A transzformátorolaj elektromos szilárdságának meghatározása, szerzői platform
A FORGATÓ OLAJ ELŐÁLLÍTÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA
UDC 621.3.027.3. 537,5 (07) + 06
A kézikönyv az "Elektrofizikai és nagyfeszültségű mérnöki" tanfolyam programjának megfelelően készült, és a Fehérorosz Köztársaság Műszaki Fizikai Tanszékének Tanszékének kiadására jóváhagyta.
Az elektrotechnikai szakirányú diákok számára készült.
Áttekintő: Cand. tehn. Sciences, Assoc. (RSTU)
A FORGATÓ OLAJ ELŐÁLLÍTÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA
Műszaki szerkesztés és lektorálás
Offset papír. Risography. Vez. Pec. l. 0.7.
Uch.-ed. l. 0.66. Cirkuláció 60 példányban. Ed. No. 66. Rendelési szám
Rostov Állami Kommunikációs Egyetem.
2 Folyadék dielektrikumok
3 Általános tudnivalók
4 A telepítés leírása
5 A munka teljesítményének sorrendje
Határozza meg a transzformátorolaj elektromos szilárdságát, és határozza meg annak alkalmazhatóságát nagyfeszültségű elektromos berendezésekben.
2 FOLYADAS DIELECTRICS
Folyékony dielektrikumként az elektrotechnikai eszközök ásványi és olajos olajokat és különböző folyadékokat használnak. Azonban a legnagyobb felhasználás ásványi olajok különböző célokra készült.
A folyékony dielektrikumként való felhasználás jellege miatt az olajolajok három fő csoportra oszthatók:
1 Olajok az erőátalakítókhoz és a nagyfeszültségű kapcsolókhoz.
2 A nagyfeszültségű kábelekhez használt kábelolajok.
3 Kondenzátor olajok a kondenzátorok papírszigetelésének impregnálásához.
A folyékony dielektrikumok kémiai összetétele kis molekulájú anyagok, amelyek fő célja az elektromos berendezések megfelelő elemeinek szigetelési tulajdonságainak növelése és a hő hatékony eltávolítása. A folyékony dielektrikumok képesek az anyag molekuláinak semleges vagy poláris struktúrájára, és a molekulák szerkezetétől függően alapvető tulajdonságaik megváltoznak. Dielektrikumok egy semleges molekuláris szerkezete általában van egy kis dielektromos állandójú (tipikusan ≈ 1,7-2) és a polárisabb pillanatában molekulák, annál nagyobb a dielektromos állandó.
Néhány folyadék dielektrikumnak elhanyagolható dielektromos vesztesége van, ami megkülönbözteti őket a többi dielektromos folyadéktól. Dielektromos szilárdsága tiszta nem-poláros folyékony dielektrikum nagyon magas, de még frakció százalékos szennyeződések, mint például a nedvesség, gázok és szilárd részecskék mikrovzveshennye drámaian csökkenti a dielektromos tulajdonságok. Meg kell jegyezni, hogy a szigetelő tulajdonságai a tiszta nem-poláros folyékony dielektrikumok 80 ° C, szinte nem változott, és a hőmérséklet 80 ° C feletti leromlik. A működési transzformátorolajnak meglehetősen bonyolult hőmérsékletfüggése van (1. Ezenkívül, ha folyékony dielektrikákat használnak nagyfrekvenciákon működő elektromos készülékekben, szigetelési tulajdonságaik csökken.
A legnagyobb elektromos folyadék dielektrikumként történő felhasználása transzformáló olaj volt, az olaj fokozatos lepárlásának terméke.
A transzformáló olaj világos sárga, enyhén viszkózus, szinte semleges folyadék. Pour az olaj hőmérséklete nem magasabb, mint -45 ° C, a lobbanáspontja az olaj gőz levegővel keveredve - nem alacsonyabb, mint + 135 ° C-on Transzformátor olaj rendkívül higroszkópos és nagyon aktívan magába szívja a nedvességet a környezetből, a nedvesség a olajat lehet oldjuk molekuláris állapotára és formájában emulzióban ezek, ami drasztikusan csökkenti a dielektromos tulajdonságait az olaj (ábra. 2).
A vas, réz, ólom és más fémek, amelyek közvetlenül érintkeznek a transzformátorolajjal, jelentősen felgyorsítják az öregedés folyamatát.
A transzformátorolaj fő alkalmazási területe nagyfeszültségű transzformátorok és nagyfeszültségű készülékek.
3 ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK
Valódi dielektrikumokban van egy sor szabad töltés hordozó. A dielektrikumra kifejtett feszültség növekedésével a térerősség növekedésével arányos a koncentráció, amit a helyi vezetőképesség és az áram nagysága növeli. Amikor elérjük a dielektrikum erősségének egy bizonyos kritikus értékét, akkor valamilyen helyen vezetővé válik.
Az a jelenség, amelyben egy dielektrikum elveszíti az elektromos szigetelő tulajdonságait egy alkalmazott elektromos mező hatására, lebomlásnak nevezik. A lebontás abban a pillanatban rögzül, amikor a feszültség fokozatos növekedésével a dielektrikum élesen megemelkedik az áramban (3. Az ebben az esetben ismert feszültséget a leállási feszültségnek nevezik, és a dielektrikum elektromos szilárdságának becslésére használják.
ahol Epr a lebontási szilárdság vagy az elektromos szilárdság;
d a dielektrikum vastagsága a bomlási ponton.
A vezetőképesség növekedésének okaitól függően a folyékony dielektrikumok többfajta lebomlását mutatják.
A hőbontás a jelentős elektromos vezetőképességű folyadékokra vonatkozik. Ebben az esetben, ha elektromos mezőt alkalmaznak, a folyadék dielektrikust dielektromos veszteségekkel hevítik. A hőmérséklet növekedése miatt a fajlagos térfogat-ellenállás csökken # 961; ez tovább növeli az áthaladó áramot. Így létrejön egy feltétel a folyadék forrása előtt folyamatos hőmérséklet-emelkedéshez. Ugyanakkor az elektromos szilárdság jelentősen csökken és meghibásodik.
Az ionizáció lebomlása olyan folyadékok esetében lehetséges, amelyek a szennyezőkről maximálisan tisztíthatók. A folyékony dielektrikum erősségét (a gázhalmazzal összehasonlítva) az elektronok átlagos szabad útjának jelentős csökkenésével magyarázzák.
A folyékony dielektrikumok elektromos lebomlása a fémelektródok elektronainak leválasztása vagy a folyékony molekulák megsemmisülése miatt következik be.
A transzformáló olaj egy kis viszkozitású, tiszta, jól tisztított olajszigetelő olaj. Erősáramú transzformátorok, nagyfeszültségű olaj megszakítók, olajbetömített bemenetek, bizonyos típusú reaktorok, reosztátok stb. Töltésére szolgál.
A szigetelőolajok elektromos szilárdsága a feszültséggörbe hőmérsékletétől, nyomásától, frekvenciájától és alakjától, az elektródák alakjától és anyagától, valamint a szennyeződésektől függ. A folyékony dielektrikumok nagyon könnyen szennyezhetők. A leggyakoribb szennyező a víz, különösen emulzió formájában. A nedvesség negatív hatását tovább fokozza a higroszkópos rostos szennyeződések jelenléte.
A transzformátorolajok az állapottól függően különböznek egymástól:
1 Friss nyersolaj (mellékelve a szállító gyárától).
2 Regenerált olaj (használt, de regenerált).
3 Tiszta száraz olaj (nyers vagy nyersolaj szárítása után).
4 Üzemelő olaj (üzemben és a vonatkozó szabványoknak való megfelelés).
5 Hulladékolaj (a mutatók közül legalább az egyik nem felel meg az üzemeltetési előírásoknak).
A műszaki üzemeltetés szabályainak megfelelően a tiszta száraz és szerviz olajok elektromos tulajdonságainak értékelése főként az Еpr.
A folyékony elektromos szigetelőanyagok vizsgálatát a vizsgálati folyadék egyes tételeiből vett mintákon (mintákon) vizsgáljuk. A feszültséget Upr egy speciális cellában (4. ábra) határozzák meg, amely egy olyan tartály, amelyben az elektródák a falakba vannak szerelve. A hajónak olyan anyagból kell készülnie, amely nem oldódik folyékony szigetelőanyagokban, és nem befolyásolja a vizsgált folyadékot. Ebből a célból üveg, porcelán és kvarc alkalmas. Az elektródák sárgarézből készülnek, 25 mm átmérőjű lapos lemezek formájában. Az elektródák élei lekerekítettek, az elektródák úgy vannak elrendezve, hogy a tengelyük egyenes vonalú legyen, amely párhuzamos a tesztkamra alsó felületével. Az elektródák közötti rés 2,5 ± 0,05 mm.
A tesztelés előtt a tiszta és száraz cellát alaposan öblítse le a vizsgálati folyadékkal. Ezután töltsük fel a cellát folyadékkal úgy, hogy ne maradjon levegőbuborék. Az 50 · 10-6 m2 / s-nál nagyobb viszkozitású folyadékok esetében az összes mérést egyetlen mérés után egyetlen cellatöltéssel végezzük, a sejtet a vizsgálati folyadék új részével töltjük fel.
Mivel a folyékony dielektrikum elektromos szilárdsága számos tényezőtől függ, az átlagos értékekhez képest jelentősen megoszlik a leállási feszültségek. Ez nagy mennyiségű kísérleti adat felhasználásához vezet.
A műszaki üzemeltetés szabályai (PTE) szerint a transzformátor olaj ötszörös időközönként hatszor szakítja meg a lebontást. A feszültség kapott az első bontást, nem kell figyelembe venni, hanem a többi öt letörési feszültséget kell venni a számtani középérték, hogy el kell fogadni a letörési feszültséget egy adott olaj.
4 A TELEPÍTÉS LEÍRÁSA
Az olajtömeg meghibásodásának ellenőrzésére szolgáló szabványos berendezés vázlata a 3. ábrán látható. 5, ahol
1 - teszt nagyfeszültségű transzformátor, a nagyfeszültségű tekercselés középső pontja földelt;
2 voltos volt az alacsony feszültségű oldalon (a skála közvetlenül kilovolttben van kalibrálva, figyelembe véve a transzformációs arányt);
3 - porcelán edény (vizsgálati cella);
4 - sárgaréz elektródák;
5 - tesztelt folyékony dielektrikum, amelynek térfogata nem lehet kevesebb, mint 100 cm3. és a szint legalább 15 mm a 4 elektródák felső széle felett;
6 - érintkezők blokkolása, amelyek a fedélre egy nézőablakkal vannak felszerelve;
7 - maximális áramerősségű gép.
Annak érdekében, hogy a szerelvény testének biztonságos működése földelt legyen.
5 TELJESÍTMÉNYI MEGRENDELÉS
1 Ismerkedjen meg a telepítéssel és annak áramkörével, ügyelve arra, hogy a készüléket leválasztsa a hálózatról, és hogy a burkolat biztonságosan földelt legyen.
2 Az olajat porcelán edénybe öntse úgy, hogy az szintje 15 mm-rel legyen az elektródák felső szélénél.
3 Helyezze az olajtartályt a gépbe, csukja le a fedelet, és hagyja, hogy az olaj 10 percig leülepedjen.
4 Kapcsolja be a készüléket a hálózatra (a zöld jelzőfény világít).
5 Kapcsolja be a mágneses indítót (a piros jelzőfény világít), és lassan fordítsa el a beállító transzformátor fogantyúját 1 ... 2 kV sebességgel másodpercenként, amíg az elektródák közötti olaj meg nem szűnik. A lebomlást az ív elektródái közötti képződés jellemzi, fényes, folyamatos, vastag szikra formájában. Külön véletlen szikrákat nem veszünk figyelembe. A készülék meghibásodását a maximális áram automatikus gépével végzi.
6 A meghibásodás után távolítsa el a feszültséget, és keverje össze az olajat egy üvegrúddal az elektródák közötti résbe, hogy eltávolítsa az ebből a helyről származó légbuborékokat és olajbuborékképző termékeket.
7 Így készíts 6 számot, és ellenőrizd minden egyes lebontást 5 percig. hogy az olaj álljon.
Végezze el a transzformátorolaj standard vizsgálatát PTE szerint (5 bontás, 2,5 mm-es lapos elektródok közötti távolsággal).
Írjon írásos véleményt a vizsgált olaj elektromos szilárdságra való alkalmasságáról, tiszta, száraz és működőképes kezelésként (lásd a megjegyzést).
A bomlási feszültségek értékeinek szétosztási grafikonját (a kísérlet sorrendszámától függően a bomlási feszültségtől függően - 1-5) függően és rövid leírást adjon meg. Amikor egy diagramot rajzol, csatlakoztassa a szomszédos pontokat egyenes vonalakkal.
A transzformátorolaj elektromos szilárdságának normái
Mûködési feszültségû készülékeknél, kV
Megjegyzés. A PTE szerint az átlagos próbafeszültség, amelyet a standard tüzelőberendezéseknél mind a tiszta száraz, mind a szerviz olajok esetében öt vizsgálatnak megfelelően határoznak meg, nem lehet alacsonyabb, mint a táblázatban megadott értékek.
1. Mik a nem poláros folyadék dielektrikumok jellemzői?
2. Mik a poláris folyadékok jellemzői a nem poláros folyadékokkal szemben?
3. Hogyan történik a transzformátorolaj meghibásodásának vizsgálata?
4. Mi az oka annak, hogy a transzformátorolaj ismételt meghibásodása szükséges a vizsgálat során?
5. Hogyan nő a feszültség a folyékony dielektrikumok vizsgálatakor?
6. Milyen tényezők befolyásolják a folyadék dielektrikumok dielektromos tulajdonságait?
7. Mi a nedvesség hatása a transzformátorolaj elektromos szilárdságára?
8. A folyékony dielektrikumok szerkezetében lévő gáz gátolják-e a szigetelő tulajdonságukat, és ha igen, miért?
9. Miért nem tud feszültség emelkedni a folyadék dielektrikum vizsgálatakor, másodpercenként kevesebb, mint 1kV?
10. Miért van a folyadék dielektrikáinak minden további meghibásodása a vizsgálat során, amely szükséges ahhoz, hogy kevesebb mint 5 percet produkáljon?
11. Hogyan és milyen következtetések és ajánlások vannak a folyékony dielektrikumok alkalmazásáról?
12. Milyen biztonsági intézkedéseket kell a laboratóriumban elvégezni a vizsgálat során?
4. Bogoroditsky, NP Elektrotechnikai anyagok. - L. Energoatomizdat, 1985.
5. Elektrotechnikai anyagok kézikönyve. - L. Energoatomizdat, 1988.