КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА Комплексное диагностирование подстанционного высоковольтного электрооборудования Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования в энергетике Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Чебоксарский электромеханический колледж»

Физико- химический анализ трансформаторного масла 1.Определение пробивного напряжения 2.Измерение тангенса угла диэлектрических потерь 3.Определение класса чистоты 4.Определение температуры вспышки 5.Измерение влагосодержания (количественный и качественный) 6.Определение водорастворимых кислот (ВРК) 7.Определение кислотного числа (КОН) 8.Определение общего гасосодержания 9.Хроматографический анализ 10. Определение мутности 11. Определение фурановых соединений 12. Определение стабильности против окисления 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от температуры

Требования к качеству эксплуатационных масел по пробивному напряжению Категория электрооборудования Предельно допустимое значение показателя качества масла (кВ) Предназначенного к заливке в электрооборудование После заливки в электрооб орудование До 15 кВ включительно-20 До 35 кВ включительно-25 От 60 до 150 кВ включительно 4035 От 220 до 500 кВ включительно кВ6055

Схема измерения tg

Требования к качеству эксплуатационных масел по tg Категория электрооборудования Предельно допустимое значение показателя качества масла Силовые и измерительные трансформаторы, высоковольтные вводы предназначенного к заливке в электрооборудова ние после заливки в электрообору дование кВ включительно8/1210/ кВ включительно5/87/ кВ2/33/5 Примечание. В числителе tg масла приведены при 70, в знаменателе при 90 С.

Устройство для автоматизированного измерения температуры вспышки горючих жидкостей 1 – закрытая камера; 2 – нагреватель; 3 – крышка тигля; 4 – цилиндр; 5 – вентиляционные отверстия; 6 – поршень; 7 – высоковольтный трансформатор; 8 – промежуточный трансф- орматор; 9 – генератор высо- ковольтных импульсов; 10 – датчик температуры; 11 – блок индикации температуры, 14 – делитель сигнала; 15 – генератор высокой частоты; 16 – счетчик; 17 – запорный элемент; 21 – нагреватель; 22 – электрический разрядник; 23 – испытуемая жидкость

Устройство для измерения водорода и влаги чувствительность прибора по определению водорода - % об, содержание влаги – 0,1 мг/т – верхней часть емкости; 2 – нижняя часть емкости; 3 – сферический ультразвуковой пьезокерамический преобразователь; 4 – излучающая поверхность с радиусом кривизны R; 5 – ввод; 6 – диэлектрическая жидкость;7, 18, 20, 21 – вентили; 8 – вакуумный насос; 9 – оптическая кювета; 10 – многоходовой кран; 11 – внешняя неподвижная часть крана; 12 – притертая внутренняя часть крана; 13 – емкость для засыпки гидрида кальция; 14, 15, 16 – отверстия; 17 – дополнительная емкость для гидрида кальция; 19 – балластная емкость; 22 – притертый поршень; 23 – конический экран; 24 – упор; 25 – конический распределитель; 26 – генератор; 27 – блок индикации температуры; 28 – датчик температуры; 29 – манометр 10 -6

Измерение коэффициента диффузии трансформаторного масла Ультразвуковое воздействие ускоряет диффузионные процессы в жидкости в 10…15 раз. 1 – пьезокерамический преобразователь; 2 – проводящая оправа; 3 – стеклянный стакан; 4 – высокочастотный генератор, 5 – трансформаторное масло; 6 – фонтан; 7 – форвакуумный насос; 8 – вентиль; 9 – соединительная труба; 10 – оптическая измерительная кювета; 11 – лазер; 12, 14, 17 – линзы; 13 – кювета со сжатым молекулярным водородом; 15, 18 – фильтры; 16 – объектив; 19 – монохроматор; 20 – ФЭУ сопряженной с персональным компьютером IBM Зависимости объема V H2 выделившегося водорода из предва-рительно насыщенного водородом трансформаторного масла марки ГК измерительную кювету в вакууме с остаточным давлением 100 Па: 1 – самопроизвольная десорбция; 2 – десорбция под действием ультразвука. Схема экспериментаD= м 2 /с

Схема отбора проб масла на хроматографический анализ с герметичных вводов 500…750 кВ Пробоотборник трансформаторного масла: 1 – высоковольтный ввод; 2 – силовой трансформатор или высоковольтный масляный выключатель; 3 – трубка; 5 – вентиль; 6 – опора 5 – вентиль отбора проб; 7 – наконечник; 8 – конус; 9, 11 – отверстие, 10 – втулка; 12 – штуцер; 13 – отвод; 14 – гайка; 15 – колпачок; 16 – пружина; 17 – предохранительная крышка Устройство для отбора пробы диэлектрической жидкости на хроматографический анализ

Устройство для очистки диэлектрической жидкости Схема эксперимента: 1 – цилиндрический сосуд; 2 – металлический электрод в виде спирали; 3 – высоковольтный трансформатор где E – напряженность электрического поля, а = 0 - абсолютная диэлектрическая проницаемость, 0 – электрическая постоянная – относительная диэлектрическая проницаемость, – плотность среды Объемная плотность электрических пондеромоторных сил, действующих на жидкий диэлектрик, в системе СИ выражается следующим образом : Для неполярных диэлектриков связь между и определяется известной формулой Клаузиуса-Мосотти В электростатическом поле на каждый элемент объема жидкого диэлектрика действует составляющая силы, зависящая от квадрата градиента напряженности электрического поля и направленная в область с наибольшей напряженностью электрического поля где k – коэффициент, зависящий от поляризуемости молекул диэлектрика Распределение на- пряженности элек- трического поля по высоте стенки со- суда (напротив одно- го витка спирали) Зависимость осевой составляю- щей градиента квадрата напря- женности на внутренней поверхности цилиндра (напротив одного витка спирали) E2E2 Z Z grad(E 2 )

ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО ДО И ПОСЛЕ ОЧИСТКИ До очисткиПосле очистки ИЗОБРАЖЕНИЕ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА ВО ВРЕМЯ ЭЛЕКТРОКОНВЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ

Пробивное напряжение Uпр, тангенс угла диэлектрических потерь tg, класс чистоты, влагосодержание и концентрация газов проб трансформаторного масла до и после электроконвективной очистки Состояние масла Uпр, кВ/cм tg, % Класс чис- тоты Влагоcо держа ние (mass) Концентрация газов, % (об) CO 2 CH 4 C2H2C2H2 C2H4C2H4 C2H6C2H6 До очистки После первого этапа очистки После второго этапа очистки Для очистки одного литра трансформаторного масла расход электрической энергии составляет менее 0,01 кВт ч.

Зависимость коэффициента оптического пропускания через стеклянную кювету толщиной 5 мм от состояния трансформаторного масла 1 - до очистки; 2 - после процесса первичной очистки в течение 8 часов; 3 - после вторичной очистки; 4 - свежее масло марки Т-1500