Регенерация масла в трансформаторах

 Для трансформаторов, которые проработали много лет и прошли множество ремонтов, сопровождавшихся периодической доливкой или частичной и даже полной заменой масла однозначно определить марку масла достаточно сложно.

В полном объеме сведения можно получить только на заводах изготовителях оборудования, что через 20-40 лет после изготовления весьма проблематично. Уверенно говорить можно, только о марке масла, которое было залито в трансформатор на заводе изготовителе на основании отметки сделанной в заводском паспорте трансформатора, или же в документации шефмонтажа при первом включении трансформатора.

Получение сведений о восстановительных ремонтах само по себе не вызывает возражений, но реальное получение этих сведений сопровождается зачастую с непреодолимыми трудностями связанными, как правило, с периодическими структурными реорганизациями предприятий, сопровождающимися потерей документации. В эксплуатационных условиях уровень масла в трансформаторах постепенно понижается вследствие испарения масла и его периодических отборов для испытаний. В связи с этим приходится периодически производить доливку масла с помощью установки УД - 901

В связи с этим, говоря о марке залитого в трансформатор масла, следует подразумевать некоторую базовую составляющую исходного масла с добавками целого набора товарного трансформаторного масла различных годов производства разрешенных к доливке в данный тип трансформатора. Это могут быть масла товарных марок Гк, Т-1500, Т-750, ТКп, ТАп, ТСп, Вг изготовленных по ГОСТ или ТУ различных годов.

В период бурного развития энергетики прошлого века широко применялись импортные масла, которые также рекомендовались к смешиванию в любых соотношениях с маслами ТКп и ТСп [8; 9]. Эту специфическую особенность необходимо учитывать при оценке состояния трансформаторного масла, так как в некоторых случаях смешение масел может привести к ухудшению качества масла.

КПН-901 устройство контроля пробивного напряжения трансформаторного масла (2)

«Объемы и нормы испытаний электрооборудования» жестко регламентируют в общей сложности 11 показателей качества эксплуатационных масел, однако по данным показателям качества не всегда представляется возможным однозначно определить тип эксплуатируемого масла [10].

Важной частью механизма профилактического обслуживания является регенерация трансформаторного масла. Трансформаторное масло должно быть очищено до того, как оно достигнет уровня ухудшения, что может привести к причине повреждения трансформаторной изоляции.

Очистка трансформаторного масла, включая регенерацию, является профилактическим инструментом обслуживания трансформатора с целью продления его жизни.

Цель профилактического ремонта с регенерацией трансформаторного масла - удалить остатки продуктов старения из твердой изоляции и масла до того, как они повредят трансформаторную изоляционную систему.

Регенерация - сложный физико-химический процесс, который может привести к необратимым качественным изменениям трансформаторного масла. Поэтому необходим контроль характеристик трансформаторного масла на каждом этапе регенерации.

В этой связи становится актуальным диагностика масла методами оптической абсорбционной спектроскопии [11]. Эти методы могут быть применены непосредственно в лабораториях энергетических предприятий стандартными спектрофотометрами. 1.3 Старение трансформаторного масла и методы ее оценки

При эксплуатации трансформаторного масла под воздействием различных эксплуатационных факторов происходит старение масла, связанное с процессами окисления углеводородного состава.

Вопросы окисления углеводородов нефтяных изоляционных масел рассмотрены в трудах множества исследователей. Так ряд исследователей [12], длительное время изучавшие окисляемость различных индивидуальных углеводородов и их смесей, пришли к следующим выводам относительно окисления в стандартных условиях ароматических углеводородов. 1. Ароматические углеводороды, лишенные боковых цепей, весьма стойко противостоят окислительному воздействию кислорода. 2. Окисление этих углеводородов в основном идет по пути образования различных продуктов уплотнения и лишь в незначительной степени сопровождается расщеплением ядер. 3. Ароматические углеводороды с боковыми цепями и многоядерные углеводороды, ядра в которых соединены алифатическими цепями, значительно менее стойки по отношению к кислороду. 4. Процесс окисления таких углеводородов идет обычно по боковым цепям или звену, соединяющему бензольные кольца. 5. С увеличением числа боковых цепей и их длины, а также разветвленности увеличивается склонность этих соединений к окислению, причем процент кислых продуктов растет, а процент продуктов уплотнения падает. 6. В нафтеновых углеводородах наиболее, уязвимым звеном является группа СН, по месту которой и происходит присоединение кислорода, нередко сопровождающееся расщеплением нафтенового кольца. Нафтеновые углеводороды окисляются легче, чем ароматические, причем окисляемость их также растет с увеличением числа и длины боковых цепей. Основным продуктом окисления нафтеновых углеводородов являются кислоты и оксикислоты. 7. Парафиновые углеводороды при окислении образуют преимущественно низкомолекулярные кислые и нейтральные продукты окисления [7]. При окислении трансформаторных масел происходит накопление в них смолистых веществ, образующихся в результате окислительной полимеризации и конденсации продуктов окисления. На начальных стадиях окисления содержание в трансформаторном масле смолистых веществ невелико, и они полностью растворимы в нем. По мере развития процесса окисления количество смолистых веществ увеличивается, и снижается их растворимость в масле. Накопление в трансформаторном масле продуктов окисления резко ухудшает его изоляционные свойства [13].

Окисление масел представляет собой сложный, многостадийный свободно радикальный процесс, происходящий в присутствии кислорода воздуха, то есть происходит разрушение химических связей между атомами в молекулах [13; 14]. Скорость реакции окисления углеводородов резко возрастает с повышением температуры. Контакт с металлом оказывает каталитическое воздействие на процесс окисления. Присутствие ароматических углеводородов с двойной связью в боковой цепи, которые обладают высокой реакционной способностью, в трансформаторных маслах также способствуют его ускоренному окислению.