Чем можно заменить трансформаторное масло

Перевод масла из литров в килограммы и наоборот производится по формуле p=m/V,
где p – плотность масла при температуре измерения , m – масса масла , V – объём масла.

Используя формулу, рассчитаем:

p масла ГК – при 15 °C 0.895 г/см3
имеющийся объем – 20 литров
m = 20×0.895

Получается, что вес масла в канистре 20 литров – 17,9 килограммов.

Для трансформаторов напряжением не выше 110 кВ, можно приобрести масло Т-1500У. Его качественные характеристики намного превосходят характеристики масел ТКП и ТСО.

Масло трансформаторное селективной очистки (ТСО) имеет смысл заливать в оборудование напряжением не выше 35 кВ.

Марка ТКп, которая выпускается по техническим условиям (ТУ) проигрывает по качественным характеристикам маслу ТКп отгружаемому ранее по ГОСТу.

Высококачественными маслами, имеющими более длительный срок использования принято считать масла ГК и ВГ.

Несмотря на то, что у масла марки ГК значительно более высокая антиокислительная стабильность, масло ВГ имеет лучшие эксплуатационные показатели и хорошо сочетается с маслами других марок при доливке трансформаторов.

Плотность трансформаторных масел ГК, ВГ и ТКп составляет не более 895 кг/м3 при 20 °С.

Плотность трансформаторного масла Т-1500У — не более 885 кг/м3 при 20 °С.

Плотность трансформаторного масла ТСО не нормируется, но фактически определяется около 850 кг/м3 при 20 °С.

Ионол, также известный как Агидол-1, вещество, которое вводят в трансформаторное масло в качестве присадки.

Ионол — относится к категории антиокислительных присадок, и его добавление значительно замедляет процесс старения трансформаторного масла. Ионол вводят как в новые, так и в регенерированные масла. Определение содержания в масле данного вещества, в обязательном порядке, проводят на разных стадиях эксплуатации трансформаторного масла. Определить содержание Ионола возможно при проведении хроматографического анализа.

В станцию по прогреву бетона можно заливать трансформаторные масла различных марок.
Подойдут для использования масла марок:

Основным условием является то, что масло необходимо заливать осушенное. Минимальное пробивное напряжения трансформаторного масла, пригодного к эксплуатации в данных установках, должно быть 30 кВт.

Трансформаторные масла российского производства допускается смешивать между собой, но, с учётом некоторых ограничений. Не допускается смешивание масла арктических марок, таких как АГК с маслами, предназначенными для эксплуатации в районах с умеренным климатом.

Не рекомендуется смешивать ингибированные масла с неингибированными, а в случае смешивания использовать данную смесь нужно только в оборудовании с пониженным классом напряжения. Смешивать масла стоит, ориентируясь на их характеристики и область применения.

Наиболее совместимым, на данный момент, считаются масла марок ГК и ВГ.

Регенерация масла подразумевает под собой восстановление его эксплуатационных характеристик. В случаях, когда полностью менять масло экономически невыгодно, его направляют на регенерацию, в процессе которой из трансформаторного масла убирают механические примеси, кислоты, воду и газы. После регенерации свойства масла максимально приближены к товарным.

По цвету трансформаторного масла можно визуально определить степень загрязненности масла. В процессе эксплуатации в масле накапливаются механические примеси и кислоты. Обычно, масло поменявшее цвет направляют в лабораторию на анализ, после проведения которого, выносится решение о пригодности масла к дальнейшему использованию. Если трансформаторное масло непригодно, его направляют на регенерацию или утилизацию.

Основное требование к хранению трансформаторных масел состоит в том, что новые масла, должны храниться отдельно от отработанных и регенерированных.

Масла после эксплуатации стоит хранить отдельно, сортируя по степени загрязнённости.

Новые масла следует хранить в герметично закрытой металлической таре. Тару с маслом хранят в помещении или под крышей, не подвергая масло перепадам температур и воздействию прямых солнечных лучей.

Если тара с маслом перемещается из холодного помещения в тёплое, открывать ёмкость рекомендуется спустя 5-10 часов, когда температура масла приблизится к температуре в помещении.

Во избежание проникновения воздуха в тару с трансформаторным маслом, бочки и канистры следует хранить крышкой вниз.

Сушка трансформаторного масла — это процесс удаления из него воды, газов и механических примесей. Для осушивания масла существует большое количество технологий.

Наиболее распространенными являются:

— Центрифугирование – процесс, в результате которого из масла удаляется вода и механические примеси под воздействием центробежной силы. Как правило, центрифугирование применяется для обработки масла, которое планируется для использования в маслонаполненном оборудовании напряжением менее 35 кВ.

— Адсорбция – метод, при котором вода и примеси удаляются из масла пи помощи минеральных или синтетических адсорбентов. При помощи адсорбционного способа очистки из масла возможно удалить воду, находящуюся в растворенном состоянии.

— Вакуумная сушка – способ сушки трансформаторного масла, основанный на предварительном подогреве масла и последующем прохождении масла через дегазатор.

Пробивное напряжение трансформаторных масел или просто «пробой» зависит от типа электрического оборудования, в котором масло будет использоваться.

Для электрооборудования с напряжением до 15 киловольт (кВ) устанавливается минимальное пробивное напряжение масла равное 20 киловольтам (кВ).

Для оборудования с напряжением до 35 кВ минимальное пробивное напряжение — 25 кВ.

Для оборудования с напряжением от 60 кВ до 150 кВ — пробивное напряжение масла должно быть не менее 35 кВ.

Для электрооборудования оборудования с напряжением 750 кВ — не менее 55 кВ.

Рабочее напряжение оборудования	Рекомендуемое пробивное напряжение
До 15 (включительно)	30
Св. 15 до 35 (включительно)	35
От 60 до 150 (включительно)	55
От 220 до 500 (включительно)	60
750	65

Трансформаторное масло ЛУКОЙЛ ВГ: цена, допуски, аналоги

масло ЛУКОЙЛ ВГ 216,5 л

Современные высоковольтные распределительные станции оборудованы с учетом максимальной долговечности и безопасности. Трансформаторное масло ЛУКОЙЛ ВГ предназначено для ухода за подобными установками и обеспечивает необходимую защиту обслуживающего персонала.

масло ЛУКОЙЛ ВГ 216,5 л

Описание продукта

Смазка LUKOIL VG изготавливается на основе минеральной базы, полученной путем дистилляции сернистых пород нефти. Процедура исключает наличие посторонних примесей в составе, способных увеличить электропроводимость жидкости или образовать нерастворимый осадок.

Для возможности работы в трансформаторных подстанциях, лубрикант насыщен антиокислительной присадкой, что значительно увеличивает срок эксплуатации блоков.

Применение

Минеральное масло ВГ от Лукойл предназначено для обслуживания понижающих или повышающих трансформаторов, преобразователей. Отдельно наблюдается пригодность к заливке в корпусы токораспределительных устройств с напряжением не более 1150 Вольт включительно.

Состав широко распространен в качестве изолирующего материала вышеупомянутых устройств.

Технические характеристики

Минеральное масло ЛУКОЙЛ ВГ имеет параметры:

Свойство	Значение
Номинальная плотность при +20˚С	0,837
Кинематическая вязкость при +50˚С	5,8
Кинематическая вязкость при -30˚С	336,6
Тангенс угла диэлектрических потерь при +90˚С	0,2
Порог воспламенения в закрытом тигле˚С	137
Порог начала кристаллизации˚С	-48
Кислоты	Не обнаружено
Антиокислительная стабильность ед.	150

Допуски, спецификации и одобрения

Масло LUKOIL ВГ соответствует или превышает требования стандартов:

Форма выпуска и артикулы

Компания LUKOIL предельно подгоняет тару под требования пользователей, трансформаторное масло ВГ пакуется в две разновидности упаковок. При этом для облегчения поиска продукции, каждая емкость имеет уникальный артикул.

Канистра, л	Каталожный номер
216,5	157578
1000	157580

масло ЛУКОЙЛ ВГ 1000 л

Достоинства и недостатки

Лубрикант ВГ от компании ЛУКОЙЛ имеет ряд преимуществ перед аналогами конкурентов.

Оптимальная стоимость. Жидкость преимущественно используется в больших количествах. При подобном расходе, покупка дорогостоящих изоляторов нецелесообразна. Продукт изготавливается из отечественных компонентов, что позволяет снизить его стоимость до предела.
Отличная стойкость к перегреву. Внутри трансформаторов постоянно присутствует повышенная температура. Жидкость не подвержена выгоранию, что минимизирует ее расход.
Повышенная фильтруемость. После цикла эксплуатации жидкость легко восстановить, пропустив ее через специальный аппарат, для удаления примесей.
Стойкость к коррозии. Жидкость насыщена полезными присадками и обладает свойством отталкивать влагу. Результатом является надежная защита механизма трансформаторных контактов от окисления.
Препятствует возникновению и протягиванию электрической дуги. Предельный износ устройства возникает именно во время образования подобного процесса. Диэлектрические свойства жидкости препятствуют этому.

Аналоги

Заменить трансформаторное масло ЛУКОЙЛ можно смазками:

ЛУКОЙЛ Полифлекс ЕР 2-160 HD;
TEXACO Texatherm 32;
ЛУКОЙЛ Гейзер HFDU 46;
MOBIL Prosol NT 70.

Цена

Стоимость масла ВГ от ЛУКОЙЛ в 2023 году:

216,5 л – 46188 руб;
1000 л – 112700 руб.

Невысокий ценник продукта позволяет легко конкурировать с импортными аналогами.

Как отличить подделку

Оригинальное масло ЛУКОЙЛ ВГ выделяется среди аналогов внешними отличительными особенностями.

Заводская канистра изготавливается из высококачественного полиэтилена или листовой жести. Материалы выдерживают сильные перепады температур, устойчивы к коррозии и механическим воздействиям.
Этикетка пластиковой емкости наносится особым образом. Бумага впечатывается в корпус банки, что исключает ее отклеивание или другие повреждения.
Под крышкой присутствует фольгированная мембрана. Элемент исключает проливание масла при случайном опрокидывании канистры.
Дата производства наносится на тело упаковки посредством лазерной печати. Процедура исключает перекосы или простоту истирания. Чтобы удалить надпись потребуется повредить тело канистры.

Видео

Вернуться на главную.

Итог

Трансформаторное масло ЛУКОЙЛ ВГ представляет собой продвинутый продукт, обеспечивающий надежную защиту вверенного агрегата от преждевременного износа и образования, протяжки электрической дуги. Диэлектрические свойства лубриканта также повышают защиту обслуживающего персонала от поражения и травм.

Отзывы покупателей

Мнение пользователей о продукте:

Андрей

Использую в домашней подстанции. Масло не горит, контакты хорошо служат.

Константин

Заливаем версию ВГ в шахтное оборудование. Мокрые размыкатели работают стабильно, дуги не наблюдается.

Дмитрий

На работе выделили тонну подобной жижи для трансформаторов. В принципе никаких негативных свойств не заметил, только пропускать через фильтры приходится очень долго.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ТРАНСФОРМАТОРНОМ МАСЛЕ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Охрименко Александр Иванович

В статье речь пойдет о проблемах использования минерального трансформаторного масла как нефтепродукта, соответственно, цель исследования — выбор способа решения данных проблем: либо путем использования растительного трансформаторного масла , изготовленного из различных растительных культур, содержащих природное растительное масло (семена рапса, подсолнуха, сои), которое при добавлении специальных компонентов (изоляторы и антиокислители), может использоваться в качестве трансформаторного, либо комбинированного использования трансформаторного минерального масла и растительного масла.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ТРАНСФОРМАТОРНОМ МАСЛЕ»

Использование растительных компонентов в трансформаторном масле

В статье речь пойдет о проблемах использования минерального трансформаторного масла как нефтепродукта, соответственно, цель исследования — выбор способа решения данных проблем: либо путем использования растительного трансформаторного масла, изготовленного из различных растительных культур, содержащих природное растительное масло (семена рапса, подсолнуха, сои), которое при добавлении специальных компонентов (изоляторы и антиокислители), может использоваться в качестве трансформаторного, либо комбинированного использования трансформаторного минерального масла и растительного масла.

I Ключевые слова: минеральное трансформаторное масло, растительное трансформаторное масло, комбинированная масленая смесь, биодеградация, современный парк трансформаторов.

Вначале — несколько слов об использовании минерального трансформаторного масла (далее — ТММ). Во всех современных маслонаполненных высоковольтных аппаратах масло используется как основной диэлектрик для повышения электрической прочности, является теплоотводящей и изолирующей средой, а в высоковольтных масляных выключателях масло выполнят дугогасящую функцию. В последнее время в силовых трансформаторах, напряжением до 220 кВт включительно, чаще всего используют ТММ марки ТСп. Величина некоторых показателей и общее состояние трансформаторного масла характеризуют изменение режима работы аппаратов и их исправность.

Например, при повреждении межлистовой изоляции стали сердечника местный нагрев стали вызывает снижение температуры вспышки масла, а электрическая дуга, возникшая при каком-либо коротком замыкании внутри бака, приводит к разложению масла, выделению газов и падению температуры вспышки. Высокая температура масла свидетельствует о перегрузке трансформатора или неисправности системы охлаждения [5].

Говоря о проблемах использования трансформаторного масла, необходимо сказать, что ТММ — горючий, взрывоопасный и биологически трудноразложимый продукт.

Практически с начала использования ТММ в 90-е годы XIX в. начались взрывы и пожары на трансформаторах. В последние десятилетия XX в. проблемы безопасности осложнились всё возрастающими экологическими требованиями, связанными с трудностями утилизации ТММ из-за его низкой биологической разложимости. В настоящее время, например, в силовых трансформаторах по всему миру используется 3-4 млрд. л ТММ. По данным ОАО «Холдинг МРСК» только на подстанциях 6-10/0,4 кВ до 2025 г. необходимо заменить около 290 тыс. силовых трансформаторов [6].

Международная электротехническая комиссия рекомендует при реконструкции объектов, осуществлять перевод сетей на более высокий класс напряжения, с приближением трансформаторных подстанций к потребителю. Это обусловливает необходимость создания безопасного и экологически чистого оборудования нового поколения. Существует проблема продления «времени жизни» трансформаторов с истекшим сроком службы, которая решается их перезаливкой, для чего также необходимы жидкости нового типа.

Проблема замены минерального трансформаторного масла только на первый взгляд кажется простой. Критика недостатков несложное занятие. Несмотря на свои недостатки ТММ используется в электротехнике, достаточно давно и эффективно. Есть ли реальная альтернатива использованию ТММ?

1) Использование в электротехнике синтетических жидкостей на основе полихлордифенилов (совтол, аскаре-ли). В данное время находятся под запретом к применению из-за высокой токсичности и низкой биодеградаци-онной способности.

2) Жидкости на основе эфира пентаэретрита и синтетических жирных кислот (ПЭТ) типа Midel 7131, кремний-органические жидкости являются менее горючими по сравнению с ТММ, однако в процессе старения наблюдается резкий рост вредных соединений, возникновение желатина из-за окисления свинца, олова и пр. Стоимость этих жидкостей существенно больше, чем ТММ, а их производство является вредным.

3) Перфторуглеводородные жидкости (ПФУЖ) типа фожалин, БАФ и др. являются полностью негорючими (класс L по классификации МЭК). Использование ПФУЖ, синтезированных в 50-е годы прошлого столетия, ограничилось специальными малогабаритными устройствами силовой радиоэлектроники из-за их очень высокой стоимости.

Например, замена ТММ на ПФУЖ, например, в малогабаритном трансформаторе ОАО «Электрозавод» типа ТМГ-100/10-У 1 привела бы к его удорожанию с 95 тыс. руб. до 5,5 млн. руб., т.е. почти в 60 раз.

4) Что касается концепции некоторых авторов о замене жидкой изоляции на электрогазовую или твёрдую. Эффективность использования подобной изоляции в трансформаторах крайне низка (например, допустимая длительности перегрузок аппаратов с такой изоляцией минимальна).

Реальной альтернативой выступает внедрение в качестве охлаждающей и изолирующей среды в трансформаторах находят жидкие изоляционные композиции на основе возобновляемого растительного сырья.

В западной литературе для названия таких композиций наиболее широко используется словосочетание «natural esters» (природные эфиры). Одним из первых был выдан патент на новую изоляционную композицию в США в 1998 г [8], а в 1999 г. — на трансформатор с такой композицией [9].

После этого появились десятки патентов, сообщений об исследованиях и применении таких композиций преимущественно в силовых распределительных трансформаторах. Создали и выпустили на рынок трансформаторное растительное масло (далее — ТРМ) и трансформаторы с этой изоляцией: «Cooper Power Systems» (США) — композиция «Envirotemp FR 3» на основе рапсовых семян (патент 1999 г.); «ABB Power T&D Company Inc.» (США) -композиция «BIOTEMP» на основе семян подсолнечника и сои (патент 1999 г.); «M&I MATERIALS» (Англия) -«Midel®eN» на основе рапсовых семян. Фирмы «Siemens», «Merlin Gerin», «Schneider Electric», «AREVA» и др. также ведут работы в этом направлении.

В данной статье можно упомянуть Проект CEMIG Исследования и разработки (Бразилия) в области передачи и распределения электроэнергии в сотрудничестве с ABB, мировым лидером по производству оборудования для электрических сетей. Целью проекта, который не имеет аналогов в мире, было заполнить трансформатор на 100% растительным маслом в сочетании с Nomex, изоляцией последнего поколения, которая обеспечивает силовым трансформаторам коэффициент усиления до 40%.

Есть сообщения о разработке, изготовлении и поставке фирмой «AREVA» распределительных трансформаторов на 132 кВ, 90 МВ-А с объёмом ТРМ порядка 30 т, шунтирующего реактора на 245 кВ, 22 МВ-А, с изоляцией ТРМ типа Envirotemp FR,3 и др. По оценкам экспертов, к настоящему времени в мире находится в эксплуатации несколько десятков тысяч «зелёных» трансформаторов с ТРМ [6].

В таблице 1 приведены основные параметры ТММ и ТРМ, их сравнительная характеристика и заключение о преимуществе использования того или другого трансформаторного масла.

Сравнительные свойства минерального и растительного трансформаторного масла, их смеси

Показатели ТММ ТРМ Смесь Преимущества технологического, экономического и экологического характера

Температура вспышки, °С 135 300-320 220 Снижение вероятности пожара и взрыва, возможность увеличения нагрузочной способности при использовании ТРМ

Температура воспламенения, °С 160-165 360-370 300

Температура застывания, °С 45-50 -25-30 -40 Возможность использования ТММ в зимнее время на Крайнем Севере

Кинематическая вязкость, сСт, при 20°С / 100°С 28-30 / 2,3-2,5 80-85 / 2-15 50 / 2-10 Более высокая кинематическая вязкость и плотность создает дополнительные расходы при транспортировке и хранении ТРМ

Плотность, кг/м3 800-900 920 850-920

Коэффициент объемного расширения, 10-4, град -1 7-9 5-7 6-8 При хранении ТРМ возникает меньше потерь вследствие «малого» и «большого» дыхание

Коэффициент теплопроводности, Дж/м-с-град 0,15 0,17 0,16 ТММ более подходящая охлаждающая среда

Удельная теплоемкость, Дж/гград 1,7-2,3 2-2,3 1,9-2,2

Поверхностное натяжение, Н/м 34-48 25 29-34

Кислотное число, мг КОН/г 0,01-0,02 0,03-0,1 0,03 Более высокое кислотное число создает дополнительные затраты на введение антиокислительных присадок для ТРМ

Гигроскопичность, ррт 0,2-0,3 1-2 0,3-1,5 Более высокая гигроскопичность ТРМ, способствующая уменьшению влагосодержания в твёрдой изоляции, уменьшению потерь, увеличение срока службы изоляции, поскольку трансформаторы с высоким влагосодержанием не могут выдерживать нагрузки без риска

Пробивное напряжение [МЭК 60156], кВ 70 65 67

Удельное сопротивление Ом/м 21014 21015 51014

Диэлектрическая проницаемость 2,2-2,3 2,8-3,1 2,2-2,8

Газообразование под воздушным ЧР, ррт: Н2 / СО2 9000 / 1000 6000 / 100 7000 / 500 У ТММ значительно выше, что создает дополнительные расходы и повышенную взрывоопасность

Способность к биодеградации, ч/21день 30% 100% 50% Высокая экологическая чистота, снижение расходов на утилизацию ТРМ

Кроме этого, использование ТРМ имеет следующие плюсы:

1) практически неограниченные запасы сырья, возможность использования генно-модифицированных растений, снижение стоимости при увеличении производства до уровня стоимости ТММ;

2) возможность вторичного использования отработанного ТРМ (для биодизеля, лаков и красок);

3) отсутствие вредного влияния на здоровье персонала;

4) существенное уменьшение размеров трансформатора благодаря новым компоновочным решениям, экономия площадей, занимаемых трансформаторами на подстанциях и т. д.

В то же время при использовании ТММ, показатели тангенса угла диэлектрических потерь (tg d) или тангенса дельта (IEEE) [6] как важная электротехническая характеристика, значительно ниже. Более низкое значение данного показателя, который определяется как отношение активной составляющей тока утечки через изоляцию к его реактивной составляющей, говорит о более высокой эффективности использования ТММ, в связи с меньшими затратами, поскольку уровень изоляции — основной показатель надежности функционирования силовых трансформаторов, и другого оборудования высокого напряжения. Высоковольтные вводы и кабели с высоким значением тангенса угла диэлектрических потерь изоляции при высокой температуре могут получить повреждения из-за «теплового пробоя». У ТММ тангенс угла потерь составляет при 25°С — 0,0001-0,0003, при 90°С — 0,005-0,022; у ТРМ, соответственно — 0,0005-0,004 и 0,018-0,06 [8].

Использование ТММ экономически и технологически обосновано, обладает прекрасными диэлектрическими свойствами, стабильностью против окисления, совместимостью с целлюлозной изоляцией при относительно низкой цене. Вместе с тем, как уже было отмечено к ТММ есть ряд претензий по эксплуатационной и экологической безопасности [2].

В заключение хотелось бы сказать, что несмотря на многочисленные плюсы ТРМ, достаточную «пропиарен-ность» ТММ на Западе, широкого промышленного использования ТРМ как в России, так и в других странах в данное время не наблюдается. Это объясняется, как видится, следующими причинами:

1) Себестоимость, а, следовательно, и цена на рынке ТММ ниже, чем ТРМ;

2) Система производства, использования ТММ отработана годами, задействованы сотни предприятий, десятки тысяч специалистов и рабочих, технологий и мощностей;

3) У ТММ есть собственные преимущества, о которых было сказано выше, например, возможность использования в условиях реальной русской зимы.

Есть ли выход? Представляется, что решение всех вышеуказанных проблем заключается в комбинированном использовании ТММ и ТРМ тем более, что действующий парк трансформаторов позволяет использовать ТРМ как в чистом, так и смешанном виде.

Смешение растительного масла с ТММ в пропорции не более 1:1 позволяет:

1) без добавления специальных присадок использовать эту смесь в качестве трансформаторного масла, что повышает экономическую эффективность

2) повысить свойства ТММ, в тоже время ТРМ, а также безопасность при обслуживании ТММ;

Эту смесь можно назвать комбинированная масленая смесь (КМС) и определить пропорции соотношения растительного масла в ТММ от 10 до 50%. Использовать же смесь ТРМ и ТММ можно в любых пропорциях без ограничений. Также растительным маслом можно «омолаживать», то есть улучшать ТММ бывшее в употреблении.

В основах государственной политики в области экологического развития РФ на период до 2030 года, сказано, что одним из механизмов роста экологически ориентированной экономики является внедрение инновационных ресурсосберегающих, экологически безопасных и эффективных технологий на базе единой технологической платформы с активным участием государства, бизнеса, науки и образования, общественных организаций [5].

Представляется, что на уровне Правительства России в программе социально-экономического развития РФ, необходимо указать в качестве одного из приоритетов в сфере развития промышленнности использование растительных, биоразлагающих компонентов, оказание мер материального стимулирования (путем налоговых льгот, грантов и др.) предприятий, использующих данные компоненты.

Также, можно предложить сделать из Иркутской области «пилотный» регион, не забывая о том, что большинство промышленных предприятий находятся на Байкальской природной территории, где стимулировать использование данных экологически чистых компонентов не только и не столько за счет средств федерального и регионального бюджета, сколько за счет экологических, природоохранных фондов регионального, национального и международного уровня. Учитывая, что предприятия, осуществляющие свою деятельность в пределах Байкальской природной территории. должны проходить обязательную экологическую экспертизу [4], закрепить в законодательстве норму, согласно которой, предприятия, применяющие инновационные экотехнологии, проходят экспертизу в упрощенном порядке.

1. Аникеева Н.А. Исследование характеристик растительных масел для высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук / Н.А. Аникеева [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.dissercat.com. (дата обращения 09.03.2021).

2. Аникеева М.А. Исследование растворимости газов в рапсовом масле как электроизоляционном материале / М.А. Аникеева, С.М. Коробейников // Теплофизика высоких температур. 2020. — Т. 54, №1

3. Менахин Л.П. Новые типы трансформаторов с экологически чистыми нетоксичными с повышенной взрыво-пожаробезопасностью жидкими композициями на основе возобновляемого растительного сырья / Л.П. Менахин, А.Л. Панин, Ю.В. Торшин, В.А. Шарковский // VII Междунар. научно-техн. конф. «Силовые трансформаторы и системы диагностики». — М., 2010.

4. Об охране озера Байкал: федер. Закон РФ от 1 мая 1999 г. №94-ФЗ // Рос. газ. — 1999. — 7 мая; 2016. — 23 нояб.

5. Основы государственной политики в области экологического развития РФ на период до 2030 г.: указ Президента РФ от 30 апр. 2012 г. // Рос. Газ. — 2012. — 6 мая.

Различные виды трансформаторного масла

В зависимости от источника базового масла трансформаторное масло можно в основном разделить на четыре категории: трансформаторное масло с минеральным маслом, трансформаторное масло с растительным маслом, трансформаторное масло с силиконовым маслом и трансформаторное масло с синтетическим эфиром. В настоящее время широко используемым трансформаторным маслом является в основном минеральное трансформаторное масло, на долю которого приходится более 95 процентов доли рынка. Расход трансформаторного масла на растительном масле, трансформаторного масла на силиконовом масле и трансформаторного масла на синтетическом эфире невелик.

1.1 Трансформаторное масло на минеральной основе

Трансформаторное масло на минеральной основе используется в масляных трансформаторах уже почти сто лет благодаря своим превосходным электрическим и тепловым характеристикам. Благодаря большому выходу, хорошему качеству и превосходным технико-экономическим показателям оно стало идеальным трансформаторным маслом для силовых трансформаторов сверхвысокого напряжения и сверхвысокого напряжения. Трансформаторное масло на минеральной основе в основном перерабатывается из нафтенового базового масла и парафинового базового масла. С точки зрения молекулярной структуры оно включает алканы с прямой цепью, изоалканы, циклоалканы и ароматические углеводороды, которые играют различную роль в трансформаторном масле.

Алканы с прямой цепью имеют высокую температуру замерзания и легко производят водород в поле высокого напряжения. Как правило, алканы с прямой цепью не используются напрямую для производства трансформаторного масла с учетом экономических и эксплуатационных показателей; Изоалкан имеет температуру вспышки выше 170 градусов, низкую температуру замерзания, низкое кислотное число (менее 0,001 мг/г), хорошую устойчивость к окислению, умеренное газовыделение и подходит для трансформаторного масла; Нафтеновые углеводороды имеют низкую температуру замерзания, а также низкую температуру воспламенения, умеренное газовыделение и могут соответствовать требованиям к электрическим характеристикам трансформаторного масла; Моноциклические ароматические углеводороды в ароматических углеводородах обладают хорошей газообразующей способностью и могут использоваться в трансформаторном масле сверхвысокого напряжения. Полициклические ароматические углеводороды и полициклические ароматические углеводороды обладают плохой устойчивостью к окислению и влияют на здоровье человека, поэтому их следует удалять из трансформаторного масла. Идеальными компонентами минерального трансформаторного масла являются изопарафины, циклоалканы и небольшое количество моноциклических ароматических углеводородов.

Хотя трансформаторное масло на минеральной основе по-прежнему является наиболее используемым трансформаторным маслом, в процессе его использования по-прежнему возникает много проблем. Во-первых, температура воспламенения трансформаторного масла на минеральной основе низкая (обычно ниже 140 градусов), а высокотемпературный эффект трансформаторной дуги вызывает быстрое разложение, газификацию и возгорание, что приводит к возгоранию; Во-вторых, минеральное трансформаторное масло является невозобновляемым и трудно поддается биологическому разложению, а также легко загрязняет окружающую среду в случае утечки. Поэтому поиск трансформаторного масла для замены минерального масла стал основной темой текущих разработок трансформаторных масел.

1.2 Трансформаторное масло на растительном масле

Масло растительное трансформаторное производится из натуральных масличных культур путем прессования, рафинации и модификации. Он имеет преимущества высокой температуры воспламенения, хороших электрических характеристик, широкого источника сырья, возобновляемых и биоразлагаемых материалов. В настоящее время Китай, Соединенные Штаты, Япония и Европа начали заменять трансформаторное масло на минеральном масле трансформаторным маслом на растительном масле.

В 2014 году китайское трансформаторное масло на растительном масле Sw-10000/35 прошло все испытания, включая испытания на короткое замыкание в Национальном центре контроля качества трансформаторов, что свидетельствует о том, что китайское трансформаторное масло вступило в новую стадию развития.

Основным компонентом растительного масла является триглицерид, а растительные масла с более высоким содержанием различных растительных масел являются лучшим выбором для приготовления растительного трансформаторного масла. Тип и содержание жирных кислот, содержащихся в них, весьма различны. С учетом трансформатора в Таблице 1 приведены показатели стойкости к окислению и низкотемпературной текучести некоторых отечественных и зарубежных трансформаторных масел на основе растительных масел и минеральных масел, а также сравнение типичных характеристик трансформаторных масел, содержащих мононенасыщенные жирные кислоты.

С точки зрения безопасности точка воспламенения трансформаторного масла на растительном масле обычно превышает 300 градусов, что намного выше, чем у трансформаторного масла на минеральном масле; С точки зрения рассеивания тепла, трансформаторное масло на растительном масле имеет более высокую кинематическую вязкость и более слабое тепловыделение, чем трансформаторное масло на минеральном масле, но трансформаторное масло на растительном масле имеет более высокую теплопроводность, что может в определенной степени компенсировать дефекты, вызванные высокой кинематической вязкостью; Триглицериды растительного масла в трансформаторном масле легко гидролизуются, поэтому имеют высокое кислотное число; Температура замерзания трансформаторного масла на растительном масле выше, чем у минерального трансформаторного масла, но низкотемпературные характеристики трансформаторного масла на растительном масле могут быть улучшены путем выбора растительного масла с более низкой степенью насыщения жирными кислотами и добавления депрессорных присадок; Молекулярная полярность трансформаторного масла на растительном масле выше, чем у трансформаторного масла на минеральном масле, поэтому трансформаторное масло на растительном масле имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, что может сделать распределение электрического поля более равномерным.

Хотя трансформаторное масло на растительном масле имеет определенные преимущества перед трансформаторным маслом на минеральном масле, все еще существуют некоторые проблемы в применении трансформаторного масла на растительном масле, в основном отраженные в:

(1) Цена относительно высока, примерно в 3-4 раза выше, чем у минерального трансформаторного масла;

(2) Показатели эффективности нефтепродуктов неоднородны, а соответствующих стандартов мало;

(3) Коэффициент диэлектрических потерь, содержание воды и кинематическая вязкость выше, чем у минерального трансформаторного масла;

(4) Имеются явления окисления и гелеобразования;

(5) Опыт эксплуатации и технического обслуживания трансформаторного масла на растительном масле невелик, и этот процесс еще не завершен. Эти проблемы ограничивают продвижение и использование трансформаторного масла на растительном масле. Ключом к разработке трансформаторного масла на растительном масле является дальнейшее снижение вязкости, точки замерзания и диэлектрических потерь трансформаторного масла на растительном масле посредством химической модификации, а также разработка комплексных присадок.

1.3 Трансформаторное масло с силиконовым маслом

В связи с растущими требованиями к защите окружающей среды трансформаторное масло с силиконовым маслом стало тенденцией к замене традиционного трансформаторного масла в трансформаторах малой мощности ниже 35 кВ. Трансформаторное масло с силиконовым маслом не только обладает отличными электроизоляционными характеристиками, но также имеет такие преимущества, как высокая температура воспламенения, низкая температура застывания и незначительное изменение вязкости в зависимости от температуры.

Вязкость трансформаторного масла с силиконовым маслом более чем в два раза выше, чем у трансформаторного масла с минеральным маслом, что влияет на рассеивание тепла трансформатора. Однако разница в плотности между холодным маслом и горячим маслом трансформаторного масла с силиконовым маслом больше, чем у трансформаторного масла с минеральным маслом, что может увеличить скорость термосифонной конвекции в трансформаторе, частично компенсируя недостаток высокой вязкости трансформаторного масла с силиконовым маслом. масло. По сравнению с трансформаторным маслом на основе минерального масла трансформаторное масло на основе силиконового масла обладает превосходными электроизоляционными характеристиками, низкими диэлектрическими потерями, большим объемным удельным сопротивлением, высокой электрической прочностью и хорошей эксплуатационной безопасностью. Однако силиконовое трансформаторное масло чувствительно к продуктам разложения частичного разряда или пробоя, и его устойчивость к электрической искре низка. Кроме того, при многократном действии пробивного напряжения прочность изоляции будет снижаться. Поэтому трансформаторное масло с силиконовым маслом обычно используется для трансформаторов мощностью ниже 35 кВ, а рабочая температура не должна быть слишком высокой.

1.4 Трансформаторное масло на основе синтетических эфиров

Синтетическое трансформаторное масло на основе эфира все больше и больше признается в пожарной безопасности и защите окружающей среды.

Базовое масло на основе сложного эфира полиола в основном используется в качестве синтетического трансформаторного масла на основе сложного эфира, которое характеризуется хорошей биоразлагаемостью и может разлагаться на углекислый газ и воду активными микроорганизмами (бактериями) за относительно короткое время. Он не вреден для окружающей среды и особенно подходит для областей с высокими экологическими требованиями, таких как морские ветряные электростанции.

Синтетическое эфирное трансформаторное масло имеет сильную полярность и сильное сродство к молекулам воды, но даже в случае высокого содержания воды синтетическое эфирное трансформаторное масло все еще может поддерживать высокое напряжение пробоя, а его влагостойкость выше, чем у минерального трансформаторного масла и силиконового масла. трансформаторное масло; Кроме того, испытание на окисление показывает, что индукционный период окисления (421 мин) синтетического эфирного трансформаторного масла больше, чем у минерального трансформаторного масла (300 мин), а устойчивость к окислению лучше.

Чем можно заменить трансформаторное масло