Скачать 163.68 Kb.
|
Актуальные вопросы применения трансформаторных масел Д.В. Шуварин, главный специалист по эксплуатации масел ЦИТО филиала ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС». Важным фактором для организации правильной эксплуатации энергетических масел является учет современных тенденций в их производстве, применении и контроле качества. Эти тенденции следует условно разделить на три основных направления. Первое – направление развития технологии производства. Это углубление очистки при производстве базовых масел на НПЗ и достижения необходимых эксплуатационных свойств только за счет последующей стабилизации базовых масел присадками. Все отечественные и ряд зарубежных производителей прекратили выпуск трансформаторных масел, не содержащих присадок. Кроме того, наблюдается устойчивая тенденция к расширению ассортимента присадок, входящих в композицию для стабилизации товарных трансформаторных масел. Поэтому становятся актуальны вопросы совместимости масел с различными композициями присадок, мероприятия по своевременной и грамотной стабилизации присадками эксплуатационных масел для продления их срока службы в электрооборудовании, а также совершенствование системы контроля качества масел. Второе – направление изменения требований к качеству масел, применяемых в электрооборудовании. Это ужесточение требований к качеству применяемых масел и расширение объема эксплуатационных испытаний. Целесообразно отметить, что в настоящее время практика поставки отечественными фирмами (изготовителями и поставщиками) высококачественных масел полностью готовых к заливу в электрооборудования на территории РФ отсутствует. Это в свою очередь вызывает необходимость правильного выбора марки масла и совершенствования систем очистки и снабжения маслами непосредственно у потребителей, т.е. на энергетических предприятиях, а также совершенствование системы контроля качества масла. Третье – направление обеспечения оптимальных условий работы масла в электрооборудовании. Это в первую очередь необходимость очистки или промывки электрооборудования во время проведения ремонта от эксплуатационных отложений (масляного шлама) перед заливом масла. Так как без удаления загрязнения из электрооборудования в большинстве случаев невозможно обеспечить регламентированные документами значения показателей качества масла и бумажной изоляции. Особенно это актуально для высоковольтных вводов. Это также эффективное охлаждение масла во время работы и защита его от окисления и загрязнения. Поэтому это становятся актуальны вопросы повышения эффективности комплекса мероприятий по обслуживанию масел и систем их защиты при организации эксплуатации, ремонта и модернизации электрооборудования. Трансформаторные масла различаются между собой эксплуатационными свойствами, в связи с различиями в применяемом сырье и технологиях их производства. Область применения трансформаторных масел в электротехническом оборудовании была приведена в таблице 1 Циркуляра Ц-01-98(Э) от 28.04.98г. Следует отметить, что в настоящее время Циркуляр Ц-01-98(Э) не имеет статус нормативного документа, но его общие положения и подходы являются рабочими и могут быть использованы в практике применения трансформаторных масел. Уже после выхода циркуляра допущены к производству и применению две новые марки отечественных трансформаторных масел. Это масло ВГ по ТУ 38.401.58-177-96 и масло Т-1500У по ТУ 38.401.58107-94 с соответствующими изменениями. Изменился ассортимент трансформаторных масел производства фирмы «Нюнас». Масло ВГ интересно тем, что обладая достаточно высокой термоокислительной стабильностью, оно является газопоглощающим. По данным ВНИИ НП масло ВГ могло бы быть рекомендовано для применения в высоковольтных вводах залитых как маслом ГК, так и другими маслами. На основании исследований ВНИИ НП масло марки ВГ обладает также хорошей совместимостью с другими маслами при необходимости смешения масел при заливе (доливе) другого электрооборудования. Однако опыт применения масла ВГ недостаточно обширен, чтобы детально оценить все особенности его применения в электрооборудовании различных типов и классов напряжения. У масла Т-1500У более высокая термоокислительная стабильность обеспечивается за счет применения композиции присадок (ингибитор окисления и деактиватор). Следует ожидать, что рост tg масла Т-1500У при работе в электрооборудовании будет значительно более медленным, в сравнение с ранее выпускавшимся маслом марки Т-1500У или тем более ТСп (ТСО). А это приведет к увеличению срока службы масла. Однако целесообразно пока применять масло Т-1500У, не смешивая с другими маслами. В случае необходимости смешения рекомендуется обязательно выполнить испытания на совместимость масел по специальной программе. Следует заметить, что залив масла Т-1500У в электрооборудование с высоким значением tg изоляции и/или масла может привести к улучшению данного показателя, особенно если оно будет промыто маслом Т-1500У. Однако уже обозначились сложности с применением масла Т-1500У, которые связаны с существующей системой контроля качества. Это щелочная реакция водной вытяжки и сложности с определением кислотного числа масла методом объемного титрования с индикатором. В настоящее время допущены к применению и производятся масла следующих марок:
Из перечисленных выше масел только масла ГК и ВГ удовлетворяют новым требованиям публикации МЭК 60296. Можно предложить несколько практических советов при выборе марки трансформаторного масла с учетом особенностей их применения.
Масло ГК зарекомендовало себя как высококачественное трансформаторное масло с продолжительным сроком службы. Основная особенность масла ГК это - высокое качество масла определяется хорошей восприимчивостью масла к действию антиокислительной присадки (АГИДОЛ-1 (ионол)), т.е. у масла ГК с потерей присадки следует ожидать резкое ухудшение основных эксплуатационных характеристик. Данная особенность делает актуальным мероприятия по стабилизации эксплуатационных масел марки ГК присадкой АГИДОЛ-1, особенно при продолжительном сроке службы (более 20 лет). Наиболее полно свои высокие эксплуатационные свойства масло ГК проявляет, если эксплуатируется в чистом виде без смешения с другими маслами. Даже незначительное смешение масла ГК с маслами более низкого качества (ТСп, ТКп) способно значительно ухудшить его качество. При выборе марки масла для смешения с маслом марки ГК, наиболее оптимальным вариантом являются выбор масла с высокой стабильностью против окисления (например: ВГ). Вопросы обеспечения надежной эксплуатации масляной изоляции с маслом ГК есть в высоковольтных вводах масляных выключателей, это наиболее вероятно связано со спецификой механизма образования осадков при пониженных температурах.
Масло ВГ также является высококачественным трансформаторным маслом с прогнозируемым продолжительным сроком службы. Однако практический опыт эксплуатации данного масла непродолжителен и не обширен, как у масла марки ГК, чтобы делать корректные заключения об особенностях его эксплуатации. Можно предположить, что масло ВГ более универсально, чем масло ГК, хотя и уступает ему по стабильности против окисления. При необходимости замены масла ГК в электрооборудовании (или смешении), маслу марки ВГ следует отдать предпочтение перед другими трансформаторными маслами (ну конечно кроме самого масла ГК).
Масло Т-1500У является качественным трансформаторным маслом с прогнозируемым продолжительным сроком службы. Оно уступает по качеству маслам марок ГК и ВГ, но превосходит по качеству масла марок ТСп и ТКп. Практический опыт применения мал, но уже есть сложности с организацией эксплуатации масла марки Т-1500У. Это проблема смешения с другими маслами, сложности организации контроля качества за счет наличия деактивирующей присадки. Следует отметить, что долив масла Т-1500У в масло марки ТСп (ТСО) однозначно позволит улучшить качество последнего. Вопросы совместимости масла Т-1500У с трансформаторными маслами других марок не столь очевидны и требуют проведения специальных испытаний. Масло Т-1500У явно уступает по универсальности применения маслам марки ВГ и ГК. Деактивирующая присадка (БЕТОЛ-1) сорбируется на крупнопористом силикагеле, создает ли это риск отрицательного воздействия на качество масла в настоящее время детально не исследовано. Если выбирать марку масла, например для электрооборудования до 110 кВ включительно, то несмотря на сложности, все же рекомендуется отдать предпочтение маслу марки Т-1500У перед ТКп или ТСп, как маслу с более лучшими эксплуатационными свойствами. Одной из интересных особенностей масла марки Т-1500У следует считать возможность улучшения характеристик бумажно-масляной изоляции с высоким значением tg при промывке маслом Т-1500У.
Масло ТКп является трансформаторным маслом невысокого качества с ограниченной областью применения. Масло марки ТКп по ТУ 38.401.5849-92 современного производства уступает по своим эксплуатационным свойствам маслу марки ТКп, производимому ранее по ГОСТ 982. Необходимо отметить, что производитель масла ТКп может поставлять масло с ухудшенными низко-температурными свойствами (допускается изменениями к ТУ 38.401.5849-92). Это может создать сложности с организацией надежной эксплуатации масла ТКп в масляных выключателей без подогрева бака при низких температурах. Можно рекомендовать, если возникла необходимость долива (смешения) старого эксплуатационного масла ТКп (ГОСТ 982-56 или ГОСТ 982-68), выбрать для этого масло марки ВГ или ГК.
Масло ТСп (или сейчас его маркируют как ТСО) является трансформаторным маслом невысокого качества с ограниченной областью применения. Основная особенность этого масла состоит в том, что старение масла сопровождается резким ростом tg. Масло содержит больное количество сернистых соединений. Поэтому рекомендуется применять это масло в электрооборудовании только до 35 кВ включительно, или отказаться вообще от его применения. При необходимости долива электрооборудования с маслом ТСп отдать предпочтение маслам марок ГК, ВГ или Т-1500У.
В настоящее время испытания новых марок трансформаторных масел зарубежных производителей, допущенных к применению в РФ, на совместимость с маслами отечественного производства официально не проводились. Поэтому при эксплуатации электрооборудования с импортными маслами следует быть готовым к необходимости покупки масла той же марки (или другой марки, но той же фирмы-производителя) или планировать затраты на проведение специальных испытаний на совместимость с отечественными маслами. Несколько комментариев к основным подходам к применению трансформаторных масел в электрооборудовании. После капитального ремонта в электрооборудование допускается заливать подготовленные (очищенные) свежие, эксплуатационные и регенерированные масла, а также их смеси, если их качество удовлетворяет ОНИЭ. Доливка масла в электрооборудование должна осуществляться с учетом области применения масла и порядка их смешения, если долив масла производится в электрооборудование после его монтажа или ремонта, показатели качества подготовленных (очищенных) масел, предназначенных для долива, должны удовлетворять требованиям Таблиц 25.2 и 25.3 (с изменениями) ОНИЭ. Если долив масла производится в эксплуатируемое электрооборудование, показатели качества масел, предназначенных для долива, должны удовлетворять требованиям Таблицы 25.4 ОНИЭ (область нормального состояния масла). При доливе масла в высоковольтные вводы или его замене, а также при смешении, целесообразно учитывать рекомендациями Таблицы 2 Циркуляра Ц-01-98(Э) от 28.04.98г. Возможно при согласовании с заводом-изготовителем вводов применять масло марки ВГ для перезаливки вводов вне зависимости от марки ранее залитого масла. Во время работы в электрооборудовании эксплуатационные характеристики масел постепенно ухудшаются. Причинами этого процесса является старение масла и загрязнение его водой, механическими примесями, солями различных кислот. Скорость и степень ухудшения эксплуатационных характеристик масел определяют срок их службы в оборудовании. Основным процессом старения является термическое окисление компонентов масла. Кроме того, незначительные количества воды и (или) механических примесей, обладающих электропроводящими свойствами, при попадании в масла могут вызвать значительное ухудшение их диэлектрических характеристик. Не вызывает сомнения что совместное, отрицательное влияние воды и механических примесей (особенно частиц меди, железа и других металлов, целлюлозных волокон, коллоидных частиц) на эксплуатационные свойства трансформаторных масел намного сильнее, чем влиянии одного из этих факторов. Продукты старения, коллоидные частицы, вода и механические примеси постепенно накапливаются в масле, на поздних стадиях старения образуется шлам (потенциальный осадок). Эти процессы создают риск выпадения из масла осадка, который не только ухудшает охлаждение активной части и электрические характеристики твердой изоляции, но и способствует ее постепенному разрушению. Отложение шлама на активной части вызывает необходимость вывода электрооборудования в капитальный ремонт и проведения специальных операций по удалению его из твердой изоляции и с других элементов конструкции для восстановления электроизоляционных характеристик. Следует отметить, что намного проще и дешевле существенно замедлить интенсивное старение и (или) загрязнение масла, чем проводить ремонт электрооборудования и очистку активной части, а также замену или регенерацию масла. Для обеспечения высокой надежности работы и увеличения межремонтного периода электрооборудования необходимо не только использовать высококачественные трансформаторные масла, но и обеспечивать эффективную их очистку при заливе в подготовленное электрооборудование, а также постоянное поддержание необходимой качества и промышленной чистоты масел (и как следствие активной части) в процессе эксплуатации. Данный подход может быть реализован только при правильном выборе и достаточном оснащении энергетических предприятий средствами очистки и (или) регенерации масел, обладающих необходимой эффективностью действия, современной организацией масляного хозяйства и системы снабжения маслами, а также современными методиками и приборами для контроля качества масла. Актуальность такого подхода определяется тем, что ранее ремонты электрооборудования проводились в основном в нормативные сроки, а в настоящее время осуществляется переход к ремонтам в зависимости от технического состояния. Этот принцип является одним из базовых при разработке новых документов. Технология подготовки (очистки) трансформаторных масел, обычно применяемая на энергетических предприятиях, предусматривает комбинацию различных методов. Предварительная, грубая очистка масла (свежего или отработанного) от дисперсной воды и механических примесей (шлама) осуществляется в резервуарах открытого склада масляных хозяйств с помощью отстаивания. Выделившиеся загрязнения периодически удаляются из резервуаров при помощи дренажей донных слоев (остатков) масла. При этом удаляются, как правило, крупные и тяжелые частицы размером свыше 40 мкм. Наиболее эффективны для этих целей вертикальные резервуары с конусными днищами. Установки для очистки трансформаторного масла на основе центробежно-вакуумной и адсорбционной (осушка цеолитом) технологии используются для подготовки его к заливу в электрооборудование открытого типа до 500 кВ включительно, так как обеспечивается удаление дисперсной и растворенной воды, механических примесей, но данные установки не позволяют осуществить необходимую дегазацию масла. Для подготовки к заливу или обработки масла непосредственно в герметичном электрооборудовании до 1150 кВ включительно применяются установки вакуумной очистки при нагревании, которые позволяют удалять из масла практически полностью механические примеси, растворенные воду и газы. Если на вакуумные установки подается предварительно очищенное масло, то значительно сокращается время, необходимое для обеспечения требуемых нормативных значений показателей качества масла перед заливом в электрооборудование. Во всех установках используются фильтры тонкой очистки масла с номинальной тонкостью фильтрации от 3 до 10 мкм. Промышленная чистота электрооборудования при заливе масла после монтажа или ремонта является одним из основных факторов, обеспечивающих надежность его работы и продолжительные сроки службы масел. Специально подготовленные трансформаторные масла должны заливаться в чистое электрооборудование, из которого полностью удалены шлам, продукты старения масла и другие загрязнения, способные оказывать отрицательное воздействие, как на качество масла, так и на надежность работы электрооборудования в целом. Электрооборудование перед заливом масла рекомендуется промывать с помощью горячего (температура 55-80 °С) очищенного трансформаторного масла для удаления остатков загрязнения с активной части и внутренней поверхности баков. Данную операцию особенно целесообразно применять перед заменой масла во всех высоковольтных вводах (вне зависимости от срока службы) и трансформаторах с продолжительным сроком службы (более 12 лет). Заливать трансформаторное масло в электрооборудование рекомендуется под вакуумом (с частичным вакуумированием бака трансформатора или высоковольтного ввода) для устранения риска образования газовых включений в изоляции при пуске электрооборудования. Важным для организации надежной эксплуатации трансформаторных масел является возможность обеспечить их эффективное охлаждение. Несомненно, представляет интерес применение пластинчатых маслоохладителей для трансформаторов с системой охлаждения «Ц». Правильная эксплуатация воздухоосушительных и термосифонных (адсорбционных) фильтров, пленочной защиты трансформаторов, герметизация электрооборудования позволяет значительно продлить срок службы масла в электрооборудовании. Для надежного контроля технического состояния электрооборудования необходимо иметь хорошо оснащенную и аккредитованную (аттестованную) лабораторию. При этом должны применяться сертифицированные приборы и аттестованные методики. Особенно актуально иметь хорошо оснащенную и аккредитованную лабораторию тем предприятиям, которые занимаются диагностикой технического состояния или ремонтом электрооборудования. Все отечественные трансформаторные масла, выпускаемые в настоящее время, содержат антиокислительную присадку 2.6-дитретбутил-паракрезол (АГИДОЛ-1, ионол). Количество ионола в свежем трансформаторном масле зависит от марки масла и должно быть не менее 0.2% массы. В присутствии АГИДОЛ-1 процесс термоокислительного старения масла находится в индукционном периоде, который характеризуется малыми скоростями образования различных продуктов окисления и как следствие малым изменением показателей качества масла. АГИДОЛ-1 в масле находятся в растворенном состоянии и практически не извлекаются из масла различными адсорбентами при непрерывной регенерации. Эффективность работы АГИДОЛ-1, как ингибитора окисления, значительно выше в глубоко очищенных маслах с малым содержанием ароматических углеводородов и смол, таких как масла гидрокрекинга марки ГК, ВГ, МВТ и АГК. Деактивирующие присадки БЕТОЛ-1 или аналогичные усиливают действие ионола, т.к. устраняют каталитическое воздействие меди на старение масла. При эксплуатации трансформаторного масла идет процесс непрерывного расхода присадок, скорость которого зависит от многих факторов и, в первую очередь, от температуры и концентрации кислорода в масле. С их увеличением увеличивается и расход присадок. При снижении концентрации АГИДОЛ-1 в эксплуатационном масле ниже определенного предела (ниже 0.1% массы, а для масла ГК менее 0.05%) начинается процесс интенсивного старения масла, обусловленный значительным снижением стабильности против окисления. Эксплуатация трансформаторного масла с содержанием АГИДОЛ-1 ниже 0.1% массы нежелательна потому, что при этом возможно образование шлама и ухудшение эксплуатационных характеристик масла. Это ведет к значительному увеличению расхода силикагеля в фильтрах трансформаторов для поддержания эксплуатационных характеристик масла или к необходимости последующей замены масла свежим. Условно процесс старения масел, характеризующийся изменением кислотного числа и содержания антиокислительной присадки можно изобразить в виде графика, приведенного в приложении 1. Так на первоначальной стадии эксплуатации масла происходит естественное снижение концентрации антиокислительной присадки (так называемый индукционный период окисления масла [зеленая зона 1]), который характеризуется плавным увеличением кислотного числа. По завершению индукционного периода окисления масла остаточное содержание присадки в нем, как правило, составляет менее 75% от первоначального (зависит от изначального качества базового масла). Затем начинается процесс интенсивного окисления масла [желтая зона 2], который характеризуется резким увеличением кислотного числа. При накоплении достаточного количества продуктов старения в масле появляются потенциальные осадки (растворенный шлам). Пользуясь данным графиком, можно определить условно три области для ввода присадок. Первая область – индукционный период окисления [зеленая зона 1]; область эффективного воздействия присадки (рекомендуемая область введения присадки). Вторая область – интенсивное окисление [желтая зона 2]; когда восприимчивость к введению присадки зависит от исходного качества базового масла и количества загрязнений, то есть ввод присадки может, как продлить срок службы масла, так и оказаться малоэффективным (область возможного введения присадки). Третья область – глубокое окисление [красная зона 3]; когда масло практически не восприимчиво к воздействию присадки, а ее ввод инициирует выпадение осадков из масла (область недопустимости введения присадки). Поэтому необходимо в процессе эксплуатации контролировать содержание АГИДОЛ-1 и вводить его в масло при снижении концентрации АГИДОЛ-1 до 0.1% массы в количестве 0.2-0.3% массы. Ввод присадки следует рассматривать как профилактическую меру, а не мероприятие способное полностью решить все проблемы с маслом. Введение АГИДОЛ-1 в эксплуатационное масло, в котором образовался шлам, а также с КЧ более 0.1 мг КОН/г неэффективно, поэтому перед введением присадки необходима регенерация такого масла крупнопористым адсорбентом. Присадку АГИДОЛ-1 вводят в масло непосредственно в баке электрооборудования или на маслохозяйстве (для слитого из оборудования масла). Следует отметить, что ввод присадок, необходимо осуществлять только после проведения необходимых лабораторных испытаний, подтверждающих восприимчивость масла к воздействию присадок. Нарушение технологии ввода и неправильное применение присадок может не только снижать экономическую эффективность данной операции, но и привести к снижению надежности работы электрооборудования и ухудшению характеристик бумажно-масляной изоляции. Наибольшую эффективность имеют мероприятия по эксплуатации трансформаторных масел, которые осуществляются комплексно по специальной программе. Такая программа должна быть разработана с учетом особенностей конкретного энергетического предприятия (ассортимент масел, парк и техническое состояние электрооборудования, оснащенность и функциональность маслохозяйства и маслоочистительного оборудования, надежность системы снабжения маслами, эффективность контроля качества масел и диагностики состояния электрооборудования, проведение специальных мероприятий по восстановлению качества масел и многое другое). Рекомендуется, чтобы такая программа была реализована в местной инструкции по эксплуатации масляного хозяйства и (или) трансформаторных масел. Очень важным элементом такой программы является правильная организация масляного хозяйства, чтобы исключить риск потери качества масла на стадии его приема из транспортных емкостей, хранения, подготовки и подачи к потребителю. При необходимости консультаций по вопросам применения трансформаторных масел, реконструкции масляных хозяйств, организации, комплектации и аттестации лабораторий контроля качества масел, внедрении новых методик и приборов для диагностики состояния масла и оборудования, поставки и оснащения современным маслоочистительным оборудованием рекомендую обращаться по электронной почте, адреса указаны ниже. 107023, г. Москва, Семеновский пер., д.15 (095) 360-3553, 740-3037, факс 360-9162 E- mail: shuv7@rambler.ru или oil@orgres-f.ru Перечень использованной литературы.
Приложение: Старение масел и срабатывание ингибитора окисления. |
1. назначение установка передвижная сепараторная маслоочистительная... Установка передвижная сепараторная маслоочистительная псм2-4 предназначена для сушки под вакуумом трансформаторных масел, а также... |
Актуальные вопросы финансирования Актуальные вопросы финансирования и развития здравоохранения ростовской области в свете 20-летия обязательного медицинского страхования... |
||
Актуальные вопросы фтизиатрии Буканова А. В., Гордашников В. А. «Актуальные вопросы фтизиатрии»: Учебное пособие/ Владивосток; 2007. 320 с |
«Актуальные вопросы современного российского уголовно-исполнительное... Предполагает наличие у студента, во-первых, определенных базовых когнитивных способностей и умений, а, во-вторых, сформированных... |
||
Кгбпоу «вбмк» актуальные вопросы здоровьесбережения сборник материалов «Актуальные вопросы здоровьесбережения»: материалы региональной студенческой научно-практической конференции. Владивосток: кгбпоу... |
Инструкция по технической эксплуатации масла трансформаторного Настоящей инструкцией следует руководствоваться при эксплуатации нефтяных трансформаторных масел в маслонаполненном высоковольтном... |
||
Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел Методические указания предназначены для персонала электрических станций, электрических сетей, подстанций, а также наладочных и ремонтных... |
Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел рд 34. 43. 105-89 Методические указания предназначены для персонала электрических станций, электрических сетей, подстанций, а также наладочных и ремонтных... |
||
Актуальные вопросы развития экономики и профессионального образования в современном обществе Актуальные вопросы развития экономики и профессионального образования в современном обществе: Материалы XII международной молодежной... |
Экзаменационные вопросы по фармакогнозии для студентов 4 курса фармацевтического... Значение физических (плотность, показатель преломления, показатель угла вращения, растворимость и др.) и химических (кислотное число,... |
||
Экзаменационные вопросы по фармакогнозии для студентов 4 курса фармацевтического... Значение физических (плотность, показатель преломления, показатель угла вращения, растворимость и др.) и химических (кислотное число,... |
Техническое описание и руководство по эксплуатации Комплектных трансформаторных... Руководство по эксплуатации предназначено для изучения персоналом и практического применения при монтаже и эксплуатации подстанций... |
||
Тема: Актуальные вопросы взаимодействия кадастровой палаты с муниципальными... Слайд 1 Тема: Актуальные вопросы взаимодействия кадастровой палаты с муниципальными образованиями Республики Татарстан |
Разработка эффективной технологии получения гидратированных подсолнечных... Специальность 05. 18. 06 – Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов |
||
Новости Форум Актуальные вопросы проектирования предметной информационно-образовательной среды учителя предметника |
Курсы: Организация документооборота и архива Актуальные вопросы технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования |
Поиск |