Надзор за маслом
Масло в трансформаторах играет роль не только охлаждающей среды, но и изоляции. Поэтому состояние масла должно отвечать требованиям, предъявляемым к нему как к изоляционному материалу. Основным показателем, характеризующим изоляционную способность масла, является электрическая прочность, которая может изменяться в процессе эксплуатации только в сторону снижения за счет влияния различных факторов, в том числе попадания влаги, воздуха, а также загрязняющих примесей. Электрическая прочность также уменьшается при окислении масла вследствие его нагрева при работе трансформатора и соприкосновении с кислородом воздуха.
Увлажнение в значительной степени снижает электрическую прочность. Наибольший вред приносит не случайно попавшая вода (в виде капель), а влага, содержащаяся в воздухе, которая постепенно накапливается в масле (так называемая растворенная вода).
Окисление масла вследствие появления в масле кислот приводит к разрушению изоляции обмотки, коррозии металлических частей и к образованию продуктов окисления (шлама). Последние, попадая на обмотку и в вентиляционные каналы, ухудшают охлаждение обмотки и приводят к преждевременному старению изоляции.
Состояние масла контролируется посредством периодических испытаний проб, отобранных из бака и масло наполненных вводов трансформатора, а также из баков устройств РПН. Из трансформаторов отбор проб на сокращенный анализ берется не реже 1 раза в 3 года.
У трансформаторов мощностью более 100 ква, не имеющих термосифонных фильтров, отбор проб масла должен производиться чаще — ежегодно, так как при отсутствии термосифонного фильтра окисление масла происходит значительно быстрее.
Периодичность отбора проб из вводов такая же, как и для трансформатора, но для малогабаритных вводов первый раз отбор проб производится через 1 год после ввода в эксплуатацию, а затем одновременно с отбором проб из бака трансформатора.
Взятие проб масла из бака обычно приурочивается к ремонту, но может производиться и без отключения трансформатора из работы, за исключением тех случаев, когда для этого необходимо войти в камеру трансформатора и приближаться к частям, находящимся под напряжением. Отбор проб производится из нижнего крана. Во избежание получения неверных показаний качества масла пробы должны отбираться весьма тщательно. Необходимо следить за тем, чтобы в пробу не попали посторонние вещества — пыль, грязь, вода. Поэтому отбор проб производится только в сухую погоду. Сначала следует обтереть кран чистой сухой тряпкой, а затем слить 2—3 л масла для промывки крана и удаления отстоя. После этого банку для пробы дважды ополаскивают маслом из крана (сливая это масло из банки), наполняют ее и тщательно закрывают. После отбора пробы кран следует обтереть насухо.
Если масло отбирается из работающего трансформатора зимой при низкой температуре наружного воздуха, следует банку прогреть теплым маслом из трансформатора и затем, быстро вылив, набрать масло для пробы. Если брать пробу в холодную банку, то на внутренних стенках банки при наливании горячего масла происходит конденсация влаги из окружающего воздуха, что снижает электрическую прочность пробы.
Кроме контроля нормального уровня, о чем упоминалось выше, следует обращать внимание на цвет масла. Нормальным цветом следует считать светло-желтый или янтарный, причем масло должно быть прозрачным. Помутнение масла, а также потемнение свидетельствуют об окислении его, и, чем темнее масло, тем более глубоко зашло окисление. Если в процессе эксплуатации замечено сильное потемнение масла за короткий период времени, значит, масло перегревается. Темный цвет свежего масла указывает на недостаточно хорошую его очистку.
С целью предотвращения окисления масла и поддержания стабильности его трансформаторы снабжаются термосифонными фильтрами. В термосифонных фильтрах благодаря способности сорбентов задерживать на своей поверхности продукты окисления масла — низкомолекулярные кислоты и смолистые вещества — извлекаются из масла продукты окисления и кислотность его поддерживается на низком уровне.
Периодичность замены сорбента определяется в зависимости от состояния масла по результатам испытания проб. Краны, установленные между баком трансформатора и термосифонным фильтром, должны быть всегда в открытом положении. Не должно быть течи через соединения и уплотнение термосифонного фильтра кранов.
В случае необходимости произвести замену сорбента, термосифонный фильтр отсоединяется от бака посредством кранов, масло из фильтра сливается, после чего фильтр вскрывается и сорбент удаляется. После заполнения свежим сорбентом и сборки фильтра вначале открывают на крышке фильтра кран для выпуска воздуха, затем нижний кран, присоединяющий фильтр к баку трансформатора. После того как весь воздух из корпуса фильтра будет вытеснен маслом, что определяется по выходу масла через воздушный кран, можно медленно открыть верхний кран к баку трансформатора. При работе по смене сорбента газовую защиту следует переключить на сигнал.
Через некоторое время после включения фильтра в работу следует проверить не набрался ли под крышкой фильтра воздух (из пор сорбента), поскольку при заполнении фильтра маслом не весь воздух, содержащийся внутри сорбента, мог быть вытеснен. Воздух выпускается через воздушный кран на крышке фильтра (до появления масла).
Если термосифонные фильтры на трансформаторе не установлены, то для поддержания или улучшения качества масла может производиться очистка или регенерация масла посредством прокачки масла насосом (фильтр-прессом) через переносные адсорберы, заполненные сорбентом. Во время очистки или регенерации масла в работающем трансформаторе необходимо вести постоянный надзор за работой маслоочистительного оборудования и самого трансформатора, контролируя температуру масла, давление и правильность циркуляции. Все соединения маслопроводов должны выполняться очень надежно во избежание нарушения их во время циркуляции масла, что может повлечь утечку масла из трансформатора и его повреждение. Масло от насоса в трансформатор следует подавать только через расширитель, в котором остаются воздушные пузырьки, захваченные струей масла, а отбор масла ведется через нижний кран.