Минеральные масляные субстанции служат неотъемлемой частью трансформаторных установок, необходимы для изоляции находящихся под напряжением узлов. Они отводят тепло от нагревающихся элементов, предохраняют от увлажнения и попадания кислорода. Со временем в процессе эксплуатации происходит процесс старения, потеря эксплуатационных характеристик и требуется замена масла в трансформаторе. Эта своевременно проведённая процедура предотвратит преждевременное повреждение оборудования, повысит эффективность его функционирования и продолжительность работы.
Основные причины замены масла
- естественное старение продукта нефтепереработки в ходе эксплуатации, которое происходит в результате окисления, нарушения состава, проникновения влаги; при этом снижаются показатели антикоррозионной защиты, контакты окисляются, что приводит к снижению коэффициента полезного действия установки;
- повышение вязкости из-за попадания загрязнителей, нарушений в работе трансформаторного агрегата при высоких температурах, что замедляет процессы охлаждения;
- загрязнение металлическими частицами, это может послужить причиной пробоя;
- образование соединений серы, разрушительно действующих на материал бака.
Кислотность трансформаторного масла (ТМ) изменяется из-за контактов с воздухом, попадания солнечных лучей, ввиду повышения температуры и воздействия токов короткого замыкания. В итоге изоляция обмоток разрушается, поэтому снижаются надёжность и сроки эксплуатации электрооборудования.
Какие параметры проверяются:
- кислотное число, показывающее сколько щёлочи в мг понадобится для нейтрализации кислот;
- рН водной вытяжки, оптимальное значение 7 для нейтральной среды;
- показатель вязкости, влияющий на способность охлаждения;
- плотность, отвечающая за однородность и состояние жидкости;
- температура вспышки, характеризующая возможность возгорания паров при контакте с огнём;
- содержание примесей: частички краски, изоляции при её разрушении, угольная пыль при возникновении электрической дуги, шлам при распаде масла;
- пробивное напряжение, предельное значение, при котором жидкий изолятор предохраняет обмотки от пробоя.
В результате всех вышеописанных процессов изменяется цвет масла, который можно оценить визуально или при помощи приборов.
Заменяется масло в установленные НД сроки. Однако, если трансформатор работает в условиях повышенной влажности и температуры, то качество ТМ проверяют чаще одного раза в три года.
Порядок замены трансформаторного масла
Если после взятия проб и проведения анализа ТМ становится ясно, что очищать и регенерировать его нецелесообразно, то его заменяют. Существует определённая последовательность того, как менять масло в трансформаторе:
- подготовка приспособлений, тары для проведения замены трансформаторного масла в силовых трансформаторах;
- отбор проб для исследования состояния ТМ согласно установленным стандартам;
- сливание рабочего отработанного вещества с использованием насоса, генератора;
- проведение очистки резервуара от грязи, наслоений, его промывка при помощи порции чистого масла;
- заливка новой субстанции при помощи закачивающих устройств; необходимый вес определяется по шильдику бака с учетом необходимого добавочного литража для промывки;
- повторный анализ после некоторого времени работы.
Заливать следует только качественное масло, проверенное на показатели согласно ГОСТ 982, о чём должны свидетельствовать при продаже сопроводительные документы. Плохой продукт быстро теряет эксплуатационную стабильность, что отрицательно скажется на работе оборудования. Эти положения отражены в стандарте СОУ-Н-ЕЕ 43.101:2009.
Периодичность замены масла в трансформаторе
На сроки обновления влияют результаты проведённых анализов ТМ, а также следующие положения:
- проведение капремонта масляного трансформатора;
- один раз в три года для агрегатов с термосифонными фильтрами мощностью 630 кВа, от 1000 кВа, а также ежегодно для этой категории, но без фильтрующих устройств; для менее мощных установок исследование проб не проводят;
- снижение срока службы масла примерно на треть от установленного, если оборудование старое или работает во влажной среде.
В среднем гарантированная продолжительность службы в зависимости от фирмы - производителя составляет примерно около шести ‒ восьми лет. На деле материал может служить и десятилетие. При правильной эксплуатации оборудования этот период может продлиться до четверти века.
На то, как часто меняют масло в трансформаторе указывают отраслевые стандарты (ПТЕЕС, СОУ-Н ЕЕ 46.302, прочие), а также Технический паспорт. Восстановление жидкого диэлектрика нецелесообразно, если анализ показал полную его непригодность или на регенерацию необходимо потратить больше средств, чем на замену.
Для того чтобы продлить срок службы ТМ, можно:
- установить термосифонный фильтр, силикагель которого поглощает продукты старения и восстанавливает масло непосредственно в работающем агрегате;
- заменить при закачке кислород на азот, что избавит от окисления и увлажнения;
- установить азотную или плёночную защиту, силикагелевый воздухоосушитель;
- добавить специальные присадки (например, ВТИ-1), замедляющие окислительные процессы.
Эти меры позволят реже проверять качество, осуществлять очистку и замену, что снизит эксплуатационные расходы.
Чтобы реже производить масляное обновление, удаляют примеси путём центрифугирования рабочего вещества. От влаги избавляются фильтрованием через влагоудерживающий картон с последующим распылением в вакуумной камере.
Заливка и доливка масла в трансформатор ТМГ
При работе трансформаторных установок возможно понижение уровня ТМ в результате протечек или скачков температуры. Это приводит к оголению изоляции, она выгорает и осыпается, что повышает вероятность возникновения поломок.
При доливе масла в трансформатор, а также при его заливке учитывают следующие положения:
- агрегаты, поставляемые без жидкой масляной изоляции или с уровнем ниже нормы, заливают/доливают в течение трёх месяцем со дня поставки на производственную площадку со скоростью не более трёх тонн в час;
- для начала проводят предварительную проверку герметичности уплотнения и состояния изоляции;
- новая порция ТМ должна удовлетворять требованиям к качеству свежего продукта согласно ПУЭ; целесообразно проведение испытаний на такие показатели как: цвет, температура вспышки, кислотное число, диэлектрическая прочность, наличие механических примесей, содержание воды и газов, точка застывания, массовая доля ПХБ, прочие;
- температуры доливаемого и основного масла не должны отличаться более чем на пять градусов по Цельсию;
- ТМ заливают через отверстие на крышке без перерывов, пока не будет закрыто всё, что располагается выше ярма; уровень устанавливают по меткам уровнемера в зависимости от его температурных показателей; затем открывают воздухоспускные каналы; после отстаивания в течение двенадцати часов жидкость доливают при необходимости;
- место заливки отличается для трансформаторов разной мощности: для 25 ‒ 630 кВА в отверстие для ртутного термометра, для ТМ 1000 ‒ 1600 через плоский кран, для типа ТМЗ в горловину под реле давления;
- проводят повторную проверку герметичности и забор проб для лабораторного анализа;
- пробивное напряжение должно отвечать нормам, указанным в руководящем документе РД 34.45-51.300-97;
- в трансформаторы напряжением до 35 кВ масло заливается без вакуумирования при температуре продукта выше +10°C; при значении показателя более 110 кВ заливку проводят под вакуумом.
Доливка масла в силовой трансформатор, как и заливка, осуществляется согласно инструкции завода-изготовителя на местах монтажа электрооборудования, а также во время проведения ревизий и осмотров. Не все масла подлежат смешиванию. Смешивать различные марки разрешается только при соблюдении определённых правил их совместимости.
Запуск силового трансформатора после замены масла
По истечении двенадцати часов после заливки ТМ, реализуют пробное включение агрегата, при этом:
- перед пуском проверяют:
- параметры газовой и токовой защиты, их соответствие установленным нормам;
- уровень наполнения расширителя и маслонаполненных вводов;
- состояние изоляторов;
- отсутствие воздуха в установке, протеканий;
- наличие заземления;
- правильность положения всех переключателей;
- соблюдение требований ТБ; - включают на полчаса на номинальное напряжение;
- отключают, если: трансформатор сильно, прерывисто гудит, потрескивает, слишком быстро растёт температура нагрева, масло выбрасывается из расширителя, протекает на фланцах, происходит разрыв диафрагмы выхлопа, прочие несоответствия требованиям нормальной работы;
- устанавливают после снятия напряжения изменённые настройки;
- проверяется отстройка защиты от токовых бросков намагничивания путём дополнительных трёх ‒ пяти подключений;
- если комплексные испытания в течение семидесяти двух часов показывают положительные результаты, установка отправляется для эксплуатации потребителю.
Слив масла с трансформатора
Откачка отработки производится из отключенного и остывшего агрегата обученным персоналом через спецприспособления, расположенные в нижней части бака. После его наклоняют в сторону вентиля под углом 30о для удаления из ёмкости остатков жидкого продукта. При этом удаление ТМ проводят для трансформаторов мощностью:
- выше 1000 кВа через кран;
- 25 ‒ 630 кВа через отверстие под пробку.
Сливную жидкость хранят в герметичных заранее просушенных сосудах в специально отведённом, оборудованном для этого месте с соблюдением температурного режима для предотвращения перегрева или замерзания содержимого.
Для аварийного слива масла с трансформатора под ним размещают для обеспечения пожарной безопасности разгрузочную яму с галькой, откуда ТМ в случае возгорания поступает в аварийный нефтяной бассейн. Камешки при этом играют роль изолятора, а также охлаждают высокотемпературную вытекающую субстанцию.
Отработанный высокотоксичный материал утилизируют согласно установленным правилам. Этим занимаются организации, имеющие лицензии, при помощи специального оборудования в рамках разработанного для этих целей экологического регламента. Сливать ТМ в водоёмы, почву, канализацию нельзя, так как это отрицательно повлияет на окружающую среду, может нанести непоправимый вред природе. Лицензированные компании используют для уничтожения отходов химическое, термическое разложение, а также очищают отработку с помощью различных методов для последующего вторичного использования. Вывозят отработанные жидкости в контейнерах, не допускающих утечки агрессивных составов на основе нефтепродуктов.