Определение электрической прочности трансформаторного масла. Пробивное напряжение трансформаторного маслаИспытание трансформаторного маслаМетодика определения пробивного напряжения трансформаторного масла Методика предназначена для определения пробивного напряжения трансформаторного масла. Эти испытания необходимы для обеспечения бесперебойного питания электроприёмников, безаварийной работы электрооборудования. В нее входит измерение пробивного напряжения в стандартном маслопробойном аппарате. Условия измерений. Пробивное напряжение трансформаторного масла определяется при частоте 50 Гц и при одинаковой температуре масла и окружающей среды в пределах 15-35 Со. Перед испытанием проба масла отстаивается в течение 2 часов в том помещении где будет проводиться испытание.
Метод измерения. Пробой пробы масла производится в измерительной ячейке согласно ГОСТ 6581-75. Минимально допустимые значения пробивного напряжения трансформаторного масла приведены в таблице 1. Таблица 1
Для измерения пробивного напряжения трансформаторного масла применяется маслопробойник АИД-70. Класс точности 1,0 по ГОСТ 8.401—80. Диапазон измерения от 0 до 70 кВ. BA60 - портативный анализатор диэлектрических свойств трансформаторного масла на пробой до 60 кВ. Подготовка к выполнению измерений. Маслопробойник должен быть осмотрен, проверено визуально заземление. Измерительная ячейка аппарата должна быть постоянно заполнена трансформаторным маслом во избежание попадания в нее механических примесей, влаги. При применении новой измерительной ячейки, после длительного ее хранения или после испытания сильно загрязненной жидкости ячейку следует обработать последовательно керосином по ГОСТ 18499-73 и петролейным эфиром с пределами кипения 80-120 Со. В тех случаях, когда визуально обнаружено потемнение поверхности электродов,эти электроды должны быть предварительно демонтированы, отполированы замшей, промыты растворителем и вновь смонтированы. После чего ячейку вначале несколько раз ополаскивают, а затем заливают пригодным к эксплуатации трансформаторным маслом. Электроды должны быть смонтированы так, чтобы их оси располагались на одной горизонтальной плоскости, параллельной нижней поверхности испытательной ячейки. Зазор между электродами должен составлять 2,5±0,05мм. Проверка зазора должна осуществляться шаблоном-калибром (шаблон с номинальным размером 2,45мм должен проходить между электродами, а шаблон с номинальным размером 2,55мм не должен проходить между электродами). Перед испытанием плотно закрытый сосуд с пробой жидкости должен быть выдержан в помещении, в котором будут проводиться испытания 2 часа для приобретения жидкостью температуры помещения. Сосуд с пробой несколько раз осторожно переворачивают вверх дном с тем, чтобы содержащиеся в пробе загрязнения равномерно распределились по всему объему жидкости. При этом не допускается попадания в жидкость пузырьков воздуха. После этого ополаскивают ячейку с электродами испытуемым трансформаторным маслом, затем медленно заполняют ячейку, следя за тем, чтобы струя жидкости стекала по ее стенке, и не образовывалось пузырьков воздуха. При наличии в жидкости пузырьков воздуха их следует удалить осторожным перемешиванием жидкости стеклянной палочкой. Выполнение измерений. Температура пробы жидкости при испытании должна находиться в пределах 15-35 Со. Первое испытание производят через 10мин. после заполнения ячейки. Далее осуществляют дополнительно пять последовательных пробоев с интервалами между каждым из них, равными 5мин. После каждого пробоя при помощи стеклянной палочки жидкость между электродами осторожно перемешивают для удаления продуктов разложения из межэлектродного пространства, не допуская при этом образования воздушных пузырьков. fegroup.ru 4. 2. Влияние различных факторов на электрическую прочность трансформаторного маслаЭлектрическая прочность трансформаторного масла зависит от температуры (рис. 4. 1). Возрастание пробивного напряжения в точке d (область температур 60-80° С) обусловлено переходом воды из состояния эмульсии в состояние молекулярного раствора. Увеличение пробивного напряжения в области низких температур связано с увеличением вязкости масла и меньшими значениями диэлектрической проницаемости льда по сравнению с водой. Снижение пробивного напряжения ниже температуры 90 - 95° С, т.е. когда масло находится уже в твердом состоянии, объясняется образованием в нем трещин. Особенно сильно снижает электрическую прочность трансформаторного масла наличие в нем эмульсионной влаги. Из рис. 4. 2 видно, что уже сотые доли процента воды в масле резко снижают его электрическую прочность. Как видно, содержание влаги выше 0,04% уже не влияет на электрическую прочность масла. При количестве влаги, превышающем 0,04%, она уже не может находиться во взвешенном состоянии и выпадает на дно сосуда, не увеличивая влагосодержания в объеме масла. Влияние воды особенно заметно в случае наличия в трансформаторном масле органических волокон, которые искажают электрическое поле внутри жидкости и также приводят к снижению электрической прочности. Так, например, при содержании влаги в 0,02–0,05 % и полном отсутствии в масле органических волокон его электрическая прочность может еще достигать 140 – 150 кВ/см.
На электрическую прочность трансформаторного масла существенное влияние оказывает содержание в нем газовых включений. В связи с этим, включение напряжения после заливки масла в трансформатор, или какой–либо аппарат, следует производить спустя некоторое время, так как возможен пробой масла. На рис. 4. 3 видно, как повышается электрическая прочность хорошо очищенного трансформаторного масла в зависимости от времени его заливки в сосуд до подачи напряжения.
Электрическая прочность трансформаторного масла также зависит от времени его выдержки под напряжением (рис. 4. 4.).
Кроме перечисленных факторов, на величине пробивного напряжения жидких диэлектриков весьма резко сказывается форма электродов и расстояние между ними. С увеличением расстояния между плоскими электродами и увеличением диаметра сферических электродов пробивная напряженность электрического поля жидких диэлектриков снижается. Порядок и методика выполнения работы4. 1. Определение пробивного напряжения трансформаторного масла. Для получения сравнимых результатов при пробое жидких диэлектриков методика проведения опыта строго стандартизирована и заключается в следующем: 1) применяются латунные или медные электроды диаметром 25 мм с закругленными краями радиусом 2 мм; 2) разрядный промежуток равен 2,5 мм; 3) объем испытуемого масла должен быть от 100 до 200 см3; 4) электроды должны быть в светлом отшлифованном состоянии; 5) напряжение должно подниматься со скоростью 1-2 кВ в секунду. Пробой устанавливается по возникновению непрерывной электрической дуги между электродами. 4. 2. Установление влияния содержания воды на пробивную прочность трансформаторного масла. 4. 3. Определение зависимости значения пробивного напряжения от количества пробоев (20 пробоев без перерыва). 4. 4. Определение электрической прочности воздуха для двух различных систем электродов (шар-шар и игла-плоскость). , где Установив расстояние между электродами d = 2 см, определить пробивное напряжение и напряженность, как среднее значение из трех пробоев. Описание лабораторной установки Схема установки представлена на рис. 4. 5 Источником напряжения промышленной частоты является высоковольтный трансформатор (Тр) Uном = 110 кВт. Напряжение регулируется с помощью лабораторного автотрансформатора АТ РНО – 10/250, который служит для регулирования напряжения. На низкой стороне повышающего трансформатора расположен вольтметр V; R – резистор, служит для защиты трансформатора от больших токов и большой крутизны среза напряжения при перекрытии объекта испытания; Об – объект испытания; кV – электростатический киловольтметр С 100. Высоковольтная камера снабжена блокировкой, исключающей подачу высокого напряжения при открытой двери камеры.
Проведение эксперимента В начале необходимо установить требуемый зазор между электродами и промыть сосуд чистым маслом. Затем заполнить сосуд маслом выше краев электродов не менее чем на 15 мм и, выждав 10 минут, произвести первый пробой. Последующие пять пробоев можно производить с интервалом 5 минут. После каждого эксперимента необходимо перемешать масло специальным чистым щупом или стеклянной палочкой (особенно между электродами) для удаления образовавшихся между ними углеродных частиц и пузырьков газа, появившихся в результате пробоя. Испытательные электроды подключить между выводом высоковольтного трансформатора АТ и землей. Затем выйти из-за ограждения и замкнуть блокировку безопасности. Необходимо проверить, находится ли рукоятка АТ в нулевом положении, и, если не находится, то установить ее в этом положении. Затем включить включатель В, т.е. подать напряжение на автотрансформатор и первичную обмотку высоковольтного трансформатора. С помощью АТ увеличить напряжение до наступления пробоя диэлектрика. При пробое записать показания вольтметра, отключить установку и установить рукоятку АТ в нулевое положение. studfiles.net Порядок и методика испытания трансформаторного маслаТрансформаторное масло для изоляции и охлаждения некоторых видов электроэнергетического оборудования. В качестве примера можно привести масляные высоковольтные выключатели, реакторное оборудование и силовые трансформаторы. Для нормальной работы перечисленных устройств должны регулярно проводиться испытания трансформаторного масла. С чем связана такая необходимость, и какова методика испытаний Вы узнаете, ознакомившись с данной статьей. Зачем нужно проводить испытания трансформаторного масла?Масло обладает определенными электрическими и физическими свойствами, которые со временем изменяются и перестают отвечать действующим нормам. То есть, можно сказать, что оно стареет. Давайте рассмотрим, какие при этом могут происходить изменения нормы показателей. Заметим, что в сухих трансформаторах также наблюдается процесс старения твердой изоляции. Изменение физических свойствОт физических характеристик эксплуатационного масла напрямую зависит, насколько надежно будет функционировать электрическое оборудование. Поэтому в процессе проверки уделяется пристальное внимание следующим свойствам трансформаторного масла:
Изменение электрических свойствПо сути, трансформаторное масло является диэлектрической средой, соответственно, показателями качества для него будут изоляционные характеристики. К таковым относятся:
Таблица 1. Соотношение рабочего и пробивного напряжения.
Электрические показатели, как и физические, со временем изменяются, что требует их проверки на соответствие нормам РД 34.45-51.300-97. Порядок и методика проведения испытанийСуществует установленный порядок для процедуры испытаний трансформаторного масла, он включает в себя три этапа:
Разобравшись с порядком проведения испытаний, рассмотрим основные методики. Сокращенный химический анализДанная методика испытаний включает в себя:
Полный химический анализИзоляционное масло подвергается полным испытаниям в тех случаях, когда даже одна из характеристик становиться критичной или замечен процесс интенсивного старения. Благодаря полному физико-химическому анализу можно с большой точностью определить допустимый срок технической эксплуатации, установить вероятную причину старения и рекомендовать процедуру восстановления. При полном испытании проводятся все тесты сокращенного анализа и дополнительно проверяются следующие характеристики:
В состав современных лабораторий входят автоматические ультразвуковые установки, позволяющие с большой точностью определить количественное содержание примесей. Автоматический анализатор количества механических примесей ГРАН-152
Определение электрической прочностиДанный показатель можно назвать основным параметром, описывающим изоляционные свойства жидкого диэлектрика. Расчет прочности трансформаторного масла производится по формуле: E = UНП / h, где UНП – величина напряжения пробоя, h – межэлектродный зазор. Результаты с пробы снимаются при помощи специального прибора, например такого, как на рисунке ниже. Устройство контроля электрической прочности КПН-901Характерно, что показатели измерения пробивного напряжения не зависят от проводимости масла, но обе эти характеристики чувствительны к влаго- и газосодержанию, а также наличию технологических примесей. Как только перечисленные показатели выходят за допустимые пределы, наблюдается увеличение проводимости и снижение электрической прочности. Вы можете скачать и ознакомиться с более полной методикой определения пробивного напряжения трансформаторного масла по ссылке: Объем и периодичность испытанийСогласно действующим нормам масло испытывается в следующих случаях:
Пример протокола испытания с пояснениемПриведем в качестве примера протокол испытаний эксплуатационного трансформаторного масла, с разделением основных информационных полей. Пример протокола испытаний трансформаторного маслаВ протоколе содержится следующая информация:
Подборка видео по темеПохожие статьи на сайте: www.asutpp.ru Пробивное напряжение - трансформаторное маслоПробивное напряжение - трансформаторное маслоCтраница 1 Пробивное напряжение трансформаторного масла определяют следующим образом. [1] Для определения пробивного напряжения трансформаторного масла обычно используют аппарат АИИ-70 ( см. гл. Аппарат имеет фарфоровый сосуд, в который заливают 0 5 л подлежащего испытанию масла. [2] Аппараты для определени пробивного напряжения трансформаторного масла В настоящее время промышленность взамен устаревшей модели установки АМИ-60 выпускает испытательный аппарат АИИ-70, предназначенный для определения пробивного напряжения трансформаторного масла. [3] В [7.6] снижение пробивного напряжения отечественных трансформаторных масел при низких температурах также связывают с влиянием влаги. [5] На рис. 20.10 представлена зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от содержания в нем воды. [7] Аппараты для определени пробивного напряжения трансформаторного масла В настоящее время промышленность взамен устаревшей модели установки АМИ-60 выпускает испытательный аппарат АИИ-70, предназначенный для определения пробивного напряжения трансформаторного масла. [8] Заметно влияет на электрическую прочность также растворенный в масле газ. С ростом температуры пробивное напряжение трансформаторных масел повышается и при 80 С достигает максимума. [9] Для сопоставления звездочкой 4 отмечено значение пробивного напряжения трансформаторного масла средней степени очистки, между теми же электродами, при нормальном атмосферном давлении. [11] Электрические характеристики такой химически состарившейся бумаги остаются достаточно высокими, если только бумага не увлажнена. Пробы бумаги и картона, взятые из трансформаторов, проработавших более 30 лет, часто имеют пробивное напряжение, tg 6 и сопротивление изоляции не хуже, чем у трансформаторов в исходном состоянии. Химическое старение масла заключается прежда всего в его окислении. Пробивное напряжение сухого окисленного трансформаторного масла не ниже, чем до окисления, но значительно возрастают tg б и удельная проводимость. В бумаге и картоне, пропитанных маслом с повышенным tg 8, возрастают потери, увеличивается местное тепловыделение и соответственно ускоряется химическое старение. [12] Перед доставкой погружного центробежного насоса на скважину тщательно осматривают и проверяют все оборудование в соответствии с инструкцией по эксплуатации. В насосе - свободное вращение вала от руки при помощи шли-цевого ключа: при крутящем моменте не более 6 Н - м вал насоса должен вращаться без заеданий. В электродвигателе - сопротивление изоляции обмотки статора при температуре 20 5 С мегомметром на 500 или 1000 В: сопротивление должно превышать 100 МОм. Проверяют пробивное напряжение трансформаторного масла, которым заполняется двигатель: оно должно быть 20 кВ, а также герметичность двигателя и вращение вала. [13] Пробой масла производят в стандартном разряднике между погруженными в масло металлическими дисковыми электродами диаметром 25 мм с закругленными краями при расстоянии между ними 2 5 мм. Пробивное напряжение технически чистых масел в стандартном разряднике составляет 50 - 60 кВ при 50 Гц и примерно 120 кВ при воздействии импульсного напряжения. Примесь воды в масле снижает значение пробивного напряжения. Характер изменения пробивного напряжения трансформаторного масла, содержащего влагу, в зависимости от температуры показан на рис. 6.2. Увеличение пробивного напряжения с ростом температуры объясняется переходом воды из суспензии в молекулярно-растворенное состояние. Рост пробивного напряжения при уменьшении температуры ниже О С объясняется образованием льда и ростом вязкости масла. [14] Страницы: 1 2 www.ngpedia.ru Пробивное напряжение - масло - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Пробивное напряжение - маслоCтраница 1 Пробивное напряжение масла для камер выключателя должно составлять не менее 40 кв при расстоянии 5 мм между сферическими электродами диаметром 12 5 мм. [1] Пробивное напряжение масла ( в стандартном разряднике) у трансформаторов тока на номинальное напряжение 35 кв должно составлять не менее 30 / свд, а у трансформаторов тока на номинальные напряжения от ПО кв и выше - не менее 35 / свд. Если масло не удовлетворяет этим требованиям, должна быть произведена сушка или замена его. Допускается сушка масла непосредственно в трансформаторе с помощью центрифуги и фильтрпресса. Замена масла должна производиться под вакуумом в соответствии с заводскими инструкциями по сушке и пропитке трансформаторов тока соответствующего типа. [2] Пробивное напряжение масла не должно быть ниже допустимой нормы. Если пробивное напряжение окажется ниже нормы вследствие загрязнения механическими примесями или по другим причинам, следует повторно отобрать и испытать пробу масла, приняв меры предосторожности против загрязнения масла при отборе пробы. [3] Пробивным напряжением масла называется критическое напряжение, которое создает электрическую дугу между электродами, опущенными в масло. [4] Пробивным напряжением масла называется то критическое напряжение, которое создает электрическую дугу между электродами, опущенными в масло. Пробивное напряжение выражается в киловольтах и определяется в нормированном в СССР разряднике с плоскими электродами диаметром 25 мм и расстоянием между ними 2 5 мм. Кромки электродов закруглены радиусом 2 мм. [5] Если пробивное напряжение масла после прогрева трансформатора снизилось более чем на 15 % по сравнению с пробивным напряжением масла, отобранного из холодного трансформатора перед включением, это указывает на увлажненность изоляции трансформатора. [6] Характеристика пробивного напряжения масла заслуживает особого внимания. Пробой в масле, по-видимому, происходит вдоль цепочки из загрязняющих частичек, образующейся под действием электрического поля в пространстве между электродами. Образование этой цепочки требует определенного времени. Поэтому загрязнение масла частицами углерода, образующимися от разложения масла дугой, приводит к заметному снижению диэлектрической прочности коротких промежутков при напряжении 50 гц; относительно меньше снижается прочность длинных промежутков. Загрязнения практически мало влияют на изменение пробивного напряжения при импульсах. [7] Значения пробивного напряжения масла не должны быт. [8] Значения пробивного напряжения масла, полученные описанным образом, не должны быть ниже норм, установленных Правилами Министерства электростанций СССР для трансформаторов или других заливаемых маслом электрических аппаратов. Чем выше напряжение, при котором должен работать аппарат, тем, естественно, выше и требования, предъявляемые к маслу в отношении его электрической прочности. [9] Уменьшение пробивного напряжения масла может привести к пробою изоляции обмотки и выходу трансформатора из строя. Понижение пробивного напряжения указывает на наличие воды, которая может появиться в масле в результате его старения, выделения в нем органических кислот. [10] Значения пробивных напряжений масла при импульсах приведены в табл. 25 - 5 и на фиг. [11] Так как пробивное напряжение масла находится в непосредственной зависимости от количества содержащегося в нем газа, вопрос дегазации имеет большое практическое значение. Допустимое остаточное содержание газа в масле нормируется заводами - изготовителями электрооборудования высокого напряжения. [12] Резкое снижение пробивного напряжения масла наблюдается до тех пор, пока содержание влаги не достигнет 0 01 - 0 02 % ( см. фиг. Дальнейшее увлажнение на электрической прочности масла почти не сказывается. Снижение пробивной напряженности масла особенно заметно в равномерном электрическом поле при небольших расстояниях между электродами. [13] Влияние температуры на пробивное напряжение масла может быть различным в зависимости от содержания влаги. [14] На величину разброса пробивного напряжения масла, кроме механических загрязнений и наличия влаги, оказывает влияние также скорость подъема напряжения при испытании. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Определение электрической прочности трансформаторного маслаЛабораторная работа № 4ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА Цель работы – знакомство с методами испытаний трансформаторного масла, изучение стандартного метода определения пробивного напряжения масла и зависимости напряжения пробоя масляного промежутка от расстояния между электродами.1. Основные понятия и количественные характеристики Трансформаторное масло получают из нефти путем ее ступенчатой перегонки с выделением и последующей переработкой первой масляной фракции. Это слабовязкая, практически нейтральная жидкость желтого цвета, по химическому составу представляющая собой смесь различных углеводородов, преимущественно предельных. Трансформаторное масло используют для заливки трансформаторов, выключателей, высоковольтных вводов, где оно обеспечивает более высокую электрическую прочность промежутков между токоведущими частями по сравнению с воздушной изоляцией, а также служит теплоносителем для охлаждения нагревающихся частей. Наиболее важной электрической характеристикой масла является поэтому электрическая прочность , где Uпр – пробивное напряжение, h – расстояние между электродами. В технически чистых диэлектриках решающее влияние на электрическую прочность масла оказывают примеси: пузырьки газа, коллоидные частицы, капельки воды, твердые примеси. Газовые пузырьки имеют меньшую электрическую прочность, поэтому ионизация в них начинается при сравнительно небольших напряжениях, происходит рост пузырьков и пробой по ним. Жидкие и твердые примеси под действием сил электрического поля скапливаются в местах с наиболее высокой напряженностью поля, искажают поле и снижают пробивное напряжение. Поскольку при этом пробой определяется в основном тепловыми процессами, на переменном напряжении пробивным напряжением считают действующее значение напряжения. Электрическая прочность трансформаторного масла с увеличением расстояния между электродами снижается, как и у воздуха. Также понижается электрическая прочность и с увеличением степени неоднородности электрического поля. Более подробное описание приведено в книгах [1], с. 66-75, 110-116, [5], [6], с. 70-89. 2. Описание экспериментальной установки Каждая партия трансформаторного масла, поступившего на ремонтный завод или энергохозяйство железной дороги, перед заливкой в оборудование подвергается испытаниям по показателям, приведенным в табл. 1, кроме пункта 3. После монтажа оборудования перед его включением под напряжение из него отбирается проба масла и подвергается сокращенному анализу в объеме, предусмотренном в пунктами 1-6 табл. 1, а для оборудования 110 кВ и выше, кроме того, – по пункту 10 табл. 1. В процессе эксплуатации электрооборудования в сроки, предусмотренные правилами технической эксплуатации, производится испытание пробы масла в объеме, предусмотренном пунктами 1-6 и 10 табл. 1. Значения показателей, полученные при испытаниях, должны быть не ниже приведенных в табл. 1. Таблица 1 Предельно допустимые величины показателей качества трансформаторного (нефтяного) масла
В случае пробивного напряжения трансформаторного масла так и поступают: измеряют среднее значение из нескольких пробивных напряжений. Вопрос о том, сколько надо произвести пробоев масла, решается с учетом разбросов пробивных напряжений, да еще и с контролем этих разбросов. Порядок определения пробивного напряжения регламентируется ГОСТ 6581-75 следующим образом. 1. Визуально устанавливают наличие или отсутствие воды в пробе масла; если в пробе обнаружены капельки влаги, определение пробивного напряжения не производят и качество масла квалифицируют как неудовлетворительное. 2. Сосуд с пробой масла, имеющего температуру 15-35°С, несколько раз осторожно переворачивают вверх дном с тем, чтобы содержащиеся в пробе случайные загрязнения равномерно распределялись по всему объему жидкости, а затем, сполоснув измерительную ячейку, заполняют ее маслом, следя за тем, чтобы не образовывались пузырьки воздуха и электроды покрылись слоем масла не менее чем на 15 мм. 3. Выдерживают залитое масло в течение 10 мин и осуществляют шесть последовательных пробоев с интервалом между каждым из них, равным 5 мин. 4. Вычисляют среднее арифметическое пробивного напряжения и среднюю квадратическую ошибку (среднего пробивного напряжения) где Uпр.i – величина пробивного напряжения при i-том пробое, n – число пробоев (шесть). Если значение коэффициента вариации превышает 20%, то дополнительно проводят еще одно заполнение испытательной ячейки порцией масла из того же сосуда с пробой масла (после перемешивания по пункту 2) с добавочной серией из шести пробоев масла в ячейке, а для расчета число пробоев берут равным 12. Если и в этом случае коэффициент вариации превышает 20%, качество масла считают неудовлетворительным. Для измерения пробивного напряжения трансформаторного масла в лабораторной работе используют установку АИМ-90 или установку WPOT 0.25/75. Упрощенная схема установки АИМ-90 приведена на рис. 1, схема установки WPOT 0.25/75 в главных чертах схожа со схемой АИМ-90. Источником высокого напряжения установки АИМ-90 служит испытательный трансформатор Т2 с регулятором напряжения Т1. Для защиты обмоток трансформатора от перегрузок при пробое служит автоматический выключатель SB3 и защитный резистор R1. Стандартная измерительная ячейка установки состоит из сосуда для жидкости и электродов. Электроды имеют форму шарового сегмента с зазором между ними 2.5 ±0.05 мм. Внешний вид установки АИМ-90 показан на рис. 2, где обозначено: 1 – выключатель сети, 2 – сигнал включения сети, 3 – кнопка возврата в нулевое положение, 4 – сигнал готовности схемы к включению высокого напряжения, 5 – кнопка включения высокого напряжения, 6 – сигнал включения высокого напряжения, 7 – измерительный прибор, 8 – кнопка прерывания подъема высокого напряжения (то есть остановки двигателя, перемещающего подвижный контакт автотрансформатора), 9 – кнопка автоматического возврата регулятора напряжения в нулевое положение после пробоя масла. Работа на установке АИМ-90 производится в следующем порядке. 1. Проверить заземление корпуса аппарата. После допуска к работе открыть крышку, установить ячейку с маслом и закрыть крышку. Остальные операции проводить, стоя на диэлектрическом коврике и надев диэлектрические перчатки. 2. Включить сетевую вилку в розетку и включить кнопку сети 1. При этом должна загореться подсветка 2. 3. Включить кнопку 3 для возврата стрелки прибора в нулевое положение, если при включении она стояла не на нуле. После возврата стрелки в нуль должна загореться подсветка желтого сигнала 4. 4. Включить кнопку 9 для подготовки автоматического возврата стрелки после каждого пробоя масла. 5. Громко объявить: «Включаю высокое напряжение!» - и нажать кнопку включения высокого напряжения 5. Должна загореться подсветка красного сигнала и погаснуть подсветка желтого сигнала. Вольтметр в момент пробоя покажет величину пробивного напряжения масла. 6. После возврата стрелки вольтметра в нулевое положение и загорания желтого сигнала отключить сетевой выключатель. Открыть крышку прибора и из зазора между электродами при помощи чистой сухой стеклянной палочки осторожно удалить твердые продукты разложения, избегая возникновения пузырьков воздуха в масле. 7. Не следует прерывать повышение испытательного напряжения при проведении испытаний. Не следует допускать подъема напряжения выше 90 кВ (для установки WPOT 0.25/75 – 75 кВ). 8. Запрещается включение высокого напряжения, если в аппарат не вставлена измерительная ячейка с трансформаторным маслом. Установка WPOT 0.25/75 отличается от АИМ-90 отсутствием сетевого выключателя SB1 и отсутствием кнопок включения возврата регулятора в нулевое положение. Функции кнопок 5 и 8 установки АИМ-90 здесь выполняет одна кнопка. 3. Задание на измерения 3.1. Произвести стандартные измерения пробивного напряжения трансформаторного масла. Результаты измерений занести в самостоятельно подготовленную таблицу. На основании измерений определить, на какое рабочее напряжение может быть использовано испытуемое масло. 3.2. С помощью измерительной ячейки с незакрепленными стандартными электродами измерить пробивное напряжение масла при расстояниях между электродами 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 мм или близких к ним. Расстояния устанавливать по выданным шаблонам. При каждом расстоянии произвести по три пробоя с интервалом между ними в 1 мин. Результаты измерений занести в табл. 2. Построить графики зависимостей пробивного напряжения и электрической прочности от расстояния.
3.3. Установить в ячейке вместо одного из электродов стержень и повторить испытания пункта 3.2. 3.4. Проанализировать результаты измерений и сделать выводы по полученным результатам. 4. Контрольные вопросы Назовите цели и задачи работы. Зачем проводят испытания трансформаторного масла? Почему при стандартных испытаниях трансформаторного масла оказывается недостаточно одного пробоя? Какие факторы влияют на электрическую прочность трансформаторного масла? Объясните схему, принцип действия, устройство испытательной установки и порядок работы с ней. Как выглядит стандартная измерительная ячейка? Какие правила безопасности необходимо соблюдать при работе с высоковольтной установкой? rykovodstvo.ru Масла пробивное напряжение - Справочник химика 21Для своевременной смены масла при резком ухудшении качества, независимо от установленного срока службы, необходим контроль его эксплуатационных свойств в процессе эксплуатации в машинах и механизмах. Осуществляется, например, постоянный 5 контроль качества трансформаторных и турбинных масел в соот-ветствии с правилами технической эксплуатации (ПТЭ). Для этого, в ПТЭ предусмотрено определение нескольких показателей, характеризующих эксплуатационные свойства масла (кислотное число, пробивное напряжение, содержание шлама и т. п.). [c.262] Проведенные исследования показали, что корона в масле, содержащем газ, возникает и развивается главным образом в газовой фазе и сопровождается разложением масла (необратимый процесс). За счет образующихся продуктов разложения объем газа увеличивается, что приводит к пробою. В таком масле пробивное напряжение [c.79]Рабочее напряжение оборудования Пробивное напряжение масла [c.242] Специфические условия работы трансформаторных масел предъявляют к ним высокие требования по антиокислительной стабильности, низкой температуре застывания, полному отсутствию механических примесей и воды. Для обеспечения эффективного теплоотвода масло должно иметь небольщую вязкость и относительно высокую температуру вспышки (не ниже 135 и 150°С). Оно также характеризуется электрическими свойствами. Как диэлектрик должно обладать электрической прочностью. У масла существует предельное напряжение поля, при котором происходит нарушение его электрической прочности и возникает пробой масла. Пробивным напряжением электрического поля называют то напряжение, при котором внезапно падает сопротивление масла и по нему проходит ток большой силы. Значение, характеризующее способность масла противостоять пробою, называется его электрической прочностью. Важным качественным показателем трансформаторного масла является также тангенс угла диэлектрических потерь. [c.102] Действие всех факторов при расчете величины объемного электрического заряда учесть трудно. Объемные заряды могут увеличиваться до некоторого предельного значения, при котором возможен электрический пробой диэлектрика (нефтепродукта). Поэтому максимальный объемный заряд в трубопроводе можно определить из условия электрического пробоя. Пробивная напряженность для некоторых жидкостей имеет следующие значения трансформаторного масла (двухкратное фильтрование)— 30 МВ/м бензина — 40—49 МВ/м. По этим величинам можно определить предельный электрический заряд в трубопроводе. [c.150] Желательно знать удельную теплоту, коэффициенты расширения и тенлонроводности масла [731. Диэлектрические свойства свежих трансформаторных масел лишь незначительно меняются в зависимости от химического состава (у предельных углеводородных газов диэлектрические свойства возрастают с длиной углеводородной цепи [74]), однако содержание механических примесей и воды существенно влияет на диэлектрические свойства. Добавка 0,1 % воды к безводному маслу снижает первоначальное значение пробивного напряжения с 250 кв на 1 см до 22 кв на 1 см дальнейшее добавление воды мало влияет на величину пробивного напряжения [75—80]. [c.566] Электрофизические показатели изоляционных масел (tg6, проводимость и пробивное напряжение) определяются в значительной степени содержанием воды в масле и ее состоянием. [c.533] Непосредственно после заливки масла в оборудование допустимые значения пробивного напряжения на 5 кВ ниже, чем у масла до заливки. Допускается ухудшение класса чистоты на единицу и увеличение содержания воздуха на 0,5 %. [c.242] Накопление кислот, а также воды в трансформаторном масле крайне отрицательно отражается на его основной эксплуатационной характеристике — пробивном напряжении, так как при этом растет его электропроводность. [c.97] Заметно влияет на электрическую прочность также растворенный в масле газ. С ростом температуры пробивное напряжение трансформаторных масел повышается и при 80° С достигает максимума. Дальнейшее повышение температуры (фиг. 84) ведет к неуклонному падению пробивного напряжения трансформаторных масел. При повышении давления пробивное напряжение линейно нарастает и при 80 ат, повидимому, достигает максимума. [c.149] В условиях вакуума пробивное напряжение масла ниже, чем при атмосферном давлении. [c.149] Вязкость лака при 50° в пределах 2—7 условных градусов. Содержание нелетучих веществ—не менее 40%. Высыхание пленки лака, нанесенного на конденсаторную бумагу, при 100—105° не более 1 часа. Пленка лака после пребывания в трансформаторном масле в течение 18 час. при 105 2° не должна растрескиваться, набухать или отставать от основы пленка после пребывания в авиационном бензине в течение 18 час. при 20 5° не должна размягчаться. Пробивное напряжение лакированной бумаги толщиной 0,04—0,05 мм минимальное—не менее 1 кв (эффективное значение), среднее—не менее 3 кв (эффективное значение). [c.584] Для испытания пробивного напряжения приняты плоские электроды диаметром 25 мм, установленные в сосуде на расстоянии 2,5 мм друг от друга. Напряжение, при котором произошел пробой масла, дает диэлектрическую прочность масла в кв/см. Диэлектрическая прочность трансформаторного масла должна быть не ниже 40 кв/см. [c.149] Если допустить, что такая же упаковка и ориентация углеводородных радикалов ПАВ имеет место на поверхности раздела масло—вода, то возникает вопрос, почему черные пленки, полученные из раствора н-декана и ПАВ с олеиновым радикалом, имеют толщину, соответствующую двум длинам полностью вытянутого углеводородного радикала. Здесь возможны два случая. Олеиновый радикал молекулы ПАВ на границе раздела вода—н-декан находится в изогнутом состоянии, и тогда пленка представляет, собой структуру из двух монослоев со значительной прослойкой н-декана до 10—15 А. И наоборот, под действием молекул н-декана происходит деформация олеиновых радикалов в местах связей, смежных с двойной связью, и они выпрямляются. Первый случай маловероятен, так как при сжатии пленки, например с помощью электрического поля, можно было бы легко уменьшить толщину пленки до соприкосновения монослоев. В действительности толщина такой пленки остается неизменной даже при пробивных напряжениях (см. раздел IV.10). [c.121] Как правило, масло подается на фильтрпресс насосом. Оно не должно содержать воды, так как фильтровальная бумага поглощает воду, разбухает и фильтрация прекращается. Этим свойством бумаги иногда пользуются на практике для удаления следов влаги с целью получения трансформаторных масел с высоким пробивным напряжением. В таких случаях берут сульфатно-целлюлозный [c.140] Наличие полярных соединений в масле (например, смол) снижает пробивное напряжение. Особенно резко оно снижается от присутствия влаги. Так, если для абсолютно сухого масла оно достигает значения 200 - 210 кВ/см, то при влажности масла 0,002% (мае.) оно снижается почти вдвое (120 кВ/см), а при влажности 0,01% (мае.) достигает 35 - 40 кВ/см и далее (до влажности 0,1%) меняется незначительно. [c.149] Влияние температуры нефтепродукта на пробивное напряжение имеет экстремальный характер до температур 60 - 80 °С оно растет (например, для масла от 80 до 160 кВ/см), а при дальнейшем повышении температуры - медленно снижается (до 100 кВ/см при температуре 150 - 160 °С). [c.149] Попытка получить составы МБМ-1 и МБМ-2 путем непосредственного окисления смеси гудрона с вакуумным погоном В . количестве 30% и более (без последующей пластификации трансформаторным маслом) не дала положительного результата. Полученные при этом битумы с температурой размягчения 40— 41°С хотя и характеризуются достаточной морозостойкостью, не удовлетворяют требованию по пробивному напряжению. Это обстоятельство согласуется с литературными данными. [c.25] Пробивное напряжение зависит от марки битума, вида сырья, способа производства и при температуре около 20 °С составляет 1000-6000 кВ/м (электрическая прочность трансформаторного масла должна быть не менее 1200 кВ/м). При повышении температуры пробивное напряжение уменьшается. У битумов с большей температурой размягчения оно больше. [c.766] На рис. 20.10 представлена зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от содержания в нем воды. [c.333] Напряженность электрического поля влияет на характер и величину сил, действующих на диспергированные частицы, на степень разделения фаз и механизм протекания процесса. Она изучалась в интервале от 21 до 34 кВ/см (рис. 2.3), так как пробивное напряжение таких систем лежит в интервале 34-40 кВ/см. Полнота и четкость разделения суспензий растет с повышением напряженности поля до 33,5 кВ/см, что связано с увеличением поляризации диспергированных частиц. При высоких напряженностях поля возникают значительные пондеромоторные силы, которые в зависимости от полярности фазы и среды могут увеличивать электрофоретическую силу. В этом случае действующая сила является результирующей двух сил-электрофоретической и пондеромоторной. В результате частицы или агрегаты приобретают направленное движение относительно дисперсионной среды. Как видно из зависимостей, представленных на рис. 2.3, выход на внешнем электроде уменьшается, т.е. происходит более четкое разделение и дисперсная фаза содержит наименьшее количество масла. [c.73]Электрофоретическое осаждение твердых углеводородов зависит от температуры конечного охлаждения. При ее понижении за счет уменьшения растворимости в осадок выпадают и низкоплавкие углеводороды. Одновременно возрастает электрическая проводимость системы, что приводит к снижению пробивного напряжения, а следовательно, верхнего предела напряженности поля и, как результат,-четкости разделения суспензий. Поэтому процесс электрофоретического осаждения твердых углеводородов с использованием неполярных растворителей целесообразно проводить при температурах не ниже минус 25 °С, а для достижения требуемой температуры застывания в полученное масло нужно добавлять депрессорные присадки. [c.74] Некоторые потребители готовят состав МБМ-1 (Э-З) по следующему рецепту МБ-90 — 75% трансформаторное масло с пробивным напряжением не ниже 35 кв (ГОСТ 82—56)—25%, В котел загружают компоненты, смесь расплавляют в течение 3 ч при 140 С, варку продолжают 4 ч при перемешивании. [c.169] Наиболее важные свойства трансформаторных масел - окислительная устойчивость, небольшая вязкость (хороший отвод тепла), низкие температуры застыва- ния, обеспечивающие подвижность при отрицательных температурах, а главное - высокая диэлектрическая прочность, или высокое пробивное напряжение. При наличии в масле растворимых веществ (органические кислоты, асфальтосмолистые соединения) и взвешенных частиц (вода,, механические примеси) резко снижается диэлектрическая прочность, и масло делается непригодным к использованию. Поскольку в сердечниках [c.126] Диэлектрическая прочность нефтепродуктов, или их пробивное напряжение, показывает то наименьшее напряжение, которое необходимо для того, чтобы при известных стандартных размерах электродов и расстоянии между ними вызвать в масле пробой электрической искрой. Пробивное напряжение масел зависит от ряда фактрров, главными из которых являются влажность, загрязне- [c.148] Реакция водной вытяжки — нейтральная зольность, натровая гроба, механические примеси, вода в регенерированном масле отвечают нормам ГОСТ на свежее масло. Общая стабильность соответствует ГОСТ на свежее масло. Пробивное напряжение юсле сушки 48—58 кв. Тангенс угла диэлектрических потерь tg б) в регенерированных маслах удовлетворяет нормам ПТЭ. [c.211] Пробивным напряжением масла называется то критическое напряжение, которое создает электрическую дугу между электродами, опущенными в масло. Пробивное напряжение выражается в киловольтах и определяется в нормированном в СССР разряднике с плоскими электродами диаметром 25 мм и расстоянием между ними 2,5 мм. Кромки электродов закруглены радиусом 2 мм. Такой разрядник устанавливается обычно в аппаратах АИМТИ-60 или АИИ-70. [c.144] Трансформаторы электрических силовых станций для охлаждения и во избежание проскакивания искр между обмотками часто погружаются в закрытых сосудах в масло. Во избежание влияния на медные части и бумажную обмотку, в целях совершенной изоляции масло должно быть тщательно освобождено от воды и минеральных кислот. Оно должно по возможности мало поддаваться испарению и, что главное, должно выдержать испытание на пробиваемость электрической искрой. Это испытание производится следующим образом сосуд наполняют испытуемым маслом, опускают электроды и измеряют напряжение, при котором проскакивает искра. По принятым в СССР нормам при испытании между двумя дисками с диаметром 25 мм на расстоянии 2,5 при температуре 15—20° С пробивное напряжение должно быть для сухого масла не менее 25 кв. Аналогично трансформаторным маслам выщеназванным испытаниям подвергаются также и масла для выключателей, назначение которых устранять образование искры при включении токов высокого напряжения. И те и другие масла должны быть легко текучи, обладать низкой точкой замерзания и возможно высокой температурой вспышки. [c.57] Перед заполнением электроаппаратов масло подвергают глубокой термовакуумной обработке. Согласно действующему РД 34.45-51.300—97 Объем и нормы испытаний электрооборудования концентрация воздуха в масле, заливаемом в трансформаторы с пленочной или азотной защитой, герметичные вводы и герметичные измерительные трансформаторы не должна превышать 0,5 % (при определении методом газовой хроматографии), а содержание воды 0,001 % (мае. доля). В силовые трансформаторы без пленочной защиты и негерметичные вводы допускается заливать масло с содержанием воды 0,0025 % (мае. доля). Содержание механических примесей, определяемое как класс чистоты, не должно быть хуже 11-го для оборудования напряжением до 220 кВ и хуже 9-го для оборудования напряжением выше 220 кВ. При этом показатели пробивного напряжения в зависимости от рабочего напряжения оборудования должны бьггь равны (кВ) [c.242] За пробивное напряжение пробы принимают среднее из пяти последователышх пробивных напряжений (кв/мм или кв/см) при одном наполнении разрядника маслом. Если среднее значение из пяти пробоев дает низкое значение пробивного напряжения, ванну с электродами вновь промывают, наполняют маслом и вновь определяют среднее пробивное напряжение. В случае, если пробивное напряжение первого пробоя будет резко отличаться от последующих, необходимо сделать шестой пробой зтого масла значение первого пробоя во внимание не принимается, и за электрическую прочиость масла следует принимать среднее значение из последующих пяти пробоев. [c.214] Минеральное диэлектрическое масло Изготовлено на основе нафтанового минерального масла ф Не содержит ингибиторов Характеризуется вьюоким пробивным напряжением, очень низкими потерями, хорошей теплопроводностью, стойкостью к окислению Незначительно влияет на изоляционные материалы. [c.187] Высококачественное трансформаторное масло ф Производится на основе высокоочищенного базового масла YUBASE с очень высоким индексом вязкости Имеет великолепные свойства по электроизоляции диэлектрического пробивного напряжения, низкий коэффициент диэлектрических потерь, высокое объёмное удельное сопротивление ф Обладает хорошими охлаждающими свойствами Характеризуется высокой термической стабильностью и стойкостью к окислению, хорошей низкотемпературной текучестью и антикоррозионной стабильностью Обеспечивает безопасность работы оборудования благодаря высокой температуре вспышки Характеризуется минимальными потерями на испарение. [c.364] Цвет—от розового до светло-коричневого. Вязкость нитроэмали по воронке Ф-4 при 18—20°—в пределах 20—40 сек. Высыхание от пыли пленки толщиной 40—60 микрон при 18—20° не более 6 час., полное—не более 16 час. Поглощение сухой пленкой влаги за 24 часа пребывания в воде—не более 11%. Сухая пленка на медной пластинке после пребывания в трансформаторном масле в течение 24 час. при 105° не должна сходить при протирании марлей. Пленка эмали толщиной 40—60 микрон, высушенная при 18—20° в течение 24 час., а затем выдержанная в течение 1 часа при 100—105°, не должна давать трещин при испытании на эластичность—изгибании на 180° вокруг стержня диаметром 3 мм в течение трехчасовой сушки при 105° пленка не должна сморщиваться. Пробивная напряженность электрического поля для пленки толщиной 40—60 микрон до пребывания в воде—не более 30 кв/мм, а после пребывания в воде в течение 24 часов при 18—20°—не менее 10 кв/мм. Пленка эмали толщиной 60— 80 микрон, нанесенная на черный карболитовый диск толщиной 3—5 мм, должна выдерживать испытание на дугостойкость в течение не менее 4 сек. (ток дуги 10 ма) сухая пленка должна выдерживать испытание на разбрызгивание, при скорости вращения диска 2500 об/мин. и 100—105°, в течение 1 часа. [c.481] Вязкость эмали по вискозиметру ВЗ-4 при 18—20°—не менее 40 сек. Высыхание от пыли при 20—25°—не более 1 часа, полное—не более 4 час. Содержание сухого вещества—не менее 30%. Пленка на медной пластинке, высушенная в течение 24 час. при 20—25° и затем погруженная на 24 часа в трансформаторное масло при 100—105°, не должна окрашивать масла, не должна снижать его диэлектрические свойства и сходить с меди при протирании марлей. Пленка, приготовленная так же, как и для испытания на маслостойкость, погруженная на 24 часа в бензин при 20— 25°, не должна окрашивать бензин и заметно размягчаться (допускается появление матовости). Пленка, приготовленная так же, как и для испытания на маслостойкость, при погружении на 24 часа в воду должна иметь привес не более 7%. Пробивная напряженность электрического поля для пленки толщиной 40— 60 микрон после сушки в течение 2 час. при 20—25° должна быть не менее 50 кв/мм, а после пребывания пленки в течение 24 час. в воде при комнатной температуре не менее 10 кв1мм. [c.482] Цвет, оттенок и внешний вид определяют по эталонам. Вязкость эмали по вискозиметру ВЗ-4 при 18—20°—не менее 35 сек. Высыхание пленки эмали на меди и на конденсаторной бумаге при 100°—не более 1 часа. Эмаль должна полностью укрывать поверхность с двух покрытий. Содержание в эмали свободного формальдегида—не более 1,3%. Водопоглощаемость сухой пленки эмали на медной пластинке за 24 часа пребывания в водопроводной воде при 18—20°—не более 3%. Пленка на медной пластинке после пребывания в трансформаторном масле при 120° в течение 6 час. не должна разрушаться, сходить с пластинки при протирании марлей, а также не должна окрашивать масло (допускается незначительное пожелтение пленки). Сухая пленка после пребывания в бензине в течение 24 час. при 18—20° не должна размягчаться, сходить с пластинки при протирании марлей, а также не должна окрашивать бензин. Пробивная напряженность электрического поля для пленки сухой эмали, нанесенной на медную пластинку и высушенной в течение 3 час. при 100°, до пребывания в воде—не менее 50 кв1мм, после пребывания в воде в течение 24 час. при 18—20°—не менее 20 кв1мм. Твердость сухой пленки по маятниковому прибору—не менее 0,3. Прочность пленки на удар—не менее 50 кг-см. Пленка эмали, нанесенная на медную пластинку и высушенная при 100° в течение 3 час., а затем при 150° в течение 3 час., должна выдерживать испытание на эластичность при изгибании на 180° вокруг стержня диаметром 3 мм. [c.506] Вязкая прозрачная масса светло-коричневого цвета. Вязкость 50%-ного раствора в уайт-спирите по вискози.метру ВЗ-4 при 20°—в пределах 15—25 сек. для № 321-В и 28—38 сек. для № 321-Т. Кислотное число—в пределах 12—30 мг едкого кали на I г вещества. Высыхание на телеграфной бумаге при 105—110°—не более 3 час. Пробивная напряженность электрического поля для лаковой пленки при 18—20°—не менее 55 кв/мм, а после пребывания в дистиллированной воде в течение 24 час.—не менее 12 кв1мм. Пленка должна выдерживать испытание на действие трансформаторного масла в течение 24 час. при 100°. [c.602] chem21.info |