Маневич Л. О.
Обработка трансформаторного масла
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Выпуск 408
«ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА
1975
Редакционная коллегия: Болынам Я. М., Зенакии А. Н., Каминским Ч. А., Ларионов В. П., Мандрыкиа С. Л., Мусаэляи Э. С, Розаноп С. П., Семенов В. А., Синьчугов Ф. И., Смирнов А. Д., Устинов П. И.
Брошюра содержит краткие сведения о назначении, свойствах и особенностях различных марок трансформаторного масла. Даны рекомендации для правильного подбора масло-очистительного оборудования. Описаны конструкции маслоочи-стительного оборудования (центрифуги, фильтр-прессы, цеолитовые установки).
Брошюра рассчитана на мастеров, бригадиров и электромонтеров электромонтажных организаций, а также на работников маслохозяйств энергосистем.
Маневич Л. О. Обработка трансформаторного масла. М., «Энергия», 1975. (Библиотека электромонтера, вып. 408).
Издательство «Энергия», 1975 г.
Содержание брошюры
Обработка трансформаторного масла
Предисловие
1. Трансформаторное масло
2. Организация масляного хозяйства
3. Обработка масла центрифугами
4. Обработка масла фильтр-прессами
5. Обработка масла цеолитовыми установками
Список литературы
ПРЕДИСЛОВИЕ
Подготовка трансформаторного масла является одной из наиболее сложных и трудоемких операций всего процесса монтажа маслонаполненного оборудования.
Вместе с увеличением номинального напряжения мощных силовых трансформаторов повышаются и требования к качеству обработки трансформаторного масла, так как оно в значительной степени определяет надежность и длительность работы трансформатора.
Знание основных физико-химических свойств трансформаторного масла и технологического оборудования, применяемого при его обработке, поможет с наименьшими затратами качественно провести эту операцию.
Во время работы трансформатора в магнитопроводе и обмотках возникают потери энергии, которые проявляются и форме тепла. Если эти потери не отводить, то температура частей трансформатора будет все. время попытаться, что приведет к быстрому разрушению его изоляции.
В трансформаторах мощностью несколько киловольтампер для отвода тепла от обмоток и магнитопровода достаточна поверхность активной части. По мере увеличения мощности трансформатора потери энергии в нем возрастают приблизительно пропорционально его массе или кубу линейных размеров. Следовательно, потери в трансформаторе возрастают значительно быстрее, чем увеличивается конструктивно получающаяся поверхность охлаждения.
Начиная с некоторой величины мощности эта поверх ность оказывается недостаточной для обеспечения по стоянпой оптимальной температуры при работе трансформатора. Приходится предусматривать каналы между отдельными частями, секциями, катушками обмоток. Но полученное таким путем увеличение поверхности охлаждения недостаточно даже для трансформаторов средней мощности, если не пойти на значительное увеличение поверхности магнитопровода и обмоток. Это приведет к росту основных размеров трансформатора и его стоимости. Поэтому следует создать такие условия, при которых в единицу времени (секунду) от каждого квадратного метра поверхности трансформатора отводилось бы выделившееся во время работы тепло. Эти условия можно выполнить при применении соответствующего теплоотводящего материала.
Эффективным средством для отвода тепла является трансформаторное масло. Согласно существующим нормам допускается превышение температуры верхних слоев масла над температурой окружающего воздуха на 60° С. Средний перегрев масла составляет около 45° С. На рис. 1 показаны значения температуры различных слоев масла в работающем трансформаторе [Л. 22]. Для обмоток трансформатора, погруженных в масло, допускается среднее превышение температуры над температурой окружающего воздуха на 70°С.
Таким образом, допустимое превышение температуры обмоток над температурой масла составляет 70—45=25° С. При нагреве обмоток на I" С с 1 м;; их поверхности маслом отводится тепла около 50 Вт/с. Для погруженной в масло обмотки отвод тепла можно принять: 50-25--1250 Вт/м:!. Для сухого трансформатора коэффициент теплоотдачи равен примерно 6 Вт/(м2-К). При допустимом перегреве в 60° С с поверхности трансформатора будет отводиться тепла 6-60=360 Вт/м2. Таким образом, для одной и той же мощности размеры масляного трансформатора будут значительно меньше, чем сухого.
Чтобы увеличить поверхность теплоотдачи, баки трансформаторов делают волнистыми или снабжают специальными трубчатыми радиаторами. Для трансформаторов мощностью выше 20 тыс. кВ-А охлаждения, получаемого при естественной циркуляции, уже недостаточно, поэтому необходимы принудительная циркуляция и искусственное охлаждение масла при помощи обдувки радиаторов вентиляторами.
Во время работы трансформатора его изоляция подвергается длительному воздействию электрического поля и высокой температуры.
В мощных силовых трансформаторах изоляция между обмотками и между торцом обмоток и ярмом (главная изоляция) выполнена маслобарьерной. В маслобарьерной изоляции напряженность электрического поля в масле значительно выше, чем в твердой изоляции, из-за меньшего значения величины диэлектрической проницаемости масла, причем электрическая прочность масла меньше, чем электрическая прочность твердой изоляции. Следовательно, электрическая прочность всей изоляции трансформатора будет определяться электрической прочностью наиболее нагруженного масляного канала; наиболее нагруженным является канал, прилегающий к обмоткам, в нем, имеет место увеличение напряженности поля у углов провода, реек прокладок и в других местах. Зависимость электрической прочности масляного канала от его ширины показана на рис. 2 [Л. 13].
Из изложенного следует, что трансформаторное масло служит одновременно электроизоляционным материалом и теплоотводящей средой. В соответствии с назначением, а также для длительной и безопасной работы маслонаполненного оборудования трансформаторное масло должно обладать следующими качествами:
- быть хорошим диэлектриком, т. е. иметь высокое значение пробивного напряжения и низкое и стабильное значение тангенса угла диэлектрических потерь tg 6.
- иметь достаточную подвижность и хорошую теплопроводность, небольшую величину кислотного числа, высокую температуру вспышки, низкую температуру застывания, способность в условиях эксплуатации длительное время сохранять свои первоначальные свойства (стабильность).
Автор
Скачать брошюру Обработка трансформаторного масла. Москва, Издательство "Энергия", 1975
|
