Контроль влагосодержания в трансформаторном масле
Увлажнение и старение изоляции во многом определяет срок службы бумажно-масляной изоляции трансформатора. Особенно большое влияние на электрическую прочность изоляции и срок ее службы оказывает содержание в ней влаги. Попадая из окружающего воздуха в масло, влага затем диффундирует в твердую изоляцию. При изменении температуры обмоток и масла происходит процесс взаимообмена влагой между маслом и бумажной изоляцией. Поэтому одной из важнейших функций систем мониторинга состоит в том, чтобы своевременно дать информацию о «предельном» состоянии оборудования, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна.
Главным источником воды в трансформаторе является атмосферная влага. Она проникает в трансформатор вместе с воздухом через несовершенные системы защиты от увлажнения. Второй путь, это проникновение воздуха через уплотнения (в случае их дефекта) под воздействием градиента давления.
Помимо попадания влаги в масло из окружающей атмосферы, в самом трансформаторе существует источник воды. Эта вода, которая выделяется в твердой изоляции и масле в результате процесса их старения. В полностью нагруженном трансформаторе целлюлозная изоляция состарится в течение 20—30 лет и выделит за это время около 0,5—0,75 % воды (от массы изоляции).
Старение масла увеличивает влагосодержание бумаги примерно на 1 % до его замены. Если за время эксплуатации имела место одна смена масла, то общее количество влагосодержания твердой изоляции может возрасти за счет старения не более чем на 2—3 %.
|
|
|
Вода сильно снижает электрическую прочность масла, особенно в присутствии механических частиц. Увлажнение присутствующих в масле волокон целлюлозы превращает их в проводящие частицы. Этим также объясняются случаи повреждений трансформаторов при их включении после некоторого периода нахождения в отключенном состоянии, особенно в зимнее время. Наличие влаги значительно снижает напряжение начала частичных разрядов.
В условиях эксплуатации влага и газы могут перемещаться и их содержание может достигать критических значений в наиболее напряженных местах.
Одним из способов сохранения эксплуатационных свойств масла является постоянный контроль допустимой концентрации воды.
Влагосодержание определяется по количеству водорода, выделяемого при взаимодействии масла с гидридом кальция [63]. Оно выражается в процентах массы или в граммах воды на тонну масла, причем 0,001 %= 10г/т.
РД 34.45-51.300–97 допускает определение данного показателя методом Карла Фишера или хроматографическим методом по РД 34.43.107–95 и определяет требования к качеству масел, находящихся в эксплуатации (таблица 3.10). Рекомендуемый в [63] гидрокальциевый метод является достаточно сложным, к недостаткам метода относится и большая погрешность при определении влагосодержания (до 20%) [64].
|
|
|
Таблица 3.10 – Требования к качеству эксплуатационных масел
| Показатель качества масла и номер стандарта на метод испытания | Категория электрооборудования | Значение показателя качества масла | Примечание | |
| Ограничивающее область нормального состояния | Предельно допустимое | |||
| Влагосодержание по ГОСТ 7822-75, % массы (г/т), не более | Трансформаторы с пленочной или азотной защитой, герметичные маслонаполненные вводы, герметичные измерительные трансформаторы. | 0,0015 (15) | 0,0025 (25) | Допускается определение данного показателя методом Карла Фишера или хроматографическим методом по РД 34.43.107-95 |
| Силовые и измерительные трансформаторы без специальных зашит масла, негерметичные маслонаполненные вводы. | – | 0,0030 (30) |
Поэтому все более часто находит применение метод кулонометрического титрирования, использование которого допускается [63]. Этот метод, известный также как метод Фишера, выполняется в соответствии с требованиями публикации МЭК 814 «Определение воды в электроизоляционных жидкостях автоматическим кулонометрическим титрированием методом Карла Фишера». Метод основан на измерении количества электричества, затраченного на электролиз воды в реактиве Карла Фишера. Он позволяет достаточно быстро определить процентное содержание влаги в трансформаторном масле с высокой степенью точности. Чувствительность метода Фишера составляет 0,0002 % воды в масле (по массе), что превышает чувствительность гидрокальциевого метода.
|
|
|
Измерение массовой доли воды в трансформаторном масле может быть также выполнено методом газожидкостной хроматографии на любом газовом хроматографе с детектором по теплопроводности.
В настоящее время предложен ряд нестандартизованных методов определения влагосодержания трансформаторного масла [64, 65, 66], а также приборов для непрерывного контроля этого показателя. В частности, для этой цели могут использоваться средства, описанные в п. 3.8.
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!