Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Силовые электрические конденсаторы

Нефтяное масло - Силовые электрические конденсаторы

Оглавление
Силовые электрические конденсаторы
Общие сведения о силовых конденсаторах
Секция и пакет
Конструкции конденсаторов
Технико-экономические характеристики конденсаторов
Условия эксплуатации
Влияние конструктивных факторов на электрическое поле
Промышленные типы конденсаторной бумаги
Синтетические полимерные пленки
Нефтяное масло
Касторовое масло
Жидкости на основе жидких хлорированных углеводородов, жидкости для замены хлордифенилов
Обкладки силовых конденсаторов
Самовосстановление и разрушение слоя металлизации
Кратковременная электрическая прочность
Влияние технологических факторов на характеристики конденсатора
Частотные разряды в конденсаторе
Надежность конденсаторов
Выбор рабочей напряженности
Тепловой расчет конденсатора
Конденсаторы в энергетике
Конденсаторные установки
Шунтовые конденсаторные батареи
Сериесные конденсаторные батареи
Другие применения конденсаторов
Справочные данные

Конденсаторное нефтяное масло является старейшим пропитывающим диэлектриком в силовом конденсаторостроении. Оно отличается от трансформаторного более высокой степенью очистки. Химический состав нефтяного масла определяется составом нефти, из которой оно получается. Практически это смесь парафиновых, нафтеновых, ароматических и нафтеноароматических углеводородов, а также их кислородных, сернистых и азотсодержащих производных. Структура составляющих нефтяное масло углеводородов настолько различна, что не представляется возможным точно определить индивидуальный тип молекулы. Поэтому обычно говорят о групповом составе масла.
Основным компонентом нефтяного масла являются нафтеновые углеводороды, занимающие 70—85 и в редких случаях 50—60% его состава. Они имеют пяти- или шестичленистую структуру с прямыми или разветвленными боковыми цепями, содержащими до 25 и более атомов углерода. Такое строение ближе соответствует нафтенопарафиновым углеводородам. Парафиновые углеводороды повышают температуру застывания масла, и поэтому их присутствие нежелательно.
Ароматические углеводороды, занимающие 10—40% состава масла, являются вторым его основным и необходимым компонентом. По своему строению ароматические углеводороды являются моно- и полициклическими системами, содержащими одно или несколько ароматических колец. Кроме ароматических часть углеводородов может содержать в молекуле также нафтеновые кольца, и их относят к нафтеноароматическим; и ароматические, и нафтено-ароматические углеводороды имеют парафиновые боковые цепи.
Количественный и структурный состав ароматических углеводородов и их боковых цепей во многом определяет физико-химические и электрические характеристики масла — вязкость, стойкость к окислению, газостойкость и др. Масла с повышенным содержанием ароматических углеводородов (ароматики) имеют меньшую склонность к выделению газов (в основном водорода) под действием электрических разрядов и большую способность к их поглощению. Такие масла условно называются газостойкими. Масла с небольшим содержанием ароматики выделяют газ уже после непродолжительного воздействия электрических разрядов. Их условно называют негазостойкими. Однако не вся ароматика в равном мере влияет на газостойкость масла. Наибольшее влияние на газостойкость оказывает средняя ароматика. Легкая и тяжелая ароматика оказывает существенно меньшее влияние, что объясняется, по-видимому, различным строением молекул. Полное удаление ароматики помимо снижения газостойкости масла приводит также к снижению стойкости масла против окисления (особенно при повышенных температурах) и каталитического воздействия металлов и света. Избыток ароматики, особенно полициклической, ухудшает tg δ масла. Регулируя соотношение между количеством ароматических и нафтеновых углеводородов при изготовлении масла, можно получать его требуемые характеристики. Допустимая рабочая температура для нефтяных масел в электротехнических аппаратах составляет 65— 70° С. При длительном воздействии повышенной температуры в масле происходят процессы полимеризации, и образуется х-воск, резко ухудшающий его характеристики.
Масло для пропитки силовых конденсаторов выпускается по ГОСТ 5775-85 «Масла конденсаторные. Технические требования». Характеристики его приведены ниже.
Плотность, кг/м3 ......................................................................................................... 860
Вязкость при 50°С. 10"* м2/с ................................................................................ 9,8
Температура. “С:
вспышки .............................................................................................................  15S
застывания ........................................................................................................  -45
Кислотное число, мг КОН/г ................................................................................... 0.005
Содержание серы, % ................................................................................................. 0,75
Нафтеновые, % ............................................................................................................ 68,7
Ароматика, %:
легкая ................................................................................................................... 5,1
средняя ................................................................................................................  13,9
тяжелая ...............................................................................................................  11,5
Смолы, % ....................................................................................................................... 0,83
Газостойкость по объему поглощенного газа, см3, при:
20 С ....................................................................................................................... 3,78
70 С ....................................................................................................................... 2,34
90 С .......................................................................................................................  1,41
Газостойкость по относительному объему поглощенного газа, %, при:
20С ........................................................................................................................ 25
50 С .......................................................................................................................  19
70С ........................................................................................................................  12
Газостойкость по скорости поглощения газа. см3/ч, при:
20° С ..................................................................................................................... 0,11
70 С ....................................................................................................................... 0,094
90° С ..................................................................................................................... 0,095
Электрическая прочность, МВ/м.
не менее ................................................................................................................ 20
е при 20 C ............................................................................................................ 2,1—2,3
тgöe при 100" С, не более ............................................................................. 0,005
Коэффициент объемного расширения. 1 %C .................................................. 6.5-10-4
Стандартное масло является маслом средней газостойкости. Разработаны специальные нефтяные конденсаторные масла с повышенным содержанием ароматики, имеющие более высокую скорость газопоглощения, поглощающие больший объем газов по сравнению со стандартным и имеющие температуру застывания до —60° С, что позволяет использовать их для пропитки конденсаторов, предназначенных для работы в северных районах. Предельные растворимости газов (% по объему) в нефтяном масле (насыщенный раствор при 20° С и атмосферном давлении) приведены ниже.
Воздух .................................................................................................................  10
Азот ............................................................................................................................  8,56
Кислород ...........................................................................................................  65,9
Водород                                    ........................................................................... 4
Углекислота .....................................................................................................  125
Азот как                                   часть воздуха ..................................................  6,98
Кислород                                  как часть воздуха ..........................................  3.03
Малая диэлектрическая проницаемость, высокая температура застывания, горючесть, низкая газостойкость и образование х-воска в процессе эксплуатации обусловили необходимость замены нефтяного масла другими пропитывающими жидкостями. Оно находит ограниченное применение только для пропитки конденсаторов, рабочие напряженности у которых невелики и от которых требуется высокая стабильность емкости при изменении температуры и частоты (конденсаторы связи, для делителей напряжения и т. п.). Синтетические углеводородные масла на основе полиизобутиленов не образуют х-воска при длительном воздействии повышенной температуры, но они имеют более высокую температуру застывания по сравнению с нефтяным маслом. Остальные характеристики полизобутиленов такие же, как и у нефтяных масел.



 
« Силовые кабели   Современная система противопожарной защиты кабелей »
электрические сети