концентрации (93–98%). Селективная очистка сводится к регенерации масла путем избирательного удаления из него нежелательных компонентов с помощью фенола или фурфурол. Суть контактной очистки заключается в добавлении к маслу отбеливающей глины, подогреву полученной смеси пока не завершится окончательный процесс адсорбции, после чего произойдет фильтрация трансформаторного масла с полноценным восстановлением первоначальных свойств.

Оформить заявку на услугу

Периодичность ХАРГ и физико-химических испытаний трансформаторного масла

Периодичность испытания масла в силовых трансформаторах
Вид испытания	Напряжение 110 кВ и выше (мощностью свыше 630 кВА)	Напряжение 110 кВ и выше (мощностью до 630 кВА)	Напряжение 35 кВ	Блочные тр-ры, ТСН и тр-ры, имеющие ср.годовую нагрузку не менее 50% от ном. (35 кВ)	Напряжение 35 кВ и выше	Напряжение 35 кВ и ниже
ХАРГ	1) В течение первых 3 суток; 2) Через 10 суток; 3) 1, 3, 6 месяцев после включения, далее 2 раза в год.		В течение первых 3 суток после включения	— В течение первых 3 сут. после включения — через 1 и 6 мес. после включения — далее не реже 2 раз в год	— Перед вводом в работу — Перед началом и после завершения капитального и восстановительного ремонта трансформатора и/или работ с маслом	—
Пробивное U	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 2 года	Допускается не испытывать	—	—	—	В течение первого месяца эксплуатации (1 раз в первой половине и 1 раз во второй половине месяца) и через год. Далее не реже 1 раза в 4 года
Температура вспышки	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 2 года	Допускается не испытывать	—	—	—	Не реже 1 раза в 4 года
Влагосодержание	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 2 года	Допускается не испытывать	—	—	—	Не реже 1 раза в 4 года
Механические примеси	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 4 года		—	—	—	—
Кислотное число	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 2 года	Допускается не испытывать	—	—	—	Не реже 1 раза в 4 года
Кислоты и щелочи	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 4 года	Допускается не испытывать	—	—	—	—
Тангенс	После ввода в эксплуатацию: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 4 года	Допускается не испытывать	—	—	—	—
Ионол, Агидол	Не реже 1 раза в 4 года	Допускается не испытывать	—	—	—	—
Фуран	1 раз в 12 лет. После 24 лет эксплуатации: 1 раз в 4 года. Рекомендуется определять также в случае обнаружения в трансформаторном масле значительных количеств CO и CO2 хроматографическим анализом растворенных газов		—	—	—	По решению технического руководителя
Общее газосодержание	Для трансформаторов с пленочной защитой после ввода в эксплуатацию:: 1)110-220кВ — через 10 дней и 1 мес.; 2)330-750 кВ — через 10 дней, 1 и 3 мес. 3)В дальнейшем — не реже 1 раза в 4 года	—	—	—	—	—
Степень полимеризации	В случае, если по косвенным методам оценки (наличие в трансформаторном масле фурановых производных, результаты хроматографического анализа растворенных в масле фурановых соединений, газов СО и СО2, результаты физико-химического анализа масла, результаты измерения диэлектрических параметров изоляции) имеются достаточные основания ожидать значительного износа твердой изоляции		Для ответственных трансформаторов, отработавших установленные нормативно-технической документацией сроки (блочных трансформаторов, трансформаторов собственных нужд), при вышеперечисленных условиях	—	—	—
Стабильность против окисления	Перед вводом в эксплуатацию		—	—	—	—
Периодичность испытания масла в РПН
Вид испытания	Все классы напряжения
ХАРГ	—
Пробивное U	Не реже 1 раза в год
Температура вспышки	—
Влагосодержание	Не реже 1 раза в год
Механические примеси	—
Кислотное число	—
Кислоты и щелочи	—
Тангенс	—
Ионол, Агидол	—
Фуран	—
Общее газосодержание	—
Степень полимеризации	—
Стабильность против окисления	—
Периодичность испытания масла высоковольтные ввода
Виды испытания	Негерметичный ввод 110-220кВ		Негерметичный ввод 330-500кВ		Герметичный ввод, все напряжения
ХАРГ	—		—		—
Пробивное U	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Температура вспышки	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Влагосодержание	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Механические примеси	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 2-4 (пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Кислотное число	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Кислоты и щелочи	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 2-4 (пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Тангенс	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 2-4 (пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Ионол, Агидол	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 2-4 (пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				—
Фуран	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 2-4 (пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Общее газосодержание	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 2-4 (пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				Производится при получении неудовлетворительных результатов по подпунктам: “Измерение сопротивления изоляции” или (и) “Измерение тангенса и емкости изоляции”, или (и) “Контроль изоляции под рабочим напряжением”, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных документацией изготовителя на вводы.
Степень полимеризации	—		—		—
Стабильность против окисления	—		—		—
Периодичность испытания масла в Трансформаторах тока
Виды испытания	Напряжение 110кВ и выше, ТТ неоснащен системой контроля под рабочим напряжением		Напряжение 110кВ и выше, ТТ оснащен системой контроля под рабочим напряжением		Напряжение 35кВ и ниже
ХАРГ	—		—		—
Пробивное U	1 раз в 4 года		По достижении контролируемыми параметрами предельных значений, приведённых в таблице 10.1.3		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Температура вспышки	1 раз в 2 года		По достижении контролируемыми параметрами предельных значений, приведённых в таблице 10.1.3		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Влагосодержание	1 раз в 2 года		По достижении контролируемыми параметрами предельных значений, приведённых в таблице 10.1.3		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Механические примеси	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 1-4 (ХАРГ, пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)		По достижении контролируемыми параметрами предельных значений, приведённых в таблице 10.1.3		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Кислотное число	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Кислоты и щелочи	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 1-4 (ХАРГ, пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Тангенс	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 1-4 (ХАРГ, пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Ионол, Агидол	—		—		—
Фуран	—		—		—
Общее газосодержание	—		—		—
Степень полимеризации	—		—		—
Стабильность против окисления	—		—		—
Периодичность испытания масла Трансформаторы напряжения
Виды испытания	Напряжение 110-220кВ		Напряжение 330-500кВ		Напряжение 35кВ и ниже
ХАРГ	—		—		—
Пробивное U	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Температура вспышки	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Влагосодержание	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Механические примеси	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 1-4 (ХАРГ, пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Кислотное число	1 раз в 4 года		1 раз в 2 года		В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Кислоты и щелочи	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 1-4 (ХАРГ, пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Тангенс	Испытывается при неудовлетворительных результатах п 1-4 (ХАРГ, пробивное напряжение, температура вспышки, влагосодержание)				В процессе эксплуатации допускается не испытывать
Ионол, Агидол	—		—		—
Фуран	—		—		—
Общее газосодержание	—		—		—
Степень полимеризации	—		—		—
Стабильность против окисления	—		—		—
Периодичность испытания масла Высоковольтные выключатели
Виды испытания	Баковые выключатели на напр. 110кВ и выше		Баковые выключатели на напряжение до 35кВ включительно и маломасляные выключатели на все классы напряжения		Баковые выключатели на напряжение 35 кВ
ХАРГ	—		—		—
Пробивное U	При выполнении ими предельно допустимого без ремонта числа коммутаций (отключений и включений) токов КЗ или токов нагрузки. Не реже 1 раза в 4 года		После выполнения ими предельно допустимого числа коммутаций токов КЗ (или токов нагрузки) испытанию не подлежит, так как должно заменяться подготовленным к заливке в электрооборудование маслом.		При всех ремонтах
Температура вспышки	—		—		—
Влагосодержание	При выполнении ими предельно допустимого без ремонта числа коммутаций (отключений и включений) токов КЗ или токов нагрузки.		После выполнения ими предельно допустимого числа коммутаций токов КЗ (или токов нагрузки) испытанию не подлежит, так как должно заменяться подготовленным к заливке в электрооборудование маслом.		—
Механические примеси	При выполнении ими предельно допустимого без ремонта числа коммутаций (отключений и включений) токов КЗ или токов нагрузки.		После выполнения ими предельно допустимого числа коммутаций токов КЗ (или токов нагрузки) испытанию не подлежит, так как должно заменяться подготовленным к заливке в электрооборудование маслом.		—
Кислотное число	—		—		—
Кислоты и щелочи	—		После выполнения ими предельно допустимого числа коммутаций токов КЗ (или токов нагрузки) испытанию не подлежит, так как должно заменяться подготовленным к заливке в электрооборудование маслом.		—
Тангенс	—		После выполнения ими предельно допустимого числа коммутаций токов КЗ (или токов нагрузки) испытанию не подлежит, так как должно заменяться подготовленным к заливке в электрооборудование маслом.		—
Ионол, Агидол	—		—		—
Фуран	—		—		—
Общее газосодержание	—		—		—
Степень полимеризации	—		—		—
Стабильность против окисления	—		—		—

Хроматографический анализ трансформаторного масла: методики, периодичность

Хроматографический анализ трансформаторного масла

Трансформаторное масло – очищенная фракция нефти, использующаяся для заполнения силовых агрегатов, трансформаторов, реакторов и масляных выключателей. Это минеральное вещество является электрическим изолятором, защищает узлы от перегрева и воздействия воды. От его качества напрямую зависит срок эксплуатации оборудования, износостойкость и ресурс техники.

Однако нефтепродукты в процессе использования теряют первоначальные физические и химические свойства, перестают соответствовать ГОСТу. Хроматографический анализ трансформаторного масла позволяет определить его качество, вовремя обнаружить существенные отклонения от нормативов и принять решение о необходимости обслуживания маслонаполненных установок. В статье мы рассмотрим основные вопросы:

Анализ физических свойств

В первую очередь анализируются физические свойства жидкости: плотность, удельный вес, температура вспышки и кислотное число. Для трансформаторного масла устанавливаются следующие нормы по этим показателям:

• плотность — не более 870 кг/м³ при нормальных условиях;
• показатель удельного веса — зависит от технологического цикла (нагрева или охлаждения), но не должен превышать 0,91 кг/м³, в противном случае свободная циркуляция жидкости будет затруднена;
• температура вспышки — не более +135℃ во избежание самопроизвольного возгорания нефтепродукта;
• кислотное число — допустимое значение зависит от марки вещества, варьируется в пределах от 0,01 до 0,05 мг КОН на каждый грамм проверяемой среды. При изменении этого показателя разрушается обмотка электрооборудования.

Вторым этапом анализа становится проверка электрических свойств вещества.

Анализ диэлектрических характеристик

В результате старения трансформаторного масла его диэлектрическая проницаемость меняется, что ведет к ухудшению эксплуатационных свойств. Для контроля над этим параметром необходимо анализировать следующие показатели:

• изоляционные данные;
• диэлектрическая прочность;
• пробивное напряжение;
• содержание механических примесей воды.

Ниже мы рассмотрим, каким образом проводится исследование.

Этапы проведения испытаний

Проверка выполняется в три этапа:

1. Берутся опытные образцы вещества.
2. Выбирается методика испытаний, учитывающая особенности анализируемого продукта и условий его эксплуатации.
3. Подводятся итоги – составляется протокол испытаний, в котором описываются обнаруженные отклонения от нормы и даются дальнейшие рекомендации по использованию нефтепродукта.

Исследования проводятся в лабораторных условиях с использованием сертифицированного оборудования – только это позволяет гарантировать получение точных данных.

Получение образцов

Отбор опытных образцов должен производиться обученным персоналом в контролируемых условиях. Предварительно замеряется температура, учитывается относительная влажность и экологические переменные – факторы, способные отразиться на результатах исследования. Оптимальна сухая безветренная погода – так риск попадания мусора и пыли минимален.

Выделяют четыре типа образцов:

• свежие – проверка проводится для жидкости, только что поступившей с завода-изготовителя;
• свежие, подготовленные к заливке, – анализ осуществляется перед началом его использования;
• регенерированные – оценка нефтепродукта на соответствие нормативам проходит после его очистки и восстановления перед вторичной заливкой;
• эксплуатационные – контроль качества жидкости делается непосредственно во время ее применения.

Проверка качества масла

Проверка должна проводиться сотрудниками лаборатории по предварительно отобранным и одобренным методикам. Полученные сведения анализируются с помощью компьютерных программ, на основании ответа которых подготавливается заключение о возможности дальнейшего применения жидкости или необходимости ее замены на новую.

Своевременные регулярные проверки актуальны для производственных предприятий, поскольку позволяют минимизировать риск поломки и преждевременного износа маслонаполненных агрегатов.

Методики испытаний

В современных лабораториях оценка качества нефтепродукта проводится по следующим методикам:

• полный анализ;
• химический сокращенный;
• анализ электрической прочности;
• хроматографический химический анализ.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Полный анализ

Метод направлен на выявление основных причин износа жидкости, позволяет определить срок дальнейшей возможной эксплуатации. Обычно применяется в случае необходимости получения максимально точных сведений о текущем состоянии нефтепродукта.

При этом типе испытаний проводятся следующие работы:

• замеряется количество механических примесей;
• устанавливается уровень диэлектрических потерь;
• определяется текущий коэффициент влажности;
• выявляется состав растворенных газов.

При отклонении хотя бы одного показателя от нормы необходима регенерация масла или его замена.

Сокращенный химический метод

Сокращенный анализ позволяет получить физико-химические свойства нефтепродукта в короткие сроки и с минимальным расходом реагентов. Методика подходит для проверки свежего масла каустобиолитового происхождения и восстановленного, в случае если качество регенерации вызывает сомнения.

При сокращенном методе анализируются следующие показатели:

• пробивное напряжение;
• наличие воды и шлаков;
• кислотное число;
• температура вспышки;
• реакция водной вытяжки.

По результатам исследования принимается решение о возможности эксплуатации конкретного вида масла.

Проверка электрической прочности

Трансформаторное масло в силовых агрегатах выполняет функцию жидкого диэлектрика. Чтобы понять, насколько эффективно жидкость справляется с данной задачей, необходимо рассчитать ее электрическую изоляционную прочность. Расчет выполняется по формуле:

E=U/h

где U – величина напряжения пробоя, а h – зазор между электродами.

Минимальное допустимое значение для диэлектрической среды – 30 кВ, для свежего масла оно выше (60 кВ). Если число изоляционной прочности падает, нефтепродукт необходимо заменить – появляется риск короткого замыкания, дуговых разрядов.

Хроматографический анализ

Особенность методики заключается в том, что она позволяет выявить дефекты в конструкционных узлах маслонаполненного оборудования, но практически не дает информации о свойствах и составе самой масляной среды. Регулярный хроматографический анализ позволяет:

• отслеживать динамику процессов износа в агрегатах;
• прогнозировать появление дефектов, выявляя проблему на начальном этапе;
• оценивать степень повреждения;
• определять место повреждения для выполнения ремонтных работ.

Для оценки используются семь основных газов: водород, метан, этан, этилен, ацетилен, угарный газ, углекислый газ. Трансформаторное масло содержит в растворенном виде и другие газы – кислород, пропан, бутан, бутен, но их исследование не получило широкого распространения.

Зависимость дефектов от газовых примесей наглядно отображена в таблице:

Вид газа	Вызываемые дефекты
Н2 (водород)	Дуговые разряды, высокий риск замыкания
СН4 (метан)	Перегрев масла и бумажно-масляной изоляции, появление искр
С2Н6 (этан)	Перегрев масла в диапазоне от 300 до 400℃
С2Н4 (этилен)	Нагрев жидкости и бумажно-масляной изоляции выше 600℃
С2Н2 (ацетилен)	Появление искрения, электрических разрядов
СО (угарный газ)	Старение и увлажнение нефтепродукта, ускоренный износ твердой изоляции
СО2 (углекислый газ)	Старение и перегрев твердой изоляции

С помощью хроматографического метода определяется множество видов дефектов трансформаторов.

Вид дефекта	Основные газы	Характерные газы
Перегрев токоведущих соединений и бумажно-масляной изоляции: выгорание контактов переключателей, нагрев креплений электростатического экрана, обрыв электростатического экрана	С2Н4	Н2, СН4, С2Н6
Ослабление винтов компенсаторов HH	С2Н2
Перегрев контактов отвода НН и шпильки проходного изолятора
Замыкание проводников обмотки
Перегрев элементов остова
Износ изоляции электротехнической стали
Нарушение изоляции стяжных шпилек, ярмовых балок
Перегрев деталей от магнитных полей
Нарушение заземления магнитопровода
Износ изоляции амортизаторов
Появление разрядов	Н2	СН4, С2Н2
Искры и дуговые разряды	Н2	СН4, С2Н6
Повышенный износ или переувлажнение твердой изоляции	СО и СО2
Перегрев твердой изоляции	СО2

Для защиты установок жидкость необходимо либо очистить, либо заменить на свежую.

Качественная и количественная оценка

В ходе исследования масляная среда проверяется также на содержание воды и механических примесей. Для этого используются две оценочные методики:

• количественная – вещество пропускают через бумажный фильтр, который затем высушивают и взвешивают количество осевших частиц;
• качественная – жидкость нагревают до 130℃, если при этом наблюдается треск и образование пены, следовательно, есть агрессивные водорастворимые кислоты, вызывающие коррозию.

Если норма взвесей превышена или превышена допустимая концентрация примесей, трансформаторное масло отправляют на регенерацию.

Периодичность проведения проверок

Хроматографический анализ необходимо выполнять регулярно со следующей периодичностью:

Тип агрегата	Период контроля
Трансформаторы 110 кВ и выше	Раз в полгода
Герметичные вводы 110-220 кВ	Каждые 4 года
Герметичные вводы 330-750 кВ	Каждые 2 года

Качественная и количественная оценка проводится чаще: раз в четыре месяца для оборудования 110 кВ и раз в полгода для установок до 35 кВ.

Составление протокола

Завершающий этап испытаний — составление протокола. Он оформляется в соответствии с установленными стандартами. В шапке документа необходимо указать тип масла, номер протокола и нормативы исследований по ГОСТу. Далее размещают таблицу с результатами исследований. В заключении специалист дает оценку возможности дальнейшего применения нефтепродукта, рекомендации по его регенерации или замене.

Зачастую лаборатории, проводящие подобные хроматографические испытания, имеют наработанную базу и оформляют документы в соответствии с установленным образцом. Это позволяет исключить канцелярские ошибки и составить протокол максимально быстро и качественно.

Типы, методы и анализ изоляционного масла

Испытание масла трансформатора — это как анализ крови для людей. Испытание трансформаторного масла — это проверенный и наиболее известный метод предотвращения потерь, который должен быть частью любой программы технического обслуживания организации. Он не только действует как система раннего предупреждения, но также помогает нам понять внутреннее состояние трансформатора, не нарушая его работы.

Проверка трансформаторного масла, проводимая через регулярные промежутки времени, позволяет отделу технического обслуживания определять приоритеты, планировать рабочие задания, дает достаточно времени для привлечения внешнего поставщика для обслуживания трансформатора или, возможно, заказа необходимых деталей и материалов.

В этой статье мы познакомимся с различными видами испытаний трансформаторного масла, методами и допустимыми значениями в соответствии с международными стандартами.

Почему важны испытания масла для трансформаторов?

Важно понимать, что жидкость трансформатора не только действует как теплоноситель, но также является частью системы изоляции трансформатора. Он помогает поддерживать внутреннюю температуру трансформатора и важен для безопасной эксплуатации.Поэтому очень важно периодически проводить испытания масла, чтобы определить, способно ли изолирующее масло выполнять свои функции в качестве изолятора.

Различные виды испытаний трансформаторного масла

Визуальный осмотр

Одним из первых испытаний, которые обычно проводятся в лаборатории, является визуальный осмотр, который проводится путем пропускания через него луча света для определения прозрачности и выявления посторонних предметов . Если масло загрязнено, оно будет проявляться в виде плохой прозрачности, наличия посторонних частиц или помутнения.Международный стандарт ASTM D1524 используется в качестве руководства и стандартной практики.

Анализ цвета

Как следует из названия, образец масла сравнивается с предыдущим образцом из того же трансформатора и проверяется на потемнение масла. Цвет масла определяется путем пропускания света, и ему присваивается числовое значение от 0 до 5, которое сравнивается с рядом стандартов цвета. Если наблюдается заметное потемнение масла, можно с уверенностью предположить, что масло либо загрязнено, либо в трансформаторе возникла внутренняя дуга.Используемый международный метод — ASTM D1500.

Напряжение пробоя диэлектрика (тест BDV)

С помощью этого теста проверяется диэлектрическая прочность изоляционного масла, или, другими словами, мы измеряем напряжение, при котором масло выходит из строя электрически, что является хорошим показателем количества удерживаемого масла. или влага, присутствующая внутри масла. Этот тест проводится путем помещения образца масла между двумя электродами и постепенного приложения напряжения до тех пор, пока электроды не будут иметь достаточный потенциал и не начнут проводить через масло, и это то, что мы называем напряжением пробоя масла.

Это испытание проводится с использованием международного стандарта ASTM D877, который также определяет, что новое трансформаторное масло должно иметь минимальную диэлектрическую прочность 35 кВ. BDV измеряется в кВ.

Анализ растворенного газа (тест DGA)

В этом тесте образец масла со всеми растворенными газами неисправностей отбирается в стеклянный шприц и отправляется в лабораторию для анализа, который определяет различные уровни ppm газа, присутствующие в изоляционном масле. . Различные газы, растворенные в масле, указывают на различные виды термических и электрических нагрузок, возникающих внутри трансформатора.Для проведения этого теста используется внутренний стандарт ASTM D3612.

Растворенные металлы

Внутренний стандарт ASTM D7151 регулирует способ определения растворенных металлов в масле. Он измеряется с помощью атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES) и выражается в микрометрах. Этот тест помогает определить наличие любого металла, который может образоваться из-за перегрева, искрения внутри трансформатора или, возможно, из-за механического износа.

Точка воспламенения или точка воспламенения

Этот тест используется для проверки летучести масла. Это минимальная температура, при которой нагретое масло начинает выделять достаточно пара для образования легковоспламеняющейся влаги с воздухом. Международный стандарт, используемый для этого теста — ASTM D92.

Межфазное натяжение

Помогает определить присутствие растворимых загрязняющих веществ и продуктов окисления в изоляционном масле. Единица измерения — мН / м, уменьшение значения указывает на увеличение загрязнения.В этом тесте межфазное натяжение воды проверяется по отношению к маслу и регулируется международным стандартом ASTM D971.

Фурановое соединение

Этот тест проводится в соответствии с ASTM D5837, в котором измерения проводятся с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии или ВЭЖХ. Этот тест помогает нам определить наличие целлюлозного материала либо из бумажной изоляции обмоток, либо из прессованного картона, который выделяет фурановые соединения в масле.

Содержание влаги

Влага в масле рассчитывается путем соотношения веса влаги к массе масла.Для обычного минерального масла приемлемое значение составляет 35 частей на миллион. Интересно отметить, что в идеале мы хотим, чтобы содержание влаги было как можно более низким, поскольку большее количество влаги в масле снижает диэлектрическую прочность изоляции и могут возникать пробои. Международный стандарт, используемый для этого теста — ASTM D1533

Число нейтрализации или кислотное число

Как следует из названия, этот тест используется для определения содержания кислоты в масле. Новое трансформаторное масло обычно не содержит кислоты, так как может образоваться окисление и загрязнение.Тест проводится путем измерения количества гидроксида калия (КОН в мг), необходимого для нейтрализации кислоты в одном грамме масла. Этот тест проводится с использованием международного стандарта ASTM D974.

Содержание полихлорированных дифенилов (ПХБ)

Это испытание проводится в настоящее время и требуется специалистам по охране окружающей среды, безопасности и охране труда на объекте, прежде чем можно будет проводить операции по обращению с маслом. Этот тест в основном определяет присутствие ПХБ или также известных как аскарелы в изоляционном масле с помощью газовой хроматографии.Используемый метод испытаний — ASTM D4059, измеряется в миллионных долях.

Температура застывания

Это испытание действительно важно, особенно если трансформатор расположен в очень холодном климате. В этом испытании определяется самая низкая температура, при которой масло будет течь, таким образом гарантируя, что оно будет циркулировать и служить своей цели в качестве изоляции.

Относительная плотность

С помощью этого теста можно определить относительную плотность, которая также известна как удельная плотность, с помощью ареометра при эталонной температуре.Если когда-либо результат теста был большим, это указывает на способность масла задерживать воду. В очень холодном климате относительная плотность может использоваться, чтобы понять, будет ли лед плавать на нефти. Стандарт, используемый для этого теста — ASTM D1298.

Удельное сопротивление

Судя по названию, этот тест используется для определения удельного сопротивления масла или помогает нам понять изоляционные свойства. Низкое удельное сопротивление означает, что масло содержит много свободных ионов, что означает, что масло состоит из проводящих загрязнений.Единица измерения — Ом, используемый стандарт — ASTM D1169

. Для получения дополнительной информации

Посетите следующие ссылки: https://www.astm.org/Standards/D117.htm
https: //www.intertek .com / ocm / transformer-oil
https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer_oil_testing

Прочтите наши другие интересные статьи по электротехнике здесь

Тестирование трансформаторного масла | SGS

Трансформаторное масло имеет решающее значение в процессе охлаждения трансформатора.Электрические и термические нагрузки или химическое загрязнение могут вызвать отказы и сократить срок службы компонентов. Наши услуги по тестированию трансформаторного масла предлагают вам полное решение ваших задач по тестированию трансформаторов. Мы предоставляем вам быстрый анализ в соответствии со стандартами IEC, ASTM и ISO, помогая вам быстро выявлять проблемы.

Почему стоит выбрать испытание трансформаторного масла от SGS?

Мы можем вам помочь:

• Определение основных электрических свойств трансформаторного масла
• Определите, подходит ли масло для дальнейшего использования
• Определить, требуется ли фильтрация или регенерация
• Увеличение срока службы компонентов и снижение затрат на масло
• Максимальная безопасность и предотвращение несвоевременных отказов
• Получите важные исторические данные, чтобы понять изменения или увеличения ключевых газов и скорости добычи газа с помощью нашего программного обеспечения LIMS
• Быстрый доступ к результатам — ваши данные и аналитические отчеты доступны через наш интерактивный веб-интерфейс, так что вы можете получить доступ к своим данным в любое время

Надежное испытание трансформаторного масла от ведущего поставщика

Как ведущий поставщик услуг по обслуживанию трансформаторного масла, мы предлагаем вам необходимые знания, ресурсы и опыт.

Наши специальные диагностические анализы включают:

• Анализ влажности — IEC 60814
• Пробой диэлектрика — IEC 60156
• Кислотность — IEC 60296
• Межфазное поверхностное натяжение (IFT) — ISO 6295
• Коэффициент рассеяния и удельное сопротивление (DDF) — IEC 60247
• Анализ растворенных газов (DGA) — IEC 60567 и IEC 60599
• Испытания печатных плат — ASTM D4059
• Анализ фурана — IEC 61198
• Анализ DBPC ASTM D4768
• Плотность — ASTM D4052
• Вязкость — ASTM D445
• Испытание на коррозию серы — ASTM D1275B
• Окисление — IEC 61125
• Осадки и шлам — AS 1883
• Температура вспышки — ASTM D3828
• Температура застывания — ASTM D97
• Количество частиц — NAS 1638 и ISO 4406
• Анализ металла износа — ASTM D5185
• Степень полимеризации — ASTM D4243

У нас также есть возможность и опыт для тестирования широкого спектра минеральных, синтетических сложных эфиров, натуральных сложных эфиров и силиконовых электрических масел в соответствии с различными стандартами.Пожалуйста, посмотрите несколько примеров ниже:

Стандарты

• Жидкости для электротехнического применения — минеральные изоляционные масла для электрического оборудования — IEC 60296
• Минеральные изоляционные масла в электрическом оборудовании — руководство по надзору и техническому обслуживанию — IEC 60422
• Переработанное минеральное изоляционное масло для трансформаторов и распределительных устройств — спецификация — BS148
• Изоляционные жидкости — спецификации для неиспользованных синтетических органических сложных эфиров для электрических целей — IEC 61099
• Синтетические органические сложные эфиры для электрических целей — руководство по техническому обслуживанию трансформаторных сложных эфиров в оборудовании — IEC 6293
• Жидкости для электротехнического применения — неиспользованные натуральные эфиры для трансформаторов и аналогичного электрического оборудования — IEC 61203
• Технические условия на неиспользованные силиконовые изолирующие жидкости для электротехнических целей — IEC 60836
• Руководство по обслуживанию силиконовых трансформаторных жидкостей — IEC 60944

Газосодержание

• Анализ растворенных газов (DGA) — IEC 60567 (модифицированный)

Качество масла (текущие испытания)

• Внешний вид и волокна — IEC 60422
• Рейтинг цвета — ASTM D1500
• Влагосодержание — IEC 60814
• Кислотность (потенциометрическое титрование) — IEC 62021 часть 1
• Напряжение пробоя — IEC 60156
• Коэффициент диэлектрического рассеяния (DDF), удельное сопротивление (IRes) и диэлектрическая проницаемость — IEC 60247

Качество масла (дополнительные испытания)

• Межфазное натяжение — ASTM D971
• Содержание осадка — IEC 60422, приложение C.1
• Содержание осадка — IEC 60422, приложение C.2
• Элементный анализ методом ICP — ASTM D5185
• Количество частиц — IEC 60970: 1989 и 2007, ISO 4406

Качество масла (специальные следственные испытания)

• Потенциально агрессивная сера (медь и бумага) — IEC 62535
• Коррозионная сера (медная полоса) — ASTM D1275 B
• Коррозионная сера (серебряная полоса) — DIN 51353
• Дибензилдисульфид (DBDS) — IEC 62697
• Устойчивость к окислению — IEC 61125
• Содержание ароматических веществ определяется спектром FTIR (DDB) — IEC 60590
• Плотность — ISO 12185 / IP365
• Кинематическая вязкость — ISO 3104 / IP 71 / ASTM D445
• Температура воспламенения (PMCC) — ISO 2719 / IP34 / ASTM D93
• Температура вспышки (Кливленд) — ISO 2592 / IP36 / ASTM D92
• точка возгорания (Кливленд) — ISO 2592 / IP36 / ASTM D92
• Температура застывания — ISO 3016 / IP15 / ASTM D97
• Общая сера по WDXRF — ASTM D2622
• Показатель преломления — ASTM D1218
• Платино-кобальтовая шкала — ASTM D1209
• Полициклические ароматические углеводороды — IP346

Добавки

• Ингибитор окисления (DBPC) — IEC 60666
• Содержание пассиватора — IEC 60666, приложение B

Окружающая среда

• Полихлорированный бифенил (ПП) — IEC 61619 и IP 462

Качество бумаги

• Анализ фурана — IEC 61198
• Анализ фенола — МЭК 61198 (модифицированный)
• Расчетная степень полимеризации — расчет
• Метанол в трансформаторном масле по GCMS — собственный метод

Чтобы узнать больше о наших услугах по испытанию трансформаторного масла, свяжитесь с нами сегодня.

Связаться с нами

Ключи для испытания трансформаторных масел

Трансформаторные масла выполняют несколько функций. Они обеспечивают электрическую прочность, защищают твердую изоляцию и способствуют передаче тепла. Возможно, самое главное, они также предлагают способ определить, существует ли проблема, заглянув внутрь трансформатора.

34%	профессионалов в области смазки проводят анализ трансформаторного масла два раза в год, основываясь на недавнем опросе, проведенном компанией machinerylubrication.com

Хотя сегодня в трансформаторах используется несколько различных диэлектрических жидкостей, наиболее распространенными являются минеральные масла. Из них большинство составляют нафтеновые базовые компоненты. Вообще говоря, нафтеновые соединения имеют более низкую естественную температуру застывания и более низкий индекс вязкости (VI). Очевидно, что более низкая температура застывания благоприятна при более низких температурах, характерных для некоторых климатических условий и в зимние месяцы.

Из-за более низкого индекса вязкости нафтеновых базовых масел повышение температуры оказывает большее влияние на вязкость масла.По мере повышения температуры вязкость уменьшается, а скорость теплопередачи улучшается. Для масел одинаковой вязкости при 40 ° C коэффициент теплопередачи может быть на 8-11 процентов больше для нафтенового масла, чем для парафинового масла.

Как минеральное масло, срок службы трансформаторного масла можно оптимизировать, если его содержать в чистом, прохладном и сухом виде. При получении и перед использованием эти масла должны быть протестированы на загрязнение твердыми частицами и водой, среди прочего, с использованием следующих тестов: кислотное число (ASTM D664), напряжение пробоя диэлектрика (ASTM D877), коэффициент мощности жидкости (ASTM D924-08), межфазный напряжение (ASTM D971), удельное сопротивление (ASTM D1169), коррозионная сера (ASTM D1275), визуальный осмотр (ASTM D1524), вода Карла Фишера (ASTM D1533), напряжение пробоя диэлектрика (ASTM D1816), склонность к газообразованию (ASTM D2300), устойчивость к окислению (ASTM D2440), газовая хроматография (D3612), ингибитор окисления (ASTM D4768 или D2668) и подсчет частиц (ASTM D6786).

Эти тесты позволят определить, получаете ли вы чистое масло, и установят базовые характеристики масла, которые следует периодически проверять. Несмотря на то, что существует ряд тестов, которым можно подвергнуть масла, некоторые из них довольно дороги, поэтому их лучше всего использовать в качестве диагностических тестов, если проблема обнаруживается в ходе более регулярных тестов.

Рекомендуемая частота анализа трансформаторного масла зависит как от напряжения, так и от мощности. Таблица слева может служить ориентиром, но не учитывает условия эксплуатации трансформатора.

Если в результате периодической проверки появляется красный флаг, частоту следует увеличить. Даже если стоимость испытаний высока, их следует сравнить со стоимостью замены трансформатора и временем простоя, связанным с потерей трансформатора.

Наиболее распространенными эксплуатационными испытаниями являются напряжение пробоя диэлектрика (ASTM D877), межфазное натяжение (ASTM D971), кислотное число (ASTM D664), ингибитор окисления (ASTM D4768 или D2668), вода Карла Фишера (ASTM D1533), визуальный осмотр. (ASTM D1524) и анализ растворенного газа (ASTM D3612).Отбор образцов для этих тестов имеет решающее значение.

Обязательно следуйте ASTM D923-07. Любое отклонение от этой процедуры может привести к получению данных испытаний, которые не дают точного представления о состоянии масла или внутренних компонентов.

Важно различать нормальную и чрезмерную скорость выделения газа. Они будут различаться в зависимости от конструкции трансформатора, изоляционного материала и нагрузки. Лабораториям рекомендуется использовать анализ ключевых газов (KGA), дополненный соотношениями Дорненбурга и Роджерса при анализе результатов анализа растворенных газов (DGA).DGA измеряет в масле метан, ацетилен, этилен, водород, этан и окись углерода. Он также может указывать на искрение, коронный разряд, перегрев масла и перегрев целлюлозы.

Другие тесты, которые могут быть выполнены, измеряют неорганические хлориды и сульфаты (ASTM D878) и удельный вес (ASTM D1298). Некоторые из этих тестов будут проводиться блендером или поставщиком. Эти тесты установят основу для сравнения в будущем анализе.

Имейте в виду, что трансформаторные масла нередко используются в течение 30 и более лет, поэтому небольшие затраты на предварительную обработку могут привести к огромной прибыли в будущем.

Анализ трансформаторного масла для программ технического обслуживания

Хорошо известно, что регулярный анализ масла полезен для контроля состояния двигателей, турбин и другого оборудования, смазываемого маслом. То же самое можно сказать и о трансформаторных маслах, используемых для изоляции многих трансформаторов и другого электрораспределительного оборудования.

Анализ изоляционных масел дает информацию о масле, но также позволяет обнаруживать другие возможные проблемы, включая искрение контактов, старение изоляционной бумаги и другие скрытые неисправности, и является неотъемлемой частью экономичной программы технического обслуживания электрооборудования.

Обеспечение надежности трансформатора

За последние 20 лет техническое обслуживание трансформаторов превратилось из необходимой статьи расходов в стратегический инструмент управления сетями передачи и распределения электроэнергии.От распределения электроэнергии требуется исключительная надежность, и даже несмотря на то, что риск отказа трансформатора и другого маслонаполненного электрического оборудования невелик, при возникновении отказов они неизбежно приводят к высоким затратам на ремонт, длительным простоям и возможным рискам безопасности. Кроме того, трансформаторы слишком дороги, чтобы их регулярно заменять, и их необходимо надлежащим образом обслуживать, чтобы максимально продлить срок их службы.

Путем точного мониторинга состояния масла можно вовремя обнаружить внезапно возникающие неисправности и потенциально избежать простоев.Кроме того, может быть применен эффективный подход к техническому обслуживанию и определены оптимальные интервалы замены. Некоторые из проверок относительно просты: срабатывание газовых реле, работа устройства РПН, проверка на утечки масла и т. Д. Однако выход из строя одного из наиболее важных элементов, масляной бумажной изоляционной системы, может быть надежно обнаружен только обычным анализом масла.

Информационный золотой рудник

Измеряя физические и химические свойства масла, помимо концентраций определенных растворенных газов, можно определить ряд проблемных условий, связанных либо с маслом, либо с трансформатором.Ниже приведены некоторые общие тесты, проводимые с электроизоляционными маслами.

Влагосодержание
Одна из важнейших функций трансформаторного масла — электрическая изоляция. Любое увеличение содержания влаги может снизить изоляционные свойства масла, что может привести к пробою диэлектрика. Это особенно важно при колебаниях температуры, потому что по мере охлаждения трансформатора любая растворенная вода становится свободной, что приводит к плохой изолирующей способности и ухудшению характеристик жидкости.Кроме того, многие трансформаторы содержат бумагу на основе целлюлозы, используемую в качестве изоляции обмоток. Опять же, чрезмерное содержание влаги может привести к разрушению этой бумажной изоляции и, как следствие, к снижению производительности.

Кислотное число
Как и промышленные масла, трансформаторные масла окисляются под воздействием чрезмерной температуры и кислорода, особенно в присутствии мелких металлических частиц, которые действуют как катализаторы, что приводит к увеличению кислотного числа из-за образования карбоновых кислот.Дальнейшая реакция может привести к образованию отложений шлама и лака. В худшем случае масляные каналы блокируются, а трансформатор плохо охлаждается, что еще больше усугубляет разрушение масла. Кроме того, повышение кислотности разрушает целлюлозную бумагу.

При разложении масла также образуются заряженные побочные продукты, такие как кислоты и гидропероксиды, которые, как правило, снижают изоляционные свойства масла. Увеличение кислотного числа часто сопровождается снижением диэлектрической прочности и повышенным содержанием влаги.

Диэлектрическая прочность
Диэлектрическая прочность (ASTM D300-00) трансформаторного масла определяется как максимальное напряжение, которое может быть приложено к жидкости без электрического пробоя. Поскольку трансформаторные масла предназначены для обеспечения электрической изоляции в условиях сильных электрических полей, любое значительное снижение диэлектрической прочности может указывать на то, что масло больше не способно выполнять эту жизненно важную функцию. Некоторые из факторов, которые могут привести к снижению диэлектрической прочности, включают полярные загрязнения, такие как вода, побочные продукты разложения масла и разрушение целлюлозной бумаги.

Коэффициент мощности
Коэффициент мощности (ASTM D924) изоляционного масла — это отношение действительной мощности к полной мощности. В трансформаторе высокий коэффициент мощности указывает на значительные потери мощности в изоляционном масле, обычно в результате полярных загрязнений, таких как вода, окисленное масло и разрушение целлюлозной бумаги.

Анализ растворенного газа (DGA)
Анализ растворенного газа (часто называемый DGA) используется для определения концентраций определенных газов в масле, таких как азот, кислород, монооксид углерода, диоксид углерода, водород, метан, этан, этилен и ацетилен (ASTM D3612).Концентрации и относительные соотношения этих газов могут использоваться для диагностики определенных эксплуатационных проблем трансформатора, которые могут быть связаны или не связаны с изменением физических или химических свойств изоляционного масла.

Например, высокие уровни окиси углерода по сравнению с другими газами могут указывать на термическое разрушение целлюлозной бумаги, в то время как высокий уровень водорода в сочетании с метаном может указывать на коронный разряд внутри трансформатора.

Фуранс
Производные фурана являются показателем деградации целлюлозной бумаги.Когда бумага стареет, степень ее полимеризации снижается, поэтому снижается ее механическая прочность. Степень полимеризации можно определить только напрямую, взяв образец бумаги, что является очень сложной операцией и практически никогда не выполняется. Однако степень полимеризации бумаги может быть напрямую связана с концентрацией производных фурана в масле. Производные фурана образуются в результате разрушения полимерной структуры целлюлозной бумаги. Содержание производных фурана в масле относительно легко измерить с помощью ВЭЖХ и, таким образом, является способом измерения старения бумаги.

Так же, как анализ машинного масла, анализ электроизоляционного масла может играть жизненно важную роль в предотвращении незапланированных отключений в электрическом передающем и распределительном оборудовании, определяя состояние самого оборудования и других жизненно важных компонентов, включая состояние масла и изоляцию из целлюлозной бумаги. Для всего критического маслонаполненного электрического оборудования, включая трансформаторы, автоматические выключатели и регуляторы напряжения, регулярный плановый анализ масла должен быть краеугольным камнем любой программы PM.

Правильный отбор проб трансформатора (ASTM D923)

Так же, как анализ машинного масла, способность анализа изоляционного масла обеспечивать ранний предупреждающий признак проблемного состояния зависит от качества пробы масла, отправляемого в лабораторию. Точка отбора проб на любом оборудовании должна быть обозначена и четко обозначена для техника. Как и в случае с местами отбора проб в других типах оборудования, одно и то же место следует использовать каждый раз при отборе пробы, чтобы обеспечить испытание репрезентативных условий.Эта точка должна быть расположена в месте, где можно взять пробу живого масла, а не в области, где масло статично.

Жидкости с удельным весом больше 1,0, такие как аскареллы, следует отбирать сверху, потому что свободная вода будет плавать. Для жидкостей с удельным весом менее 1,0, таких как трансформаторные масла на минеральной основе, синтетические жидкости и силиконовые масла, пробу следует отбирать со дна, поскольку вода в этих жидкостях имеет тенденцию опускаться на дно.

Перед отбором пробы необходимо учитывать ряд переменных окружающей среды, таких как температура, осадки и т. Д. Идеальная ситуация для взятия пробы из электрического прибора — 95 ° F (35 ° C) или выше, влажность ноль процентов и отсутствие ветра. Следует избегать холодных условий или условий, когда относительная влажность превышает 70 процентов, так как это приведет к увеличению влажности образца.

Отбор пробы в ветреную погоду также не рекомендуется, поскольку пыль и мусор легко попадают в чистую пробу и мешают точному подсчету частиц.Если отбор проб масел неизбежен при наружных температурах на уровне 32 ° F (0 ° C) или ниже, его не следует проверять на содержание воды или какие-либо свойства, на которые влияет вода, например, напряжение пробоя диэлектрика.

Для анализа растворенного газа необходимо следовать сложной процедуре, включая использование стеклянного шприца; со строгим соблюдением протокола отбора проб, чтобы гарантировать, что на концентрацию растворенных газов никоим образом не повлияет процедура отбора проб. Эта процедура подробно описана в ASTM D3613.

Возможности тестирования масла — Doble Engineering Company

Аналитические услуги, предоставляемые Doble’s Materials Laboratories, предоставляют вам точную информацию, необходимую для интеллектуальной диагностики любых существующих и потенциально разрушительных проблем в вашем оборудовании, заполненном жидкостью. По сравнению с затратами на преждевременный или катастрофический отказ, регулярные плановые испытания масла — это рентабельная и надежная практика технического обслуживания, которая используется для продления срока службы ваших трансформаторов и автоматических выключателей.Лаборатория Doble может предоставить анализ бумаги и масел в перечисленных ниже областях.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с бизнес-офисом лаборатории Doble по адресу [email protected].

Анализ растворенного газа

Анализ растворенного газа — это единственный наиболее важный тест, выполняемый для масел из трансформаторов. Когда изоляционные материалы в трансформаторе разрушаются из-за термических и электрических нагрузок, образуются газообразные побочные продукты. Побочные продукты являются характеристикой типа начального сбоя.

Фурановые соединения в масле

По мере того как целлюлозная изоляция в трансформаторе стареет, образуются маслорастворимые побочные продукты целлюлозной цепи, называемые фурановыми соединениями. Высокие концентрации 2-фурфурола, преобладающего соединения, являются четким признаком разложения целлюлозы, поскольку это единственный тип материала в трансформаторах, который дает этот побочный продукт. Когда целлюлозные материалы подвергаются воздействию экстремальных температур, что приводит к обугливанию, фурановые соединения могут разрушаться, и оксиды углерода могут быть единственными побочными продуктами, остающимися в значительных количествах.Для оценки данных по фурановому соединению требуется опыт, поскольку существуют такие факторы, как тип защиты изоляции / система расширения масла, тип изоляции с обмоткой проводов, семейство трансформатора и обработка масла или трансформатора, которые могут повлиять на интерпретацию. Испытания на фурановые соединения должны проводиться первоначально для всех силовых трансформаторов (чтобы иметь базовый уровень), для важных или старых трансформаторов, когда образуются высокие оксиды углерода, для высоконагруженных трансформаторов и когда другие испытания указывают на ускоренное старение.

Анализ воды в масле

Напряжение пробоя диэлектрика изоляционного материала зависит от содержания воды. Вода перемещается между твердой и жидкой изоляцией трансформатора при изменении температуры. Содержание воды указывается в миллионных долях и процентах относительного насыщения.

Степень полимеризации

Испытание степени полимеризации (DP) — еще один способ оценки старения изоляции.Этот тест проводится на бумажных образцах. Тест DP позволяет оценить средний размер полимерных молекул целлюлозы в таких материалах, как бумага и картон. Обычно бумага в новых трансформаторах имеет DP около 1000. Старая бумага с DP 150-200 имеет небольшую остаточную механическую прочность, поэтому обмотки становятся более восприимчивыми к механическим повреждениям во время движения, особенно во время экстремальных событий, таких как сквозные повреждения. Поскольку старение изоляции в трансформаторах может быть неравномерным из-за тепла, влаги, кислорода и концентрации побочных продуктов, необходимы градиентные пробы из различных мест, чтобы обеспечить наилучшую диагностику общего состояния изоляции.

Испытание DP рекомендуется в этих случаях:

• Есть другие свидетельства очень ускоренного старения изоляции
• Трансформатору более 20 лет, и проводится внутреннее расследование.
• Для оценки состояния старых трансформаторов для возможного ремонта
• При рассмотрении частичной перемотки
• Для оценки причины отказа
• Для оценки состояния изоляции при покупке трансформатора с отработанным сроком службы
• Для оценки состояния трансформатора после экстремального перегрева

Сетки качества масла

После эксплуатации диэлектрическую жидкость следует периодически проверять, чтобы убедиться, что она сохраняет свои важные свойства, такие как хорошее напряжение пробоя диэлектрика, низкая кислотность и отсутствие образования шлама.Скорость износа изоляционного масла должна быть относительно низкой. Ускоренное старение может указывать на неисправность оборудования или работы. Лаборатория Doble предлагает ряд тестовых экранов для пакетов, чтобы удовлетворить ваши потребности в тестировании новых изоляционных жидкостей и изоляционных жидкостей, прошедших техническое обслуживание. У нас есть все необходимое для проведения комплексных испытаний технических условий на закупку, таких как испытания на закупку трансформаторных масел Doble (TOPS) или ASTM D 3487 для новых минеральных масел. Для тестирования масел в процессе эксплуатации доступны различные экранные тесты пакетов.Мы поможем вам выбрать наиболее подходящую для вашего оборудования и целей. Мы также можем адаптировать пакет под ваши требования или провести индивидуальные испытания.

Металлы в масле

Обычно для изоляционного масла проводят два типа испытаний металл в масле:

Металлы износа: Насосные системы охлаждения чувствительны к износу подшипников, который при чрезмерном металлические частицы, которые вредны для системы изоляции. Для обнаружения таких проблем образец масла фильтруется, а частицы анализируются с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии на наличие чрезмерных количеств меди, свинца, цинка и железа.

Растворенные металлы: Высокие температуры некоторых начальных условий неисправности приводят к увеличению количества растворенных металлов, связанных с проблемой, вместе с растворенными газами в масле. Сравнение содержания металла в масле с базовыми значениями до возникновения начального состояния неисправности может помочь определить источник газообразования и проблему.

Полихлорированные бифенилы (ПХД)

ПХД строго регламентированы, поэтому изоляционные жидкости, которые могут содержать ПХД, должны быть проверены для обеспечения надлежащего обращения и утилизации.Doble предлагает услуги по тестированию для быстрого и точного количественного определения количества и определения типа ПХБ, присутствующих в различных изоляционных жидкостях, твердых телах или других материалах, таких как почвы. Лаборатория Doble сертифицирована Департаментом охраны окружающей среды штата Массачусетс. Спросите о нашей обширной программе обеспечения качества. Международные клиенты, обратите внимание, что федеральные регулирующие органы запрещают ввоз образцов масла с известным содержанием ПХД. Мы не можем принимать из-за границы масло для эксплуатации, которое требует тестирования на ПХБ или, как известно, содержит какое-либо обнаруживаемое количество.

График технического обслуживания трансформаторного масла масляного трансформатора

обслуживание масляного трансформатора

Периодичность техобслуживания трансформаторов зависит от важности, конструктивных особенностей и долговечности трансформаторов. Первый шаг к программе профилактического обслуживания — это тестирование. Тестирование помогает нам определить, когда необходимо лечение.

ПОЧЕМУ НУЖНО ПРОВЕРЯТЬ ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО?

Трансформаторное масло — это изолятор между металлическими частями трансформатора и проводкой внутри бака.Со временем масло может загрязняться влагой или выделять горючие газы. Путем отбора проб и тестирования этого масла мы можем спланировать ремонт или замену трансформатора до того, как произойдет сбой.

График технического обслуживания масляных силовых трансформаторов

Техническое обслуживание или проверка	Рекомендуемый Интервал	Номер ссылки
Физический осмотр трансформатора	Ежегодно
Утечка масла и показания MOG (магнитного датчика масла) резервуаров	Ежедневно	В случае неудовлетворительного уровня масла в MOG необходимо залить масло в трансформатор, а также проверить бак трансформатора на утечку масла.Если обнаружена утечка масла, примите необходимые меры для устранения утечки. Если силикагель станет розоватым, его следует заменить.
Испытание на электрическую прочность (BDV) и содержание влаги (PPM).	Ежегодно	Диэлектрическая прочность — это мера напряжения, проводимого трансформаторным маслом. Иногда присутствие загрязняющих веществ, проводящих электричество быстрее, чем масло, снижает напряжение пробоя диэлектрика.
Тест нейтрализации	Ежегодно	Это испытание, которое проводится для определения уровня кислоты, присутствующей в масле.Когда в трансформаторном масле происходит окисление, это приводит к накоплению кислоты.
Анализ растворенного газа (DGA)	Ежегодно для трансформатора 132 кВ, один раз в 2 года для трансформатора ниже 132 кВ и с интервалом 2 года для трансформатора выше 132 кВ.	Помогает анализировать газы, присутствующие в трансформаторном масле.
Втулки — проверка уровня масла	Еженедельно	При необходимости долить масло во втулку до нужного уровня.Заливка масла должна производиться в выключенном состоянии.
Втулки — визуальный осмотр	Ежегодно
Втулки — визуальный осмотр и очистка	5 лет
Испытание на межфазное натяжение		Это тест, который проводится для обнаружения присутствия полярных соединений, таких как краска, лак и бумага.
Тан и дельта-тест	Один раз в два года	Наконец, измеряется присутствие воды, так как вода может снизить напряжение пробоя диэлектрика трансформаторного масла.
Цветной тест		Этот тест показывает старение, качество и наличие загрязнений в трансформаторном масле.
Испытание тока возбуждения трансформатора	5 лет
Изоляционное масло — DGA, Physical, и химические испытания	Ежегодно
Масляный термометр верхний и обмоточный Инспекция	Ежегодно
Работа указателя уровня масла	5 лет
Реле внезапного давления	5 лет

Техническое обслуживание масляного трансформатора

Итак, для получения высокой производительности и длительного срока службы трансформатора желательно выполнять различные работы по техническому обслуживанию. Оборудование для рекуперации масла компании GlobeCores будет поддерживать ваше трансформаторное масло в лучшем состоянии, обеспечивая дегазацию масла, удаление воды и твердых частиц, а также снижение кислотности. Это фантастическая жизнь-трансформер!

Анализ трансформаторного масла

Анализ трансформаторного масла

ВВЕДЕНИЕ

Трансформаторное масло или изоляционное масло — это минеральное или силиконовое масло высокой степени очистки, которое стабильно при высоких температурах и имеет отличные характеристики. электроизоляционные свойства.Применяется в масляных трансформаторах, некоторых типах высоковольтных конденсаторов, балласты люминесцентных ламп и некоторые типы высоковольтных выключателей и автоматических выключателей. Его функции
— изоляция, подавление коронного разряда и дуги, а также использование в качестве охлаждающей жидкости.

Безотказная работа силовых трансформаторов является важным экономическим фактором и фактором безопасности для энергоснабжения и промышленных потребителей электроэнергии. В текущих экономических условиях компании Industries / Supply Utilites ужесточают контроль над капитальными расходами и сокращают расходы на техническое обслуживание, повышается осведомленность о надежности существующего электроснабжения.Время простоя в цене. Часто нагрузка на существующие блоки увеличивается, так как это отсрочивает приобретение дополнительных производственных мощностей. Таким образом, нагрузка на трансформатор увеличивается. Для обеспечения надежности необходимо контролировать суммарный эффект тепловых, электрических и механических нагрузок, вызванных повышенным уровнем обслуживания. Регулярный отбор и тестирование изоляционного масла трансформаторов является ценным методом в программе профилактического обслуживания. Если принять упреждающий подход, основанный на состоянии трансформаторного масла, срок службы трансформатора может быть продлен.

Ниже приведены некоторые из наиболее важных аналитических тестов, выполненных на образцах трансформаторного масла:

Анализ растворенного газа (DGA)
Кислотность
Электрическая прочность
Оценка волокна
Цвет
Содержание воды
Анализ полихлорированных дифенилов (PCB)
Анализ фурфуральдегида
Металл в анализе нефти
Межфазное натяжение
Коэффициент диэлектрической диссипации
Удельное сопротивление

Комбинация этих тестов может быть выбрана в зависимости от требований.

Пример:

Трансформатор 11 кВ может включать следующие тесты: DGA и фурфуролдегид.
Для старых трансформаторов, т.е. 1970-х годов, может потребоваться дополнительный анализ полихлорированных дифенилов (PCB)

Анализ растворенного газа — DGA

Анализ растворенных газов

широко признан как самый надежный инструмент для раннего обнаружения зарождающихся неисправностей в трансформаторах и избирателях ответвлений. Углеводородные (минеральные) масла и силиконы используются в качестве изоляционных жидкостей в трансформаторах из-за их высокой диэлектрической прочности, свойств теплопередачи и химической стабильности.В нормальных условиях эксплуатации происходит очень незначительное разложение диэлектрической жидкости. Однако при возникновении теплового или электрического повреждения жидкий диэлектрик и твердая изоляция частично разлагаются. Газы разложения с низким молекулярным весом включают водород, метан, этан, этан, этилен, монооксид углерода и диоксид углерода. Эти газы неисправностей растворимы в диэлектрической жидкости. Анализ количества каждого из дефектных газов, присутствующих в жидкости, позволяет идентифицировать такие дефектные процессы, как коронация, искрение, перегрев и искрение.

Кислотность

Уровень кислотности трансформаторного масла измеряется в соответствии с BS2000 Part1: 1982 (также IP 1/74, метод A).

Высокая кислотность ускоряет разрушение бумажной изоляции и вызывает коррозию стальных резервуаров. Служба анализа масел обычно предлагает заменить масло, когда кислотность приближается к 0,3 мг КОН / г, но выражает озабоченность, когда она достигает 0,1 мг КОН / г. Считается, что кислотность со временем увеличивается экспоненциально.

Диэлектрическая прочность

Мера способности изоляционной жидкости без сбоев выдерживать электрическое напряжение (напряжение).Жидкости с высокой диэлектрической прочностью (обычно выражаемой в вольтах или киловольтах) являются хорошими электрическими изоляторами.

Оценка волокна

Оценка содержания волокна в образце масла производится путем пропускания поляризованного света через масло, четко показывая волокна и любой осадок, присутствующий в масле. Волокна классифицируются как длинные (более 5 мм), средние (от 2 до 5 мм) или короткие (менее 2 мм), а количество присутствующих волокон классифицируется как небольшое (от 1 до 5) или большое (более 10). .Осадки бывают легкими, средними и тяжелыми.

Присутствие волокон в образце масла, особенно в сочетании с высоким содержанием воды, может привести к плохому измерению электрической прочности изоляции. Это происходит потому, что влажные волокна втягиваются в электрическое поле и вызывают искрение.

Волокна (и влага) могут легко улавливаться во время отбора проб, поэтому важно обеспечить правильность отбора проб. Следуя рекомендованной нами методике отбора проб, образец масла будет более репрезентативным для объема масла в трансформаторе, а результаты испытаний будут более надежными.Мы можем поставить устройства для отбора проб, чтобы гарантировать репрезентативность отбираемых проб.

Цвет

Раньше существовал британский стандарт, который давал диапазон цветов от 1 до 10; 1 — белое / желтое и 10 — темно-коричневое / черное сильно окисленное масло. Мы используем аналогичную цветовую гамму, чтобы определить, есть ли внезапное ухудшение качества масла во время его анализа на различные виды.

Color также использовался в прошлом для перекрестной проверки идентичности образца.Например, резкое изменение цвета с темного на светлый может указывать на замену масла или неправильное обозначение образца.

Анализ полихлорированного бифенила (ПХБ)

В прошлом ПХБ были изолирующими жидкостями, которые использовались из-за их негорючих свойств, в основном в трансформаторах, где возгорание было бы недопустимо, и в качестве диэлектрической жидкости в конденсаторах. К сожалению, минеральное масло, используемое в трансформаторах, распределительных устройствах и т. Д., За годы подверглось перекрестному загрязнению из-за того, что жидкость PCB помещалась в грязные резервуары с минеральным маслом, из-за использования оборудования для кондиционирования как минеральных жидкостей, так и жидкостей PCB, а также из-за утечки конденсаторов в системы с минеральным маслом. .

ПХБ

практически не поддаются биологическому разложению и токсичны и имеют тенденцию накапливаться в пищевых цепочках, и в результате было принято законодательство для предотвращения широкомасштабного загрязнения. Жидкости, содержащие более 50 мг / кг (или 50 частей на миллион по весу), должны классифицироваться как вредные вещества, и утилизация должна осуществляться путем сжигания при высокой температуре, что является дорогостоящим. Фактически поставщики масла согласились не поставлять масло, содержащее более 10 мг / кг, и по той же причине любое масло, отобранное более 10 мг / кг, является дорогостоящим для утилизации, даже если оно может быть не таким высоким, как 50 / мг / кг.

Мы используем капиллярную колоночную хроматографию для определения концентрации ПХБ в масле. Oil Analysis Services идентифицирует три основных типа печатных плат, то есть 1242, 1254 и 1260, и сообщает об общем содержании печатных плат.

Анализ металлов в масле

Анализ «металл в масле» трансформаторного масла используется в дополнение к анализу растворенных газов (DGA). Когда анализ газа в масле указывает на наличие возможной неисправности, анализ металла в масле поможет определить тип неисправности и точно определить ее местонахождение.

Неисправности с высокой энергией не только ухудшают изоляцию трансформатора (масло, бумагу, дерево и т. Д.), Но могут образовывать металлические частицы, которые рассеиваются в масле. Эти частицы будут распространяться по трансформатору, в основном за счет циркуляции масла. Некоторые компоненты трансформатора выделяют специфические металлические частицы. Эти металлические частицы могут быть найдены по отдельности или в различных комбинациях и концентрациях. Тип частиц поможет сузить список компонентов, вовлеченных в неисправность.

Металлы, которые могут быть обнаружены в трансформаторном масле: алюминий, медь, железо, свинец, серебро, олово и цинк. Например, медь может быть найдена в обмотках, а также в любых компонентах из бронзы или латуни. Свинец содержится в паяных соединениях, разъемах и других периферийных компонентах. Железо находится в сердечнике и баке трансформатора, а алюминий — в обмотках, коронирующих щитах и ​​керамических втулках. Проушины, болты, соединители и некоторые периферийные компоненты могут также содержать олово, серебро и цинк.

Анализ металлов в масле можно проводить разными методами. Атомно-абсорбционная спектроскопия (AA) и спектрометрия индуктивно-связанной плазмы (ICP) являются двумя примерами методов, используемых для измерения концентрации металлов в масле. Обычно частицы металла, содержащиеся в образце, обжигаются при высоких температурах с образованием свободных атомов металла. Присутствие этих атомов в пламени (AA) или в плазме (ICP) может быть определено количественно путем измерения поглощения (AA) или излучения (ICP) дискретных частот в спектре излучения свободными атомами металла по сравнению с известным стандартом.Мы используем эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой (ICP) для измерения концентрации металлов в масле.

Не существует установленных пороговых уровней содержания металла в масле, но по мере сбора данных и документирования случаев анализ металла в масле становится еще одним проверенным инструментом, используемым для обнаружения неисправностей трансформатора задолго до того, как они перерастут в серьезные проблемы.

Одного отчета об анализе металла в масле недостаточно, чтобы получить истинное представление о состоянии агрегата. Последующие тесты должны быть выполнены для выявления тенденций в результатах и ​​выявления развивающихся проблем.Результаты представлены в виде таблицы истории и могут быть представлены графически.

Анализ фурфуролдегида (FFA)

При условии, что масло внутри трансформатора находится в хорошем состоянии и нет серьезных дефектов, срок службы трансформатора часто зависит от состояния бумажной изоляции обмоток. Было показано, что в масле, когда бумага разлагается и становится слабее, фурфуролдегид является одним из многих продуктов разложения. Также было показано, что существует линейная зависимость между логарифмом массы полученного фурфуролдегида и результирующей степенью полимеризации (DP) или прочностью бумаги.Когда DP падает примерно до 250, бумажная изоляция становится очень хрупкой, и можно считать, что срок службы трансформатора подошел к концу. Таким образом, измеряя концентрацию фурфуролдегида в масле, можно оценить оставшийся срок службы трансформатора.

Содержание воды в масле (содержание влаги)

Содержание воды в образце масла измеряется с помощью автоматического влагомера Mitsubishi, который основан на титровании по Карлу Фишеру и кулонометрической конечной точке.Все лаборатории сейчас используют эти инструменты для измерения растворенной воды и, вероятно, более 90% используют модель Mitsubishi. Прибор калибруется электронно, но проверяется с помощью стандартной воды в растворах метанола. Содержание воды указано в мг / кг (ppm).

Для образца масла, взятого из трансформатора 33 кВ, содержание воды обычно считается немного высоким, когда оно достигает 25 мг / л (ppm), и слишком высоким, когда оно достигает 30 мг / кг) ppm). Эти пределы меняются в зависимости от источника пробы масла.

Влага в сочетании с волокном в основных баках и селекторах и углеродом в диверторах резко снижает электрическую прочность масла до очень небезопасных уровней, что может привести к отказу установки.

При испытаниях, проведенных на 100 первичных трансформаторах от 132 кВ до 33 кВ, все с переключателями ответвлений под нагрузкой, потери из-за отказа селекторов и обмоток главного бака составили в среднем около одного в год. В течение следующего периода в 8 лет, в течение которого влажность отслеживалась на ежегодной основе и контролировалась, с установленным значением 30 ppm в качестве значения, при котором были установлены единицы измерения, потери были уменьшены примерно на 90%, при среднем содержании влаги около 18 ppm.

Установление важности влажности не отменяет проблемы DGA. DGA был принят как очень полезный партнер для анализа влажности, и испытания проводились ежегодно. Это позволило отслеживать тенденции отказов и принимать меры по устранению неисправностей до того, как произойдет повреждение из-за отказа и потеря питания. Это также позволило более точно определить программы капитального ремонта для завода.

Удельное сопротивление (Ires)

Удельное сопротивление жидкости является мерой ее электроизоляционных свойств в условиях, сопоставимых с условиями испытания.

Высокое удельное сопротивление отражает низкое содержание свободных ионов и ионообразующих частиц и обычно указывает на низкую концентрацию проводящих загрязняющих веществ.

Эти характеристики очень чувствительны к присутствию в масле растворимых примесей и продуктов старения.

Удельное сопротивление обычно проводят при температуре окружающей среды, но полезная дополнительная информация может быть получена, если испытание проводится при температуре окружающей среды и более высокой температуре, например, 90 градусов Цельсия.

Неудовлетворительные результаты при обеих температурах указывают на большую степень загрязнения, чем плохое значение только при более низкой температуре, и поэтому вероятность восстановления масла до удовлетворительного уровня путем сушки и низкотемпературной фильтрации меньше.

Межфазное натяжение (IFT) — ASTM D971

Очень чувствительный метод обнаружения полярных примесей, растворимых в масле, таких как кислоты и шламы, образующиеся в результате окисления. трансформаторных масел.Чем больше загрязняющих веществ в масле, тем ниже IFT. Технические характеристики нового масла — минимум 40 дин / см.

Коэффициент диэлектрического рассеяния (DDF)

DDF — тангенс угла потерь. Угол потерь — это угол, на который разность фаз между приложенным напряжением и результирующим током отклоняется от Pi / 2 рад, когда диэлектрик конденсатора состоит исключительно из изоляционного материала. Возрастающий коэффициент рассеяния указывает на старение масла или его загрязнение.