Испытание трансформаторного масла

Для поддержания бесперебойной работы силового оборудования, регулярное обследование изоляционной жидкости – необходимое условие. Рекомендуемая периодичность – не реже одного раза в год, с корректировкой в зависимости от условий эксплуатации и возраста агрегата. Критичные показатели: кислотное число, содержание воды, диэлектрическая прочность.

Превышение допустимого уровня влаги (более 0,5%) указывает на риск пробоя изоляции. Значение кислотного числа свыше 0,2 мг КОН/г сигнализирует о процессах окисления и деградации изоляционного материала. Диэлектрическая прочность ниже 30 кВ/мм требует немедленного вмешательства и замены рабочей жидкости.

Современные методы исследования позволяют быстро и точно определить состояние изолирующей среды. Газохроматографический метод выявляет продукты разложения, спектроскопия в УФ и ИК диапазонах – признаки старения. Комплексный подход, включающий определение физико-химических параметров и анализ растворенных газов, обеспечивает наиболее полную картину состояния оборудования.

Определение ключевых показателей качества диэлектрической жидкости

Для оценки состояния изоляционной жидкости необходимо определить ряд параметров. К ним относятся:

Диэлектрическая прочность: Этот показатель характеризует способность жидкости выдерживать высокое напряжение без пробоя. Нормативные значения зависят от типа жидкости и условий эксплуатации. Значительное снижение диэлектрической прочности указывает на загрязнение или деградацию изоляции. Измерение проводят согласно ГОСТ 6581-75.

Тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ): Этот параметр отражает диэлектрические потери в жидкости под воздействием электрического поля. Повышение tgδ свидетельствует о накоплении полярных примесей, ухудшении качества изоляции и риске пробоя. Рекомендуемые значения указаны в технической документации на конкретный тип жидкости.

Кислотное число: Определяет содержание кислот в жидкости. Повышенное кислотное число указывает на окисление и деградацию изоляции. Контроль этого показателя важен для предотвращения коррозии металлических частей оборудования. Методика определения регламентируется ГОСТ 21115-75.

Вязкость: Характеризует текучесть жидкости. Изменение вязкости может указывать на процессы старения и деградации. Измерение вязкости проводят при определенной температуре, результаты сравнивают с паспортными данными.

Содержание воды: Наличие влаги в изоляционной жидкости снижает ее диэлектрическую прочность и способствует электрохимической коррозии. Для определения влажности применяют кулонометрический метод (ГОСТ 10164-78).

Для точных измерений и контроля качества используйте специализированное оборудование. Более подробную информацию о приборах и методиках измерений вы найдете на сайте https://vseizmerenia.ru.

Важно помнить: регулярный мониторинг ключевых показателей позволяет своевременно выявить отклонения и предотвратить аварийные ситуации.

Методы определения влажности и растворенных газов

Для определения влажности диэлектрика применяют кулонометрический метод (метод Карла Фишера). Точность измерения – до 1 ppm. Рекомендуется использовать титраторы с автоматической обработкой данных. Применяются также методы, основанные на измерении диэлектрической проницаемости, но они менее точны.

Определение растворенных газов проводят методом газовой хроматографии. Этот метод позволяет определить содержание водорода, кислорода, азота, метана, этилена, этана, ацетилена и других газов. Для повышения точности рекомендуется использовать капиллярные колонки и детектор по теплопроводности (ДТП) или пламенно-ионизационный детектор (ПИД). Предварительная подготовка пробы включает в себя вакуумную экстракцию газов из изоляционной жидкости.

Чувствительность метода газовой хроматографии зависит от типа используемого детектора и условий анализа. Для точного определения малых концентраций газов необходима тщательная калибровка прибора и использование высокочистых газов для калибровки.

Выбор метода анализа зависит от требуемой точности и доступного оборудования. Для экспресс-оценки состояния изоляции можно использовать портативные анализаторы влажности и растворенных газов, но результаты таких измерений менее точны, чем результаты лабораторных исследований.

Оценка степени окисления и старения изоляционной жидкости

Определение степени деградации диэлектрика осуществляется комплексно, используя несколько методов. Ключевые показатели: кислотное число (КЧ), тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ), вязкость, содержание воды.

Кислотное число и другие показатели окисления

Повышенное КЧ (более 0,5 мг КОН/г) свидетельствует об интенсивном окислении. Параллельно следует оценить концентрацию продуктов окисления, например, альдегидов и кетонов, с помощью газовой хроматографии. Превышение допустимых значений указывает на необходимость замены изоляционной жидкости.

Изменение вязкости – еще один важный индикатор. Повышенная вязкость (более 12 сСт при 40°С) указывает на образование полимерных соединений, характерных для старения. Снижение вязкости может быть связано с термическим разложением.

Увеличение tgδ (более 0,01) сигнализирует о понижении диэлектрической прочности и ухудшении изоляционных свойств. Этот параметр чувствителен к накоплению полярных продуктов окисления.

Содержание воды и другие факторы

Повышенное содержание влаги (более 50 ppm) снижает диэлектрическую прочность и способствует коррозии металлических частей оборудования. Рекомендуется регулярно контролировать влажность и при необходимости проводить сушку.

Спектроскопия в ближней инфракрасной области (NIR) позволяет быстро оценить содержание воды и других характерных продуктов старения. Этот метод дает возможность проводить экспресс-оценку состояния изоляционной жидкости.

Анализ механических примесей и продуктов деградации

Определение уровня загрязнения изоляционной жидкости диэлектриком осуществляется методом центрифугирования. Нормативные значения – не более 20 мг/кг. Превышение указывает на необходимость очистки или замены.

Для выявления продуктов старения изоляции применяют хроматографию. Выявление фурановых соединений (2-фурафурол, 5-гидроксиметил-2-фурафурол) позволяет оценить степень термоокислительной деградации. Пороговые концентрации – 0,3 мг/кг для 2-фурафурола и 0,1 мг/кг для 5-гидроксиметил-2-фурафурола. Значения выше этих порогов сигнализируют о необходимости проведения профилактических мероприятий.

Газовая хроматография

Газовая хроматография – эффективный метод для определения растворенных газов (водород, метан, этан, этилен, ацетилен, окись углерода, углекислый газ). Повышенное содержание водорода и ацетилена указывает на наличие дуговых разрядов. Избыток углекислого газа – на окислительные процессы. Нормативные значения зависит от типа жидкости и регламентируются технической документацией.

Спектроскопия

Спектроскопия в УФ и ИК диапазонах позволяет определить наличие продуктов разложения целлюлозы и других материалов изоляции. Изменения в спектрах поглощения – показатель деградации изоляции.

Определение механических примесей

Результаты исследований необходимо интерпретировать с учетом условий эксплуатации оборудования. Комплексный подход к оценке состояния диэлектрика обеспечивает надежную работу энергосистем.

Интерпретация результатов исследования и прогнозирование состояния силового агрегата

Повышенное содержание влаги (более 40 ppm) указывает на необходимость срочной сушки. При содержании растворенных газов выше допустимых норм (например, водород > 100 ppm, ацетилен > 10 ppm) необходимо провести тщательное исследование на присутствие дуговых разрядов или перегрева обмоток. Замена изоляции может потребоваться.

Увеличение кислотного числа (выше 0,5 мг КОН/г) свидетельствует о процессах окисления изоляции. Рекомендуется проверить работу системы охлаждения и рассмотреть возможность замены диэлектрика.

• Диэлектрическая прочность: Значение ниже 30 кВ/мм требует немедленного вмешательства. Проверьте состояние изоляции.
• Цвет и мутность: Темный цвет и высокая мутность указывают на деградацию изоляции. Необходимо провести дополнительные исследования.
• Вязкость: Значительное отклонение от нормы может указывать на изменение состава диэлектрика и требует дальнейшего исследования.

Прогнозирование состояния силового агрегата основывается на совокупности полученных данных. Систематический мониторинг показателей позволяет выявить тенденции изменения и своевременно провести профилактические мероприятия. Для более точного прогноза рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение.

1. При обнаружении незначительных отклонений от нормы рекомендуется провести плановый осмотр и проверку работы системы охлаждения.
2. При значительных отклонениях необходимо провести полное исследование и принять меры по восстановлению работоспособности оборудования.
3. Регулярное проведение исследований позволяет снизить риск аварийных ситуаций и продлить срок службы силового агрегата.

Следует помнить, что интерпретация результатов исследования должна проводиться квалифицированным специалистом с учетом конкретных условий эксплуатации оборудования.

Рекомендации по замене и обработке диэлектрика

Замену изоляционной жидкости следует планировать, основываясь на результатах испытаний, с учетом возраста оборудования и условий эксплуатации. Оптимальный интервал замены – 8-10 лет для новых агрегатов, частота проверок – ежегодно. При обнаружении значительного увеличения кислотного числа, повышенного содержания воды или механических примесей, замену следует проводить незамедлительно.

Обработка отработанного диэлектрика

Перед утилизацией отработанную жидкость необходимо очистить от механических примесей и воды. Для этого применяют вакуумную дегазацию и фильтрацию. После очистки можно использовать регенерированную жидкость в оборудовании с менее жесткими требованиями к качеству. Полная утилизация должна осуществляться в соответствии с действующими экологическими нормами. Обращение к специализированным компаниям – обязательное условие.

Выбор нового диэлектрика

При выборе нового диэлектрика учитывайте тип оборудования и климатические условия. Технические характеристики должны соответствовать требованиям производителя. Не допускайте смешивания различных типов жидкостей. Перед заливкой проверьте наличие механических повреждений в системе.

Важно: соблюдение правил техники безопасности при работе с изоляционной жидкостью является необходимым условием. Используйте специальную защитную одежду и средства индивидуальной защиты.

Замена и обработка изоляционной жидкости – сложный технологический процесс, требующий специальных знаний и навыков. Неправильные действия могут привести к повреждению оборудования и возникновению аварийных ситуаций.

Видео:

Пробой трансформаторного масла