Учебное пособие по материалке от Дистанционщиков (540408), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Этот показатель важен для учета старениямасла в процессе его эксплуатации и для разных марок масла не должен превышатьзначений 0,03÷0,1 г КОН на 1 кг. Для расчета расширителей трансформаторов, вкоторые переходит часть масла из бака трансформатора при повышении температур,важно также учитывать и плотность масла, которая составляет 0,85÷0,9 Мг/м3, итемпературный коэффициент объемного расширения, имеющий значение около0,00065 К-1.
Способность масла отводить теплоту от магнитопровода и обмоток72погруженного в него трансформатора зависит от удельной теплоемкости, равной принормальной температуре примерно 1,5 Дж/(кг•К), и коэффициента теплопроводностиоколо 1 Вт/(м•К). Обе эти характеристики при росте температуры увеличиваются.По своим диэлектрическим характеристикам хорошо очищенное от примесей ивлаги трансформаторное масло обладает свойствами неполярного диэлектрика.Значение диэлектрической проницаемости при 20оС равно 2,2÷2,3, tgδ при частоте 50Гц для трансформаторного масла не должен превышать 0,003. Величина tgδопределяется проводимостью и зависит от степени очистки трансформаторного масла.Получение масел с пониженными диэлектрическими потерями (значение tgδ около0,002÷0,0005) для кабелей и конденсаторов требует очень хорошей очистки сприменением адсорбентов. Удельное электрическое сопротивление свежеготрансформаторного масла при нормальной температуре не превышает 1013 Ом • м.Важной характеристикой масла является его электрическая прочность, котораячрезвычайно чувствительна к увлажнению.
Правила технической эксплуатацииэлектростанций (ПТЭ) предусматривают определенные нормы электрическойпрочности для чистого и сухого трансформаторного масла, приготовленного длязаливки в аппарат, и для масла, находившегося в эксплуатации.Пробой масла производят в стандартном разряднике между погруженными вмасло металлическими дисковыми электродами диаметром 25 мм с закругленнымикраями при расстоянии между ними 2,5 мм.Рис.
5.2. Ячейка для измерения пробивногонапряжения жидких материалов1 – сосуд; 2 - электродыПробивное напряжение технически чистых масел в стандартном разрядникесоставляет 50÷60 кВ при 50 Гц и примерно 120 кВ при воздействии импульсногонапряжения. Примесь воды в масле снижает значение пробивного напряжения. Есливода находится в масле в виде эмульсии, т.е. в виде мельчайших капелек, которыевтягиваются в места, где напряженность поля велика, то в этом месте и начинаетсяразвитие пробоя. Увеличение пробивного напряжения с ростом температурыобъясняется переходом воды из суспензии в молекулярно-растворенное состояние.Рост пробивного напряжения при уменьшении температуры ниже 0оС объясняетсяобразованием льда и увеличением вязкости масла.73При работе маслонаполненных трансформаторов или других электрическихаппаратов, содержащих масло, наблюдается постепенное ухудшение рабочихпараметров масла: tgδ, цвета, кислотности, вязкости, температуры замерзания и др.Эти процессы характеризуются понятием «старение», которое сопровождаетсяизменением химических и электрофизических показателей.
Наиболее интенсивнопроцессы старения масла протекают при повышении температуры масла домаксимально допустимой (обычно рабочая температура масла не превышает 95оС) приодновременном воздействии электрического поля. Старение ускоряется также за счетодновременного воздействия света, излучений высоких энергий и присутствиянекоторых материалов и соединений, являющихся катализаторами старения.Активными катализаторами являются медь и ее сплавы, а также соли меди, железа,кобальта, органических кислот, растворимые в масле. В начале процесса старениямасла образуются частично растворимые загрязняющие продукты - смолы и кислоты, ас течением времени появляются тяжелые нерастворимые осадки, которые в виде «ила»или «шлама» осаждаются на дне бака, на менее нагретых частях трансформатора и вместах с повышенной напряженностью поля. Слой ила значительно ухудшаеттеплоотвод от нагретых деталей, а низкомолекулярные кислоты, содержащиеся всостаренном масле, разрушают изоляцию обмоток и вызывают коррозию металлов.Электрическое поле ускоряет процесс старения масла и изменяет характер продуктовокисления масел.
При старении некоторых сортов масла в электрическом поле можетнаблюдаться также и газовыделение, от которого избавляются подбирая состав масла.С целью повышения устойчивости масел к процессам старения их составподбирают таким образом, чтобы в нем не содержалось естественных катализаторовокисления и сохранялись соединения, замедляющие окисление. Такие веществаназываются ингибиторами.
В масла вводят также синтетические ингибиторы - ионол,ДВРС в концентрации от 0,1 до 0,5%. Введение ионола замедляет процесс старениямасла в 2÷3 раза.Чтобы продлить срок службы масла в оборудовании, используют различныеметоды. Наиболее распространенный способ - герметизация оборудования, врезультате которой устраняется непосредственный контакт масла с кислородомвоздуха. Этот прием используется в кабельной, конденсаторной технике и втрансформаторостроении.
В трансформаторах, кроме того, для замедления накопленияпродуктов окисления масла используется метод естественной циркуляции масла черезтак называемый термосифонный фильтр, который можно периодически заменять насвежий, заполненный адсорбентом. Такие фильтры постоянно соединены странсформатором.
Для трансформаторов различных габаритов разработано около 20типов термосифонов. Особенностью термосифонных фильтров является возможностьвосстановления масла в трансформаторе без его отключения. Для предотвращенияоксидирования и увлажнения масла в трансформаторах свободное пространство междуповерхностью масла и крышкой бака или расширителя обычно заполняется азотом.Масла, побывавшие в эксплуатации, подвергаются регенерации. Влага и крупныетвердые примеси удаляются на различных центрифугах (для электрических аппаратовнапряжением ниже 35 кВ).
Для электрических аппаратов напряжением выше 35 кВмасла очищаются от содержащихся в них влаги, газов и легких примесей путемтермовакуумной обработки в специальных аппаратах. Осушка масел производитсяискусственными цеолитами, которые известны также под названием «молекулярныесита». Масла с кислотным числом ниже 0,4 мг КОН на 1 г подвергаются очисткеприродными и синтетическими адсорбентами при температуре 50÷60оС.Основные характеристики регенерированного масла должны соответствоватьнормам на свежие масла.74Кроме трансформаторного масла в электротехнической промышленности находятприменение другие виды нефтяных масел.
К ним относятся конденсаторные, кабельныеи масла для масляных выключателей и контакторных устройств регулированиянапряжения под нагрузкой.Полимеры, пластмассы, пленкиДля изготовления изоляции используют большое число материалов, относящихсяк группе полимеров. Полимеры - высокомолекулярные соединения, имеющие большуюмолекулярную массу. Молекулы полимеров, называемые макромолекулами, состоятиз большого числа многократно повторяющихся структурных группировок(элементарных звеньев), соединенных в цепи химическими связями.
Например, вмолекуле поливинилхлорида:-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHClповторяющимся звеном является группировка:-CH2-CHCl-.Полимеры получают из мономеров - веществ, каждая молекула которыхспособна образовывать одно или несколько составных звеньев. Так как полимерыпредставляют собой смеси молекул с различной длиной цепи, то под молекулярноймассой полимера понимают ее среднее статистическое значение. Молекулярная массаполимера может достигать значение несколько миллионов.Степень полимеризации является важной характеристикой полимеров - онаравна числу элементарных звеньев в молекуле. Например, структурную формулуполивинилхлорида можно записать в компактном виде(-CH2-CHCl-)n,где n - степень полимеризации.
Полимеры с низкой степенью полимеризацииназывают олигомерами.Полимеризацией называют реакцию образования полимера из молекулмономера без выделения низкомолекулярных побочных продуктов. При этой реакции вмономере и элементарном звене полимера соблюдается одинаковый элементныйсостав. Примером реакции является полимеризация этилена:nH2C=CH2 --> (-H2C-CH2-)n.Поликонденсация - реакция образования полимера из мономеров содновременным образованием побочных низкомолекулярных продуктов реакции (воды,спирта и др.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
