Трансформаторное масло – это вещество, выполняющее две важнейшие функции: изоляционную и теплоотводящую. Данный продукт состоит из различных углеводородов (парафиновых, нафтеновых, ароматических). Его получают за счет применения процессов очистки сырой нефти. Для практической эксплуатации большой интерес представляют свойства трансформаторного масла.

Парафиновые и нафтеновые углеводороды являются стабильными и насыщенными, хотя и имеют различную структуру. Ароматические углеводороды менее стабильны, но в то же время достаточно химически активны.

Работа силовых трансформаторов сопровождается старением и окислением масел под воздействием тепла и кислорода воздуха. Происходит выделение шлама. Это привело к тому, что в последнее время активнее начали применять другие технологии получения изоляционных жидкостей, что позволило продлить срок их использования.

Трансформаторное масло от разных производителей отличается пропорциями углеводородов. Для обеспечения стабильности в изоляционные жидкости добавляют ингибиторы – специальные вещества, обладающие противоокислительным действием. Большинство отечественных производителей использует ингибиторы при производстве трансформаторного масла, в то время как зарубежные масла могут их и не содержать.

Ингибиторы нужны для масел, эксплуатирующихся в тяжелых условиях или в случае больших габаритных размеров трансформатора.

Сроки функционирования трансформаторного масла

Эксплуатация силовых трансформаторов сопровождается окислением масел и накоплением в них различных вредных примесей. При попадании в изоляционные жидкости влаги процессы окисления интенсифицируются и образуются кислоты. Загрязнения делают масло более густым и увеличивают его вязкость, что ухудшает отведение тепла от нагревающихся частей трансформатора. Срок службы изоляционной жидкости существенно сокращается.

Отметим, что продолжительности эксплуатации трансформаторов и их масел до оперативного вмешательства существенно разнятся. Трансформатор до капитального ремонта может служить и 15 лет, а очистка трансформаторного масла будет необходима через год. Регенерация изоляционной жидкости проводится в среднем через 5 лет.

Признаком старения трансформаторных масел является изменение кислотного числа и появление шлама.

Для продления срока службы жидкой изоляции необходимо предпринимать следующие меры:

1. Исключить контакт масла с внешним воздухом за счет установки расширителей с фильтрами для поглощения кислорода и воды с вытеснением воздуха.
2. Не допускать перегрева масла.
3. Осуществлять периодическую чистку и сушку трансформаторного масла.
4. Проводить фильтрацию масла для снижения интенсивности образования кислот.
5. Добавлять в масло антиокислительные присадки.

Свойства трансформаторного масла: физические и электрические

Все свойства трансформаторного масла условно можно разбить на несколько больших групп:

1. Физические. К этой группе принадлежат, например, вес и температура вспышки.
2. Электрические. Группа этих свойств характеризуется такими параметрами, как пробивное напряжение, тангенс угла диэлектрических потерь и т.п.
3. Вязкость и стабильность.

Основные технические характеристики масла выражаются в следующем:

• горючесть;
• плотность 0,84-0,89×10³ кг/м³;
• кинематическая вязкость при 20ºС – 28-30×10^-6 м²/с.

Постоянный мониторинг состояния изоляционных жидкостей с помощью соответствующих анализов позволяет выявить дефекты трансформаторного оборудования, их характер и степень повреждения.

Основные принципы очистки и сушки трансформаторных масел

Очистка трансформаторного масла нужна для удаления из него посторонних примесей. Если она проводится качественно, то изоляционная жидкость восстанавливает свой прозрачный цвет. В случае, когда свойства трансформаторного масла не претерпели существенных изменений, чаще всего обходятся только обычной механической очисткой. Установки очистки трансформаторного масла от компании GlobeCore позволяют извлечь из изоляционных жидкостей все посторонние примеси, вводу, кислоты и грязь.

На сегодняшний день можно выделить такие способы очистки трансформаторных масел:

• механический. Удаление грязи и влаги за счет пропускания масла через фильтр или обработку в центрифугах;
• теплофизический. Реализуется выпариванием и вакуумной перегонкой;
• физико-химический. Удаление примесей коагуляцией с последующим фильтрованием или адсорбцией;
• химический. Применяется в случае заметного изменения маслами своих свойств при бесполезности способов, приведенных выше.

Сушка трансформаторных масел осуществляется либо в вакууме, либо с помощью выпаривания.

Вакуумная обработка является более экономной и совершенной. Она позволяет удалять из масел всю влагу и растворенный кислород. Эффект можно улучшить за счет предварительного нагрева трансформаторного масла. Скорость удаления влаги определяется давлением вакуума и пара воды.

Существует также сушка с использованием цеолитов. В этом случае жидкость пропускается через сита молекулярного типа.

Окончательная цена трансформаторного масла как товарного продукта формируется, исходя из следующих свойств:

1. Хорошее отведение тепла от нагревающихся частей трансформатора.
2. Высокая теплоемкость, электропроводность и электрическая прочность.
3. Низкая вязкость.
4. Отсутствие кислот.
5. Хорошая плотность.
6. Высокая температура вспышки при небольшой температуре эксплуатации трансформатора.