Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа №2

«Определение температуры вспышки трансформаторного масла»

Цель работы: Изучить основные диэлектрические свойства трансформаторного масла. Получить навыки работы с прибором типа ПНВЭ.

Краткие теоретические сведения

Многие повреждения или отклонения от нормального состояния вообще никак не проявляются при внешнем осмотре трансформаторов. Особенно это относится к начинающимся внутренним повреждениям. Значительная часть внутренних повреждений может быть определена проверкой состояния трансформаторного масла. Такие внутренние повреждения, как местные перегревы, частичные разряды (в масле или твердой изоляции), незначительное искрение в контактных соединениях и т.п., так или иначе сказываются на свойствах трансформаторного масла. Изменение его характеристик происходит также при увлажнении, загрязнении, попадании воздуха или другого газа и, наконец, в результате естественного старения как самого масла, так и твердой изоляции. Испытание и химический анализ трансформаторного масла являются старейшими и наиболее распространенными способами проверки состояния трансформаторов.

Трансформаторное масло выполняет функции диэлектрика и охлаждающей среды, а для устройств регулировки напряжения силовых трансформаторов - дугогасящей среды. Свежее трансформаторное масло светло-желтого цвета и имеет высокие физико-химические и диэлектрические свойства. Старение масла в эксплуатации связано с его окислением. При соблюдении всех правил монтажа трансформатора и заливки масла на первом этапе процесс окисления происходит медленно. Изменения в масле обычными методами почти не обнаруживаются, но стабильность масла постепенно снижается. На втором этапе масло приобретает коричневый цвет, становится мутным, увеличивается кислотное число и зольность, появляются низкомолекулярные кислоты, которые оказывают вредное воздействие как на бумажную изоляцию, так и на металлы. Появляются осадки, которые могут ухудшить условия охлаждения обмоток.

Помимо внутренних, так сказать "естественных", причин старения масла (высокая температура, изоляционный лак, остаточная влага в масле и бумажной изоляции, медь и другие материалы, с которыми соприкасается масло), сказываются и внешние причины - недостаточная очистка трансформатора при смене масла, попадание воды, неисправность контактов, наличие короткозамкнутых контуров и других причин местных перегревов и т.д. Так, при попадании воды снижается пробивная прочность масла. В общем случае вязкость и температура вспышки масла в эксплуатации увеличиваются за счет испарения легких фракций масла. Но при наличии местных перегревов за счет разложения масла при высокой температуре без доступа воздуха температура вспышки может понизиться.

Предельно допустимые показатели физико-химических и диэлектрических свойств как вновь заливаемого, так и эксплуатируемого трансформаторного масла приведены в приложении 1.

Одним из важнейших параметров, позволяющих контролировать трансформаторе масло является температура вспышки. Во время работы трансформатора по мере испарения из масла более легких фракций пропорционально времени эксплуатации вязкость медленно увеличивается. При испарении масла ухудшается его состав, растет вязкость, образуются взрывоопасные и другие газы. Снижение температуры вспышки трансформаторного масла также указывает на наличие в оборудовании дефектов, приводящих к разложению масла и образованию воспламеняющихся летучих фракций (короткозамкнутые витки, повреждение контактов и т.п.).

Температурой вспышки трансформаторного масла называется та температура, при которой вспыхивает смесь паров масла с воздухом при поднесении открытого пламени. Примеси легких фракций нефти резко снижают температуру вспышки масла. Например, примесь 0,5% бензина снижает температуру вспышки масла со 180° С до 80° С. Для того чтобы обезопасить работу в пожарном отношении, трансформаторное масло должно иметь температуру вспышки не ниже 135° С. Если трансформаторное масло имеет температуру вспышки ниже нормируемой в технических условиях, то это указывает на неправильный разгон нефти, т. е. производственный брак, или, что значительно чаще, на загрязнение масла бензином или керосином. Кроме того, понижение температуры вспышки может быть вызвано разложением масла при аварии трансформатора, когда возникают очень высокие температуры.
Необходимо следить за изменением температуры вспышки в процессе обработки масла во время монтажа трансформаторов. При падении температуры вспышки на 5° С и больше по сравнению с исходной величиной масло нельзя допускать к эксплуатации. Следует найти и устранить причину, вызывающую понижение температуры вспышки. Если снижение температуры вспышки будет составлять 1—2° С, то этот показатель можно восстановить путем обработки масла под возможно более глубоким вакуумом при температуре 50—60° С. Для этой цели могут быть применены центрифуги с вакуумным устройством или установки дегазации масла, при применении последних остаточное давление может составлять 1—2 мм рт. ст.

В лабораторной работе температуры вспышки трансформаторного масла определяется при помощи прибора ПВНЭ. Сущность метода определения температуры вспышки в закрытом тигле заключается в определении самой низкой температуры горючего вещества, при которой, в условиях испытания над его поверхностью, образуется смесь паров и газов с воздухом, способная вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования ещё недостаточна для последующего горения. Температура вспышки характеризует испаряемость масла, дает представление о наличии в масле более или менее летучих углеводородов. Чем ниже температура вспышки, тем больше в нем летучих веществ. При нормальной работе аппаратов и трансформаторов температура вспышки постепенно возрастает вследствие улетучивания легких фракций.

Дата добавления: 2015-08-09