КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА

Физико- химический анализ
трансформаторного масла
2
Определение пробивного напряжения
Измерение тангенса угла диэлектрических потерь
Определение класса чистоты
Определение температуры вспышки
Измерение влагосодержания (количественный и качественный)
Определение водорастворимых кислот (ВРК)
Определение кислотного числа (КОН)
Определение общего гасосодержания
Хроматографический анализ
Определение мутности
Определение фурановых соединений
Определение стабильности против окисления
1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от температуры
3

Требования к качеству эксплуатационных масел по пробивному напряжению
4

Схема измерения tgδ
5

Требования к качеству
эксплуатационных масел по tgδ
Примечание. В числителе tgδ масла приведены при 70, в знаменателе при 90°С.
6

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
7

Устройство для измерения водорода и влаги
чувствительность прибора по определению водорода - % об, содержание влаги – 0,1 мг/т
6
26
1
11
16
25
24
31
23
30
5
8
9
14
18
17
21
7
20
22
2
3
15
13
19
4
10
12
27
28
29
1 – 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
8
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 VH2 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.
9
Схема эксперимента
D= 10-7 м2/с

Схема отбора проб масла на хроматографический анализ с герметичных вводов 500…750 кВ
10
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
11
где E – напряженность электрического поля,
εа=ε0ε- абсолютная диэлектрическая проницаемость,
ε0– электрическая постоянная
ε– относительная диэлектрическая проницаемость,
ρ – плотность среды
Объемная плотность электрических пондеромоторных сил, действующих на жидкий диэлектрик, в системе СИ выражается следующим образом:
Для неполярных диэлектриков связь между ε и ρ 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)
E2
Z
Z
grad(E 2 )

12
ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО ДО И ПОСЛЕ ОЧИСТКИ
До очистки
После очистки
ИЗОБРАЖЕНИЕ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА ВО ВРЕМЯ ЭЛЕКТРОКОНВЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ

Пробивное напряжение Uпр, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ, класс чистоты, влагосодержание и концентрация газов проб трансформаторного масла до и после электроконвективной очистки
13
Для очистки одного литра трансформаторного масла расход электрической энергии составляет менее 0,01 кВт⋅ч.

Зависимость коэффициента оптического пропускания τ 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
14