Основные способы сохранения эксплуатационных свойств масла
В процессе эксплуатации в масле образуются различные продукты, снижающие его
эксплуатационные характеристики и
подлежащие удалению. Удаление продуктов старения масла может производиться либо
постоянно в процессе эксплуатации оборудования, либо периодически при
достижении эксплуатационными характеристиками предельно допустимых значений.
На работающем оборудовании (силовой трансформатор, трансформатор напряжения и
тока, высоковольтные вводы и т.д.) устанавливаются специальные устройства,
которые служат не только для обеспечения очистки масла от продуктов разложения,
но и от защиты от атмосферного влияния. Среди этик устройств наиболее
распространение получили термосифонные фильтры и адсорберы. Принцип действия
этих устройств основан на поглощении влаги и продуктов старения масел поверхностно-активными
веществами-сорбентами.
Для заполнения термосифонных фильтров и адсорберов чаще всего используют
крупнопористые сорбенты. Существуют как природные сорбенты - гумбрин,
диатомиты, курьинская и волжская опоки, зикеевская земля и др., так и
синтетические, наиболее распространенные из них - силикагели. Достоинство
природных сорбентов состоит в малой их стоимости, поэтому после насыщения
сорбентов продуктами разложения масла можно заменять их на новые. Наилучшие
результаты получаются при использовании курьинской белой опоки, эстонской глины
и зикеевской земли. Синтетические сорбенты из-за высокой их стоимости
целесообразно применять лишь при условии их многократного восстановления и
повторного использования.
Из мелкопористых сорбентов наибольшее распространение для регенерации масла
получили цеолиты. Цеолиты также делятся на природные и синтетические. До
недавнего времени считалось, что залежи природных цеолитов невелики, поэтому,
несмотря на высокие сорбционные свойства, промышленное применение их было
ограничено. В настоящее время открыт ряд крупных месторождений природных
цеолитов, поэтому, учитывая, что стоимость подготовки природных цеолитов
примерно в сто раз ниже стоимости изготовления синтетических, первые могут
широко применяться в системах регенерации масла. Наибольшее распространение из
природных цеолитов получают шабазит, гмелинит (диаметр пор 5А), натрийморденит
(4.4А), левиниг, калийморденит (3, 8А).
Наибольшая эффективность очистки масла в эксплуатации достигается при
комбинированном использовании в термосифонных и адсорбционных фильтрах мелко- и
крупнопористых сорбентов. Фильтры заполняются таким образом, чтобы масло
сначала проходило мелкопористый сорбент, а затем - через крупнопористый.
Количество мелкопористого сорбента составляет обычно треть общего объема
фильтра, а общее количество сорбента зависит от общего количества масла в
аппарате и составляет 0, 8-1, 25% массы залитого масла.
Использование комбинированного заполнения термосифонных и адсорбционных
фильтров позволяет удалять из масла практически все продукты его старения,
включая и влагу.
Основными способами сохранения эксплуатационных свойств масла являются:
непрерывная
регенерация
крупнопористыми адсорбентами масла, залитого в оборудование, с использованием
термосифонных или адсорбционных фильтров;
правильная эксплуатация воздухоосушительных фильтров;
применение специальных средств защиты масла от окисления (пленочная или
азотная);
поддержание
необходимой концентрации
антиокислительной присадки ионол;
эффективное охлаждение масла
Адсорбционные и термосифонные фильтры применяются для сохранения необходимых
свойств масла в эксплуатации, замедления процессов его старения и увеличения
срока службы масла и твердой изоляции.
Непрерывная регенерация масла осуществляется при естественной циркуляции масла
сверху вниз через термосифонный фильтр на основе термосифонного эффекта, а в
адсорбционных фильтрах - с помощью принудительной циркуляции масла, создаваемой
насосами охлаждения.
Для регенерации трансформаторных масел применяются крупнопористые адсорбенты:
силикагель марок КСКГ и ШСКГ (КСКГ - крупный силикагель крупнопористый
гранулированный, ШСКГ - шихта-силикагель крупнопористый гранулированный),
активная окись алюминия марок АОА-1 и АОА-2, алюмосиликатный
адсорбент-катализатор и некоторые другие. Крупнопористые адсорбенты активно
поглощают из масел различные продукты старения (органические кислоты, перекиси,
мыла и т.д.), растворенную воду и смолистые соединения, тем самым поддерживают
эксплуатационные свойства масла в необходимых пределах.
Не рекомендуется полная замена в фильтрах силикагеля или другого
крупнопористого адсорбента на цеолит, так как цеолиты (NaA, ПЦГ-2) не
адсорбируют большинство продуктов старения масла в связи с малым размером пор.
Также нерационально использование в адсорбционных и термосифонных фильтрах
силикагеля-шихты марки ШСКГ. содержащего до 65% зерен размером 0, 5 до 3 мм и уходящих в отсев.
Перед загрузкой в фильтры адсорбент должен быть просеян для удаления пыли и
мелких фракций. Рабочей фракцией адсорбента является фракция 2, 8-7 мм.
Адсорбент, загружаемый в фильтры трансформаторов, должен иметь остаточное
влагосодержание не более 0, 5% массы.
Для оценки работоспособности адсорбента в процессе эксплуатации необходимо
использовать данные химического анализа масла. Значительное увеличение
кислотного числа, содержания водорастворимых кислот и tgϬ масла в сравнении с предыдущим
анализом указывает на потерю активности адсорбента и необходимость его замены.
Адсорбент в термосифонных и адсорбционных фильтрах должен заменяться в
трансформаторах мощностью более 630 кВА при превышении значения одного из
следующих показателей:
кислотного числа масла - 0, 1 мг КОН/г; тангенс угла диэлектрических потерь -
110 кВ - 15%, 220-500 кВ - 10%.
Для трансформаторов мощностью 630 кВА и менее замена адсорбента должна
производиться при неудовлетворительных характеристиках твердой изоляции.
Для удаления из масла влаги используется цеолит.
В качестве поглотителя в воздухоосушительных фильтрах наиболее целесообразно
использовать крупнопористые силикагели (КСКГ, ШСКГ), а также возможно
использование в качестве осушителя воздуха природного и синтетического
цеолитов, мелкопористых силикагелей (КСМГ, ШСМГ).
Для контроля качества осушителя в фильтре применяется индикаторный силикагель,
который помещается в патрон напротив смотрового окна фильтра.
В качестве индикаторного силикагеля следует применять силикагель-индикатор ГОСТ
8984-75. Этот силикагель изменяет свою окраску (от синей до розовой) при
повышении относительной влажности осушенного воздуха, проходящего через фильтр,
до 50%, что свидетельствует о необходимости замены силикагеля - осушителя в
фильтре.