На тяговых подстанциях трансформаторное масло применяется в силовых и измерительных трансформаторах и в масляных выключателях.
Для обеспечения нормальной эксплуатации этих аппаратов качество трансформаторного масла в них должно удовлетворять определенным техническим требованиям.
Испытания масла производятся при приемке его с нефтезавода, перед заливкой в аппарат и сразу после заливки, а также периодически при эксплуатации аппаратов согласно действующим в электрохозяйстве срокам периодичности ревизии и осмотра оборудования.
Существуют три вида испытания масла: полный химический анализ, сокращенный анализ и испытание на электрическую прочность.
Полный анализ производится при приемке свежего масла по всем показателям.
При сокращенном анализе масло испытывают на электрическую прочность, отсутствие в нем механических примесей и воды, определяют температуру вспышки масла, кислотное число, проверяют отсутствие растворяющихся в воде кислот и щелочей, а также цвет и запах. Сокращенный химический анализ масла аппаратов, работающих при напряжении 6—10 кВ, производится не реже одного раза в 3 года.
При испытании на электрическую прочность определяются пробивное напряжение, наличие осадков и взвешенного угля, а также запах. Анализ масла на электрическую прочность производится не реже одного раза в год.
Отбор проб масла из аппаратов производят через спускные пробки и краны в нижних частях баков. Посуда, предназначенная для проб, должна быть чистой и промытой сухим маслом. Для этой цели применяют стеклянные банки с притертой пробкой объемом 0,8 л для пробы на пробой и 2 л — для пробы на сокращенный химический анализ. Электрическая прочность трансформаторного масла определяется в специальных аппаратах для испытания диэлектриков. Аппарат состоит из регулировочного трансформатора на напряжение 127/220 в и повышающего трансформатора. В цепь высоковольтной обмотки повышающего трансформатора включаются два электрода, помещаемые в фарфоровом сосуде, наполненном испытываемым маслом. Электроды имеют форму дисков диаметром 25 мм. Контроль напряжения, подводимого к электродам, ведется по контрольному вольтметру: в случае пробоя срабатывает автоматический выключатель.
Пробивное напряжение трансформаторного масла зависит от наличия в нем влаги. Эта влага определяется способом «потрескивания». Для этого масло наливают в пробирку и нагревают пламенем спиртовки. При наличии влаги масло будет потрескивать.
Влага из трансформаторного масла, удаляется при сушке его.
При гашении электрической дуги в масляных выключателях образуется взвешенный углерод. Этот углерод, оседая на изоляционных частях выключателя, может вызвать ухудшение изоляции и перекрытия. Поэтому наличие углерода в масле должно проверяться· после отключения выключателем коротких замыканий.
Наличие углерода определяют следующим образом: через стеклянную банку диаметром 100 мм с испытываемым маслом рассматривают три линии толщиной 0,1, 0,5 и 1,0 мм, нанесенные черной тушью на белую бумагу. Если через слой масла ясно видны все три линии, масло считается пригодным для дальнейшей эксплуатации: при видимости только линий 0,5 и 1,0 мм масло требует очистки, при видимости только линии 1,0 мм масло заменяют.
Очистка масла от влаги и от механических примесей производится сепаратором (центрифугой). Под действием центробежных сил, возникающих при вращении тарелок со скоростью 6—8 тыс. об/мин, масло, механические примеси и вода вследствие различия удельных весов отделяются и спускаются через различные сливные трубы. Сепаратор снабжается нагревательным элементом для сушки масла после очистки.
Для отделения механических примесей и влаги применяется также фильтр-пресс. Он состоит из металлических рамок, между которыми закладываются листы специального картона, предварительно хорошо просушенного и промытого сухим маслом. Фильтр-пресс применяется самостоятельно или в сочетании с сепаратором.
Эксплуатационное масло, имеющее кислотность больше нормы, подвергается восстановлению (регенерации) при помощи отбеливающих глин, обладающих свойствами щелочи. Регенерация масла обычно производится на центральных базах, обслуживающих крупные энергоустановки.
Для увеличения срока службы трансформаторного масла иногда применяется непрерывная регенерация масла в процессе его эксплуатации. Это производится при помощи таких веществ, как силикагель или алюмогель, обладающих свойствами адсорбции (поглощения) кислот и других продуктов разложения масла. Этими адсорбирующими веществами заполняют особый термосифонный фильтр, присоединяемый верхним и нижним фланцами к баку трансформатора вместо одного из радиаторов. При циркуляции нагретого масла через слой адсорбента происходит его непрерывная регенерация.
Расход трансформаторного масла в эксплуатации слагается из расхода масла на доливки, потерь при смене и расхода промывочного масла при ремонте аппаратуры. Годовой расход масла на доливки вследствие утечек и взятия проб зависит от объема масла в аппарате и ориентировочно может быть определен по следующим данным:
количество масла в аппарате, т | 0,05 | 0,4 | 0,8 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 7,0 | 10 |
расход масла на долив | 5 | 3,5 | 2,5 | 1,8 | 1,6 | 1,3 | 1,1 | 0,9 | 0,7 |
расход масла на промывку при ремонтах, % | 1 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
Потери масла на смену и регенерацию (при отсутствии непрерывной регенерации) в среднем за год составляют около 3% от количества масла в аппарате.
Расход масла на промывку аппаратов (с учетом использования грязного масла после его регенерации) приведен выше.