Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Влияние присадок на диэлектрические свойства трансформаторных масел

Влияние присадок на диэлектрические свойства трансформаторных масел

В качестве присадки к свежим трансформаторным маслам используется ингибитор окисления 2,6-дитретичный бутил-4-метилфенол (ионол). Присадка ионол не изменяет tg δ товарного масла различного происхождения сразу же после растворения, а также в процессе длительного хранения. В свежих маслах могут содержаться медные, железные и в минимальных количествах натриевые, магниевые, кальциевые соли нафтеновых и сульфокислот. При эксплуатации образуются в основном медные и железные соли кислых продуктов старения масла. Содержание (по массе) меди и железа в эксплуатационных трансформаторных маслах, как правило, не превышает 0,001%. Известно, что деактиваторы — одна из групп антиокислительных присадок — переводят растворимые в масле соединения металлов в комплексы, в которых атом металла уже не обладает каталитической активностью. В результате взаимодействия деактиватора и мыла образуются комплекс присадки с металлом и кислота. Этот комплекс по нашим данным в отличие от мыла не является коллоидом и поэтому не служит источником проводимости. Присадки, являющиеся деактиваторами гомогенных катализаторов окисления, содержащих в своем составе металлы (мыла), способны снизить диэлектрические потери в изоляционных маслах. Эти присадки в отличие от собственно антиокислительных присадок (например, ионола) не только не допускают роста тангенса угла диэлектрических потерь масла в процессе его старения, но и при добавлении их в свежее или уже работавшее масло с исходными высокими значениями tg δ снижают потери в нем, связанные с наличием мыл. В маслах растворяли при температуре 110°С вначале мыла в количестве по массе 0,02% (нафтенаты меди, железа, натрия и пальмитат железа), а затем различные присадки (0,04%). Эффект взаимодействия присадки с мылом оценивали по изменению внешнего вида масла (изменение цвета, появление осадка) и снижению tg δ (таблица 1), а также по увеличению индукционного периода окисления (таблица 2). Таблица 1 - Действие антиокислительных присадок на масла, содержащие мыла (трансформаторное масло: цвет соломенный, при 70°С tg δ=3·10-4, белое масло: бесцветное, при 70 °С tg δ <10-4)
Показатель

Показатели масла с мылом без присадок

Показатели масла с мылами и присадками

Антраниловая кислота

Никотиновая кислота

8-оксихинолин

Дисалици-лиден-эти-лендамин

4,4-диами-нодифенил-дисульфид

2,6-дитрет-бутил-4-ме-тилфенол

Параокси-дифениламин

Нафтенат железа в трансформаторном масле

Наличие осадка и его цвет

Нет

Есть, ко- ричневый

Нет

Нет

Есть, ко- ричневый

Нет

Нет

Цвет масла после фильтрации

Крепкого чая

Соломен- ный

Грязно- зеленый

Оранжево-красный

Соломен- ный

Крепкого чая

Оранжевый

tg δ при 70 °С, после фильтрации, 10-2

10,8

0,30

0,70

2,00

5

11,92

12,0

Нафтенат меди в трансформаторном масле

Наличие осадка и его цвет

Нет

Есть, зеле-новатый

Есть, зеле-новатый

Есть, желтый

Есть, зеле-новатый

Есть, темно-ко- ричневый

Нет

Нет

Цвет масла после фильтрации

Зеленый

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

Желтый

Желтый

Зеленый

Оранжевый

tg δ при 70 °С, после фильтрации, 10-2

6,70

0,28

0,30

0,53

0,21

1,0

6,40

12,50

Нафтенат натрия в трансформаторном масле

Наличие осадка и его цвет

Нет

Есть, желтый

Есть, желтый

Нет

Нет

Есть, свет-ловатый

Нет

Нет

Цвет масла после фильтрации

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

Соломен- ный

tg δ при 70 °С, после фильтрации, 10-2

3, 12

0,29

0,22

4,60

4,79

2

4,65

14,0

Пальмитат железа в трансформаторном масле

Наличие осадка и его цвет

Нет

Есть, буро-коричне-вый

Есть, темно-желтый

Нет

Нет

Есть, коричневый

Нет

Нет

Цвет масла после фильтрации

Крепкого чая

Соломенный

Соломенный

Грязно-зеленый

Оранжево-красный

Соломенный

Крепкого чая

Оранжевый

tg δ при 70 °С, после фильтрации, 10-2

9,10

0,24

0,40

2,00

1,25

1,96

8,90

15,04

Нафтенат меди в белом масле

Наличие осадка и его цвет

Нет

Есть, зеле-новатый

Есть, белый

Есть, желтый

Есть, желтый

Есть, ко-ричневый

Нет

Нет

Цвет масла после фильтрации

Светло-зеленый

Бесцветный

Бесцветный

Зеленовато-желтый

Светло-желтый

Бесцветный

Светло-зеленый

Оранжевый

tg δ при 70 °С, после фильтрации, 10-2

9,34

0,01

0,02

0,04

0,05

0,03

8,20

9,02

Таблица 2 - Способность присадок одновременно уменьшать диэлектрические потери и увеличивать стабильность белого масла с нафтенатом меди
№ п/п

Белое масло

Период до начала бурного окисления, мин

tg δ при 70 °С, 10-2

1

+0,01% нафтената меди

50

9,2

С добавкой:

2

0,05% антраниловой кислоты

550

0,01

3

0,04% никотиновой кислоты

180

0,02

4

0,05% 5,7-дибром 8-оксихинолина

600

0,01

5

0,05% 8-окснхинолина

600

0,04

6

0,03% 4,4-диаминодифенилдисульфида

>2000

0,03

7

0,2% 2,6-дитретбутил-4-метилфенола

>2000

8,2

8

0,03% параоксидифениламина

100

9,0

9

0,05% пирамидона

50

9,0

10

Без добавок

620

0,01

Примечание. Пункты 2—5 — деактиваторы, 6—8 — ингибиторы. Антраниловая и никотиновая кислоты — высокоэффективные деактиваторы — полностью ликвидируют действие всех испытанных мыл, в том числе натриевых. Все остальные присадки при наличии нафтената натрия не снижают tg δ, а иногда даже повышают его; дисалицилиденэтилендиамин эффективен в присутствии в маслах нафтената меди. Ингибирующая присадка 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (ионол) не реагирует с мылами и не влияет на проводимость масла. Известный ингибитор окисления 4,4-диаминодифенилдисульфид снижает tg δ масла, содержащего медные и железные мыла. Деактиваторы, т.е. присадки, способные предотвращать или эффективно уменьшать проокислительное действие гомогенного медного катализатора, одновременно практически полностью тормозят повышение tg δ, обусловленное наличием мыл (таблица 2).
 
« Влияние перекисей, кислот и влаги на старение твердых изоляционных материалов трансформаторов   Влияние продуктов окисления трансформаторного масла на старение твердых изоляционных материалов »
электрические сети