Физические характеристики трансформаторного масла




Вязкость масла является параметром, влияющим на передачу тепла как при естественной циркуляции масла в небольших трансформаторах, так и при принудительной циркуляции с помощью насосов в больших трансформаторах.
Динамическая вязкость определяется сопротивлением жидкости в потоке и равна отношению удельного давления к удельному ускорению. Кинематическая вязкость, нормируемая для масла, есть отношение динамической вязкости жидкости к ее удельному весу.
Обычно вязкость увеличивается с увеличением размеров молекул и молекулярного веса. С ростом температуры вязкость уменьшается. Характер зависимости кинематической вязкости от температуры виден из рис 1. За единицу кинематической вязкости принимают 1 м2/с.
В стандартах приведены значения кинематической вязкости при разных температурах. Это позволяет правильно рассчитывать циркуляцию масла в трансформаторе и разработать правила выбора места и размеров охлаждающих каналов, например в обмотках, а также барьеров, радиаторов и насосов.
Температура застывания — температура при которой жидкость перестает перемещаться. Этот показатель является мерой текучести при низкой температуре при изменяющихся условиях. Геометрия сосуда, в котором производиться охлаждение, и способ охлаждения для определения этого показателя, стандартизированы.

Рис. 1. Вязкость трансформаторного масла в зависимости от температуры.

При испытаниях отклонения от стандартной методики может привести к ошибке до 15 °С.
Температурные вспышки в закрытом тигле — температура при которой пары над поверхностью нагретой жидкости при наличии воздуха могут быть воспламенены. Температура вспышки зависит от давления наиболее летучих горючих составляющих смеси газов.
Геометрия сосуда (тигля) — объем пространства с газом, процесс нагревания и воспламенения регламентированы стандартами.
Температура вспышки для обычных товарных масел колеблется в пределах 130— 170°С. Согласно ГОСТ 6356—75 она должна быть не ниже 125°С. Для арктического масла — в пределах от 90 до 115 °С и зависит от фракционного состава, наличия относительно низкокипящих фракций и в меньшей степени от химического состава.
Минимальная температура вспышки масел регламентируется не столько по противопожарным соображениям, сколько с точки зрения возможности глубокой их дегазации.
В отношении пожарной безопасности большую роль играет температура самовоспламенения; это температура, при которой масло при наличии воздуха загорается самопроизвольно без подведения пламени. У трансформаторных масел эта температура около 350-400 °С.
Цвет свежего масла обычно свидетельствует о чистоте очистки. Для масла в эксплуатации высокий или увеличивающийся цветовой показатель свидетельствует о загрязнении или о старении масла, либо о том и другом.
Поверхностное натяжение — это сила в динах на сантиметр, требуемая, чтобы разорвать масляную пленку, существующую на границе раздела масла и воды. При загрязнении масла мылами, краской и продуктами окисления масла, прочность пленки уменьшается.
Уменьшение поверхностного натяжения масла в эксплуатации свидетельствует о загрязнении масла или об окислении масла и наличии в масле продуктов окисления.

 

Химические характеристики трансформаторного масла - Характеристики трансформаторного масла

 

Оглавление
Характеристики трансформаторного масла
Химические характеристики трансформаторного масла
Основные диэлектрические характеристики трансформаторного масла
Газостойкость трансформаторного масла
Электрическая прочность масла при импульсном напряжении

Страница 2 из 5

 

Химический состав трансформаторного масла, полученного из разных источников, может сильно отличаться. Поскольку состав углеводородов масел весьма сложен, принято условно считать молекулу: нафтеновой, если она содержит хотя бы одно нафтеновое кольцо независимо от алкановых (парафиновых) цепей при отсутствии ароматических циклов и непредельных связей; парафиновой, если она не содержит ни ароматических, ни нафтеновых колец, и непредельных связей.
Ароматические углеводороды подразделяются на чисто ароматические с алкановыми цепями, не содержащие нафтеновых циклов, и на нафтеново-ароматические, содержащие кроме ароматических и нафтеновые циклы с алкановыми цепями при ароматических и (или) нафтеновых циклах.
Строение молекул углеводородов трансформаторного масла:
а) Парафины (алканы) — насыщенные углеводороды с линейной (нормальные или а7-парафины-(1), или разветвленной (изопарафины, или /-парафины) цепью без кольцевых структуре II).
б) Нафтены (или циклопарафины)-насыщеные углеводороды, содержащие одно или несколько колец, (пяти или шестичленных), каждое из которых может иметь одну или несколько линейных или разветвленных парафиновых (алкановых) боковых цепей. В зависимости от числа колец различают моноциклические — (I), бициклические — (II), трициклические — (III) нафтены и т. д.
с) Ароматические углеводороды, содержащие одно (I) или несколько ароматических ядер, которые могут быть соединены с нафтеновыми кольцами и боковыми парафиновыми цепями. Ароматические ядра могут быть конденсированными (II) или изолированными (III). Смешанные нафтено-ароматические углеводороды представлены структурой (IV). Пределы для концентрации отдельных углеводородов стандартами не регламентируются. Однако многие характеристики масла определяются поведением широких классов углеводородов, содержащихся в данном масле. Так, например, предельные значения, установленные для вязкости и температуры вспышки зависят от соотношения парафиновых и нафтеновых углеводородов в масле и их взаимодействия.
Кроме перечисленных углеводородных структур в составе масла могут содержаться не-углеводородные соединения. Они могут иметь соответствующий углеводородный скелет с одним, двумя, тремя и т. д. атомами серы, кислорода, азота. Определение химического состава масла и его компонент представляет сложную задачу. Поэтому при поставке масла количество химических соединений, содержащихся в масле, обычно не определяют.
Наличие различных примесей в большинстве случаев также не регламентируется.

Вместо этого установлены предельные значения некоторых характеристик, в том числе физических, которые отражают наличие этих соединений. Эти характеристики включают в себя прозрачность (коэффициент рассеяния), поверхностное натяжение, кислотное число, коррозийное воздействие, цвет, количество продуктов окисления при испытаниях на ускоренное старение и некоторые другие.
Кислотное число является одним из показателей окисленности масла, и определяется согласно ГОСТ 5985—79. Метод заключается в титровании кислых соединений испытуемого масла спиртовым раствором калия в присутствии цветного индикатора. Кислотное число равно мг КОН/г масла. В свежем масле оно не должно превышать 0,01.

 

Основные диэлектрические характеристики трансформаторного масла - Характеристики трансформаторного масла

 

Оглавление
Характеристики трансформаторного масла
Химические характеристики трансформаторного масла
Основные диэлектрические характеристики трансформаторного масла
Газостойкость трансформаторного масла
Электрическая прочность масла при импульсном напряжении

Страница 3 из 5

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-05-09 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: