Испытания трансформаторного масла

В процессе эксплуатации трансформаторов изоляция стареет и претерпевает ряд физико-химических изменений. При этом происходит выделение продуктов разложения различных типов.

  Наибольшее выделение происходит во время возникновения термических и электрических дефектов.

Определение степени загрязнения трансформаторного масла продуктами разложения происходит во время отбора проб с последующим испытанием образцов.

Трансформаторное масло является элементом изоляционной системы.

В соответствии с назначением трансформаторное масло выступает в качестве электроизоляционного материала, обеспечивающего теплоотводящую и дугогасящую среду. Кроме этого трансформаторное масло выполняет защитную функцию для твердой изоляции от проникновения в нее влаги и воздуха.

  Масло, залитое в оборудование, диагностируется по методике сокращенного анализа.

Сокращенный объем подразумевает определения:

• кислотного числа
• реакцию водной вытяжки
• наличие воды и механических примесей
• температуру вспышки
• пробивное напряжение.

  Термические воздействия в процессе эксплуатации, происходит крекинг масла – это разложение с появлением углеводородов и газов.

  Повышенная кислотность, возникающая в процессе старения, понижает механическую стойкость твердых диэлектриков.

  Увлажнение, понижается электрическая стойкость и происходит усиление процессов разрушения твердых диэлектриков.

  Окисление и выпадение шлама, вызывают процесс старения. Как следствие – повышение диэлектрических потерь и снижение теплоотвода.

Состояние трансформаторного масла характеризуется электрической прочностью и тангенсом угла диэлектрических потерь.

   Свойства масла как защитной среды определяются прозрачностью, кислотным числом, влажностью и процентным содержанием водорастворимых кислот и щелочей.

Отбор контрольных проб трансформаторного масла

Проведение действий по отбору проб, особенно для испытаний на пробой напряжения и tqδ, требует особенной осторожности. Не менее важно тщательно брать пробы для определения увлажненности изоляции.

Определение тангенса угла диэлектрических потерь и последовательность отбора проб масла для анализа в процессе монтажа определяются инструкциями завода - изготовителя электрооборудования.

Испытание выполняется с помощью портативного автоматического анализатора диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой.

• Производится 6 пробоев с интервалом 10 минут.
• Первый пробой – пробный, его результат не учитывается.
• За величину пробойного напряжения принимается среднеарифметическое из пяти последующих пробоев.
• При неудовлетворительных результатах испытаний берется повторная проба, после чего дается окончательное заключение

Испытание выполняем по специальной методике, руководствуемся требованиями ГОСТ 6581-75, ГОСТ 982-80.

  Для определения диэлектрических потерь (tqδ) используют мост переменного тока, который работает по прямой схеме или установку Тангенс-3М. С его помощью можно измерить электрическую емкость, температуру пробы, диэлектрическую проницаемость. Для калибровки автоматических установок используется ячейка трехзажимного типа ЯОИ-3.

  Для определения пробивного напряжения масла (используются автоматические установки СКАТ-М100 или испытательный аппарат АИМ-90А, переносное устройство для нахождения величины пробивного напряжения КПН-901).

Хроматографический анализ

Для выявления дефектов в конструкционных узлах маслонаполненного оборудования выполняют хроматографический анализ, он эффекетивен, 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.

При естественном процессе старения в твердой изоляции наблюдаются следующие продукты разложения: вода, метан, двуокись углерода, этан, окись углерода. Основной продукт разложения – двуокись углерода.

Состав газов в трансформаторном масле определяется в результате анализа и свидетельствует о типе дефекта, который явился причиной отключения трансформатора.

Существует несколько методов контроля, производимых сотрудниками специализированной электролаборатории:

• определение горючести газа в газовом реле (контроль может быть выполнен оперативным персоналом или при испытаниях перед повторным включением трансформатора);
• определение количества горючего газа в азотной подушке, выполняется для трансформаторов с азотной защитой (используется экспресс метод);
• анализ газов в газовом реле;
• анализ газов в масле лабораторно после взятия контрольных проб, эффективен для профилактического контроля.

Анализ масла производится с помощью масс-спектрографа или хроматографа, выделением растворенных газов из контрольной пробы масла.