Приймання, застосування та експлуатація трансформаторних масел - Експлуатація трансформаторних масел

6 Експлуатація трансформаторних масел

6.1 Стисла характеристика старіння масла в процесі експлуатації

6.1.1 Трансформаторні масла в процесі експлуатації змінюють свої хімічні та електрофізичні властивості під впливом різних факторів: температури, електричного поля, молекулярного кисню, взаємодії з конструкційними матеріалами електрообладнання (особливо у випадках використання в конструкціях неякісних ізоляційних матеріалів, наприклад лаків, нестійких до впливу масла).
У результаті відбувається потемніння масла, утворюються низько- та високомолекулярні продукти окислення, зростають діелектричні втрати; на певній стадії окислення можливе утворення осаду та випадання шламу.
Сукупність цих змін визначається терміном «старіння».
6.1.2 Переважаючим фактором старіння трансформаторного масла є окислювальне перетворення вуглеводнів, що входять до його складу, під впливом молекулярного кисню.
Швидкість окислення масла, характер продуктів, що утворюються, залежать від хімічного складу масла, ступеня його очищення, умов експлуатації.
6.1.3 На початковій стадії окислення масло поглинає кисень у невеликій кількості і зміни, що відбуваються у цей період, практично не виявляються звичайними методами фізико-хімічного аналізу.
Цей період окислення прийнято називати індукційним. Він приблизно відповідає періоду використання іонолу до концентрації 0,1 % і менше.
6.1.4 Низькомолекулярні органічні кислоти та органічні перекиси, що
утворюються на початковій стадії процесу старіння, розчинні в маслі і мають корозійну активність по відношенню до матеріалів трансформатора.
Продукти окислювальної полімеризації та конденсації нерозчинні в маслі і можуть випадати знього у вигляді шламу (нерозчинного осаду), який, при осадженні на активних частинах, затруднює відведення тепла, викликає руйнування ізоляції.
6.1.5 Домішки, що викликані як старінням масла, так і його забрудненням (вода, полярні речовини, тверді частки, нерозчинні в маслі продукти термоокислювального старіння, метали та їх оксиди, волокна різного походження і т. ін.), знижують експлуатаційні характеристики масла, прискорюють старіння целюлозної ізоляції.
6.1.6 У додатку А наведено перелік показників масла, за зміною яких
рекомендується контролювати ступінь зниження експлуатаційних властивостей масла. Там же відображено взаємозв'язок цих показників із наявністю в маслі продуктів окислення або забруднення.

6.2 Засоби і заходи, що запобігають окисленню трансформаторного масла

6.2.1 Якість трансформаторного масла в експлуатації забезпечується
своєчасним контролем у встановленому обсязі та з відповідною періодичністю для кожної групи обладнання згідно з 6.3.
Разом з цим, збільшення строку служби масла та ізоляції може бути досягнуте за рахунок використання ефективних засобів і заходів захисту масла від окислення.
6.2.2 Основними заходами збереження експлуатаційних властивостей масла є:
- безперервна регенерація запитого в обладнання масла крупнопористими адсорбентами з використанням термосифонних або адсорбційних фільтрів;
- застосування спеціальних засобів захисту масла від окислення (плівкового або азотного);
- правильна експлуатація повітроосушників;
- підтримання необхідної концентрації в маслі антиокислювальної присадки іонол (агідол-1);
- ефективне охолодження масла.
6.2.3 Безперервна регенерація здійснюється природною циркуляцією масла крізь термосифонний фільтр на основі термосифонного ефекту (без примусової циркуляції), а в адсорбційному фільтрі примусовою циркуляцією.
Відповідно до вимог ГОСТ 11677 масляні трансформатори з масою масла більше 1000 кг обладнуються фільтрами: термосифонними у системах охолодження без примусової циркуляції масла (вид М і Д), адсорбційними - при системах охолодження з примусовою циркуляцією масла та фільтрами очищення масла від механічних домішок - для видів систем охолодження ДЦ, НДЦ, Ц, НЦ.
Для безперервної регенерації масел застосовуються крупнопористі синтетичні та природні адсорбенти. Типи сорбентів, вимоги до них, метод сушки та контролю і подані в додатку В.
6.2.4 Для завантаження у фільтри використовується фракція від 2,8 до 7 мм. Перед завантаженням сухий адсорбент треба просіяти для видалення пилу та дрібних фракцій.
6.2.5 Кількість адсорбенту, що завантажується до адсорбційних та
термосифонних фільтрів, залежить від категорії обладнання та кількості залитого в нього масла і повинна становити:
- для трансформаторів потужністю до 630 кВА - не менше 1,25 % від маси залитого масла;
- для трансформаторів з масою масла до 30 т - 1 %;
- для трансформаторів з масою масла більше 30 т - 0,8 %.
6.2.6 Перед введенням у експлуатацію термосифонних та адсорбційних фільтрів необхідно звернути увагу на надійність кріплення фільтруючої сітки на опорній решітці з тим, щоб виключити винесення потоком масла адсорбенту до баку трансформатора. Це особливо стосується трансформаторів з примусовою циркуляцією масла, тому що адсорбент, потрапляючи до масляних каналів обмотки, викликає погіршення охолодження обмотки, її перегріви і, як наслідок, прискорене старіння твердої ізоляції та масла.
6.2.7 Адсорбційні та термосифонні фільтри після збирання і монтажу,
завантажені підготовленим адсорбентом, повинні бути заповнені маслом із маслосистеми трансформатора. Масло подається знизу догори при відкритій повітровипускній пробці фільтра або маслоохолоджувача.
Фільтри трансформаторів з азотним та плівковим захистом повинні заповнюватися маслом під вакуумом за інструкцією заводу-виготовлювача.
Фільтри інших трансформаторів заповнюються маслом без вакууму, але з прийняттям заходів для запобігання попаданню повітря до бака: фільтр потрібно вводити в роботу Після тривалого відстою (не менше 12 год) і періодичного випуску повітря, що виділилося із пор адсорбенту.
6.2.8 Оцінювання працездатності адсорбенту у фільтрах у процесі експлуатації провадиться за даними хімічного аналізу масло. Підвищення кислотного числа, вмісту водорозчинних кислот та тангенсу кута діелектричних втрат при 90 °С масла вказує на втрату активності адсорбенту та необхідність його заміни.
6.2.9 Адсорбент в термосифонних та адсорбційних фільтрах повинен замінюватися у трансформаторах потужністю більше 630 кВА при перевищенні значення одного із таких показників масла:
- кислотне число -0,1 мг КОН/г масла;
- тангенс кута діелектричних втрат при 90 °С відповідної експлуатаційної норми для даного класу обладнання (значення відповідно до таблиці 6.1).
Для трансформаторів потужністю 630 кВА і менше заміна адсорбенту повинна виконуватися при незадовільних характеристиках твердої ізоляції (опору, що вимірюється мегомметром, та тангенсу кута діелектричних втрат, що вимірюється високовольтним мостом змінного струму).
Заміна адсорбенту повинна провадитися також після капітального ремонту трансформатора. У разі виявлення в експлуатаційному маслі трансформаторів та реакторів напругою від 220 до 500 кВ і більше розчинного шламу та при високому значенні тангенса кута діелектричних втрат масла необхідно провести регенерацію цього масла.
Заміна адсорбенту в процесі експлуатації може провадитися без демонтажу фільтра за інструкцією заводу на фільтр. Для цього необхідно перекрити верхній та нижній запірні вентилі, злити масло із фільтра в підготовлену ємкість, а потім вивантажити спрацьований адсорбент. Далі завантаження свіжого адсорбенту проходить відповідно до 6.2.7.
Заміна адсорбенту може провадитися на працюючому обладнанні.
6.2.10 Тривалість ефективної регенерації експлуатаційного масла силікагелем КСКГ в обладнанні (без дефектів) становить не менше п'яти років.
6.2.11 Ефективним засобом захисту масла та ізоляції від зволоження і
окислення в процесі експлуатації є плівковий та азотний захист масла.
6.2.12 Плівковий захист повністю виключає контакт масла з атмосферним повітрям за допомогою гнучкої оболонки, розташованої в розширювачі трансформатора.
Трансформатори з плівковим захистом заливаються дегазованим маслом відповідно до заводської інструкції.
Необхідною умовою ефективності плівкового захисту є надійна герметизація розширювача та гнучкої оболонки.
В експлуатації для оцінки герметичності захисту і його ефективності провадять контроль загального газовмісту масла (значення газовмісту відповідно до таблиці 6.1, показник 7).
6.2.13 Азотний захист виключає контакт масла з атмосферним повітрям і забезпечує в процесі експлуатації наявність азоту в надмасляному просторі розширювача та в еластичних оболонках.
Для запобігання механічним пошкодженням та сонячній радіації оболонки пристрою азотного захисту розміщують в зачинених шафах.
Трансформатори з азотним захистом необхідно заливати дегазованим та азотованим маслом відповідно до заводської інструкції.
Долив трансформатора провадиться також азотованим маслом.
Під час експлуатації трансформаторів з азотним захистом контролюються такі параметри:
- надмірний тиск у системі (повинен становити 290 Па);
- чистота азоту в надмасляному просторі - 1 раз у 6 місяців хроматографічним методом або газоаналізатором ВТІ-2 за ГОСТ 5439,
Осушник азоту заповнюється крупнопористим силікагелем (КСКГ і ШСКГ за ГОСТ 3956), обробленим хлористим кальцієм з вологістю не більше 0,5 % від маси.
Контроль ступеня зволоження - за індикаторним силікагелем.
6.2.14 Повітроосушники застосовуються:
- для осушки від вологи повітря, що поступає до надмасляного простору розширювача трансформаторів із «вільним диханням», де сухе повітря захищає масло, а отже, і тверду ізоляцію трансформаторів від зволоження;
- для осушки повітря, яке попадає до розширювача, де розміщений плівковий захист масла;
- для запобігання зволоженню і забрудненню масла та ізоляції в уводах напругою від 110 ДО 500 кВ негерметичного виконання;
- для запобігання зволоженню масла в резервуарах на масляному
господарстві, де наявність сухого повітря над маслом охороняє резервуар від корозії, а масло - від забруднення іржею.
Розширювачі трансформаторів потужністю 25 кВА і більше обладнуються повітроосушниками з масляними затворами відповідно до ГОСТ 11677.
6.2.15 Як поглинач у повітроосушниках рекомендується застосовувати крупно-пористий силікагель, оброблений хлористим кальцієм.
Для контролю якості осушника у повітроосушнику застосовується силікагель-індикатор ГОСТ 8984.
Вимоги до адсорбентів, їх підготовка та застосування подані в додатку В.
6.2.16 Інгібітори окислення (антиокислювачі) широко застосовуються для захисту від окислення трансформаторних масел.
Усі масла, які виготовляються в СНД у даний час, вміщують антиокислювальну присадку іонол (агідол-1) у кількості від 0,2 % до 0,5 % від маси залежно від марки масла.
У закордонній практиці також широко застосовується присадка іонол. Але деякі марки масел можуть не вміщувати іонолу або мати присадку іншого типу. У цьому разі питання застосування і змішування таких масел повинно вирішуватися з урахуванням положень розділу 4.
Іонол у процесі старіння масла підвищує індукційний період окислення, запобігає утворенню осаду.
Присадка добре розчинна в маслі і практично не вилучається
адсорбентами під час безперервної регенерації.
Як і більшість присадок, іонол ефективно діє в експлуатаційних умовах при інгібіруванні масел достатньо глибокого ступеня очищення.
6.2.17 Під час експлуатації трансформаторного масла іде процес
безперервної витрати іонолу, швидкість якого залежить від температури, концентрації кисню в маслі, конструкційних матеріалів та ін.
У разі зниження концентрації іонолу в експлуатаційному маслі менше 0,1 % від маси масла він починає працювати як проокислювач, сприяючи розвитку процесу окислення. При цьому також можливе утворення шламу, що помітно знижує строк служби твердої ізоляції та веде до необхідності заміни масла в трансформаторі,
6.2.18 У процесі експлуатації необхідно контролювати вміст іонолу і вводити його в масло при зниженні концентрації до 0,1 % від маси масла. Методику
! визначення вмісту антиокислювальної присадки іонол (агідол-1) в маслах наведено в додатку А (А.3.3); засоби її введення до трансформаторного масла наведено в розділі 7.
Кількість іонолу, що вводиться, залежить від марки масла, але не повинна бути менше 0,2 % від маси цього масла.
6.2.19 Уведення іонолу до експлуатаційного масла, в якому утворився шлам або кислотне число якого більше 0,1 мг КОН/г масла, неефективне. Таке масло підлягає регенерації (розділ 7).

6.3 Експлуатаційний контроль якості трансформаторного масла. Обсяг, періодичність випробувань, граничні норми показників якості масла

6.3.1 Експлуатаційний контроль якості трансформаторного масла провадиться випробуванням в лабораторіях проб масел, відібраних із обладнання.
6.3.2 Персонал, що виконує відбір проб, повинен забезпечити тотожність масла в пробі та масла в обладнанні, з якого провадиться відбір. Недбалий відбір або забруднення пробовідбірного посуду веде до помилкового висновку щодо якості масла і до невиправданої втрати часу, працевитрат і витрат на транспортування та контроль проб.
6.3.3 Для відбору проб потрібно використовувати тільки спеціально
підготовлений сухий та чистий посуд - скляні пляшки або безшовні металеві банки. Посуд із пластика можна використовувати, якщо доведено можливість його застосування для цієї мети.
Посуд повинен закриватися пробкою або гвинтовою кришкою з прокладкою. Матеріал пробки та прокладки не повинен розчинятися в нафтопродуктах.
6.3.4 При відборі проб експлуатаційного масла потрібно дотримуватися таких основних правил:
- відбір проб повинен виконуватися кваліфікованим спеціалістом;
- не рекомендується виконувати відбір проб масла при поганій погоді (опади, сильний вітер з пилом та ін.) з високим ризиком попадання забруднень із оточуючого середовища до проби масла; за необхідності термінового відбору проб в несприятливих умовах необхідно дотримуватися додаткових застережних заходів;
- до відбору проби з обладнання злити достатню кількість масла (не менше двох об'ємів посуду) для видалення будь-яких забруднень, які можуть знаходитися на пробовідбірному патрубку;
- ополоснути пробовідбірний посуд маслом, яке відбирають;
- забезпечити наповнення кожної посудини не менше 95 % її місткості;
- закупорити посудину з пробою відразу після її заповнення;
- відновити початковий вид пробовідбірної точки після відбору проби;
- перевірити правильність та повноту маркування етикетки;
- зберігати проби в темному місці, якщо для їх відбору та зберігання
використовувалися прозорі пляшки.
6.3.5 Відбір проб з обладнання повинен провадитися при звичайному режимі роботи обладнання або відразу після його вимкнення. Цю рекомендацію особливо важливо виконувати, якщо визначається вологовміст або залежні від нього характеристики. У цих випадках повинна бути заміряна та зафіксована температура масла під час відбору проб.
6.3.6 Після доставления проби до лабораторії не рекомендується відразу відкривати посуд, у якому вона знаходиться. Необхідно почекати, доки температура проби не досягне кімнатної температури.
6.3.7 Вимоги до якості експлуатаційних масел, періодичність, обсяг контролю залежать від конструкції, потужності і категорії обладнання, умов експлуатації і т.ін.
6.3.8 У таблиці 6.1 наведено рекомендації щодо періодичності обсягу
випробувань показників масла, граничнодопустимі значення цих показників в експлуатації для різних категорій обладнання.
Рекомендації щодо періодичності та обсягу випробувань показників масла в експлуатації для різних типів обладнання наведено в 6.3.9 - 6.3.13.
Можлива зміна періодичності контролю характеристик масла, якщо завод-виготовлювач обладнання передбачає у технічній документації інший порядок перевірки.
6.3.9 Масло з трансформаторів та реакторів потужністю більше 630 кВА підлягає випробуванням відповідно до усіх вимог таблиці 6.1 та за показниками 1-5, 8 таблиці 6.1 у випадках спрацьовування газового реле на сигнал.
Масло з трансформаторів потужністю менше 630 кВА включно в процесі експлуатації не перевіряється.
6.3.10 Масло з бака контактора пристрою РПН повинне перевірятися за
показниками 1 і 6 таблиці 6.1 після певного числа переключень, зазначеного у заводській інструкції з експлуатації, але не менше одного разу на рік.
Допускається якісне визначення вологовмісту масла за ГОСТ 1547, якщо відсутня вимога заводу-виготовлювача щодо кількісного визначення вологовмісту.
У разі перевищення граничнодопустимого значення показників (пробивної напруги та вологовмісту за показниками 1 і 6 таблиці 6.1) або досягнення граничного числа переключень, зазначених в інструкції з експлуатації пристрою РПН, масло має бути замінене на свіже.

Таблиця 6.1 - Вимоги до якості експлуатаційних трансформаторних масел

Продовження таблиці 6.1

Продовження таблиці 6.1

Продовження таблиці 6.1

Продовження таблиці 6.1

Продовження таблиці 6.1

Продовження таблиці 6.1

Продовження таблиці 6.1

Закінчення таблиці 6.1

6.3.11 Масло з вимірювальних трансформаторів з об'ємом масла 30 кг і більше з періодичністю, наведеній в таблиці 6.1, підлягає випробуванням за показниками 1 -4, 8. Показник 5 визначається з періодичністю, наведеною в таблиці 6.1, для масла з вимірювальних трансформаторів категорії Б і вище, а для масла з цього обладнання категорії В і нижче - тільки у випадку погіршення характеристик основної ізоляції.
Значення показників якості масла з окремих ступенів каскадних
вимірювальних трансформаторів повинні відповідати допустимим значенням для класу напруги цих ступенів.
вимірювальних трансформаторів з об'ємом масла до 30 кг відбір проб та їх випробування не провадяться, а при погіршенні характеристик основної ізоляції масло підлягає заміні.
6.3.12 Масло з маслонаповнених уводів підлягає випробуванням відповідно до таких правил:
а) масло з негерметичних уводів з періодичністю, наведеною в таблиці 6.1, підлягає випробуванням за показниками 1-4 для всіх категорій по класу напруги, а також за показником 5 - для категорії Б і вище;
б) масло з герметичних уводів підлягає випробуванням відповідно До інструкцій заводів-виготовлювачів даного типу обладнання. Рекомендується провадити випробування масла за показниками 1 - 5, 8 тільки у випадку перевищення граничних значень параметрів (характеристики ізоляції та тиск в уводі), які контролюються відповідно до інструкції з експлуатації, або значних змін цих параметрів.
6.3.13 Масло з бакових масляних вимикачів повинне перевірятися за показниками 1 і 8 таблиці 6.1 після капітального та позапланового ремонту, а також у випадку виконання ними граничнодопустимого числа комутацій (вимикання і вмикання) струмів короткого замикання. Масло з бакових вимикачів до 35 кВ включно та маломасляних вимикачів усіх класів напруги після граничнодопустимого числа комутацій струмів короткого замикання без ремонту може не перевірятися, а замінюватися на свіже (регенероване). Після поточного ремонту бакових вимикачів перевірку масла провадити за показником 1 таблиці 6.1.
6.3.14 Значення показників, отриманих у результаті випробувань проб, повинні порівнюватися з граничнодопустимими, наведеними у таблиці 6.1. При цьому повинна бути оцінена також тенденція змінювання цих показників у порівнянні з результатами попередніх випробувань.
6.3.15 У разі різкого погіршення в процесі експлуатації якості масла рекомендується:
- провести повторний відбір проб масла для підтвердження результатів попереднього аналізу;
- сповістити про це виготовлювача обладнання;
- з урахуванням конкретних умов залежно від потужності обладнання і ступеня зниження якості масла провадити більш частий (1 раз у 2 місяці) контроль показників масла.
6.3.16 У разі підтвердження тенденції зростання, залежно від характеру зростання значень показників, рекомендується: збільшити частоту контролю; виконати комплекс додаткових випробувань та досліджень; звернутися до спеціалізованої організації.
На підставі результатів аналізу приймається рішення про заміну сорбенту у термосифонних або адсорбційних фільтрах, регенерацію чи заміну масла в обладнанні (таблиця 6.1),
Більш частому контролю повинні підлягати масла із трансформаторів, що працюють у перевантаженому режимі, а також із обладнання, до якого ставляться вимоги підвищеної надійності роботи.
6.3.17 У разі погіршення характеристик твердої ізоляції та інтенсивного старіння масла, з метою визначення причин цього процесу і правильного вибору необхідних заходів із відновлення експлуатаційних властивостей, може провадитися аналіз інших показників, крім тих, що зазначені в 6.3.9 - 6.3.13, у тому числі спектральними методами. Таке дослідження рекомендується виконувати із залученням спеціалізованих лабораторій.

7 Відновлення та регенерація трансформаторних масел

7.1 Фізичні методи відновлення масла

7.1.1 Вибір методу відновлення характеристик трансформаторних масел визначається якістю цього масла, характером продуктів старіння і домішок, які вміщуються в ньому, та їх кількістю.
Існують різні методи відновлення характеристик трансформаторних масел: фізичні, хімічні та фізико-хімічні.
7.1.2 До фізичних методів відноситься очищення від механічних домішок та води - фільтрація, осушення.
Найбільш поширені такі методи: пропускання масла крізь пористі матеріали (бумага, картон, неткані матеріали і т.ін.), центрифугування, вакуумування та застосування адсорбентів.
Для цього використовуються фільтри, центрифуги, цеолітові установки, вакуумдегазаційні установки. Технічні характеристики обладнання наведені у додатку Г.

7.2 Хімічні методи відновлення масла

7.2.1 До хімічних та фізико-хімічних методів відноситься регенерація масла за допомогою хімічних реагентів, а також природних та синтетичних адсорбентів.
7.2.2 При регенерації масел з кислотним числом більше 0,25 мг КОН/г масла застосовується кислотно-контактний метод регенерації з використанням концентрованої (від 93 % до 98 %) сірчаної кислоти і подальшою обробкою відбілюючими глинами. Цей метод використовується спеціалізованими маслорегенераційними підприємствами.
Існує також лужно-земляне очищення масел із використанням лужних реагентів та відбілюючих глин. За допомогою цього методу можна відновлювати масла з підвищеним кислотним числом - до 0,6 мг КОН/г масла.
Методи хімічної регенерації трудомісткі, вимагають дефіцитних матеріалів, тому методом, що найбільш широко застосовується, є метод адсорбційного очищення з використанням природних та синтетичних адсорбентів.
7.2.3 Під час обробки масла адсорбентами видаляються смолисті, кислотовміщуючі речовини.
Для регенерації трансформаторних масел застосовуються крупнопористі адсорбенти.
Ефективність адсорбції в значній мірі визначається природою сорбенту, співвідношенням між розмірами пор і середнім діаметром молекул сполук, що адсорбуються.
Зважаючи на те, що молекули більшості сполук, що складають продукти окислення масла, характеризуються відносно великими розмірами, при регенерації масел використовуються крупнопористі адсорбенти: силікагель КСКГ (ГОСТ 3956), активний оксид алюмінію та ін. (Характеристики адсорбентів, що використовуються, а також засоби, які рекомендуються для підготовки адсорбентів - відповідно до додатка В).

7.3 Регенерація масла

7.3.1 Вибір методу регенерації залежить від якості масла, наявності матеріалів та обладнання.
Розрізняють три види регенерації:
- безперервна регенерація в працюючому обладнанні за допомогою адсорбційних та термосифонних фільтрів;
- періодична регенерація, під час виводу обладнання з роботи, за допомогою маслорегенераційних установок;
- регенерація експлуатаційних та відпрацьованих масел на маслоочисних станціях.
7.3.2 Безперервна регенерація масла в процесі експлуатації за допомогою адсорбційних та термосифонних фільтрів дає можливість видалити більшу частину продуктів окислення і сповільнити процес старіння масла. Але в деяких випадках (несвоєчасна заміна адсорбенту, конструктивні недоліки, аварійні ситуації та ін.) показники масла в обладнанні можуть досягти граничнодопустимих норм (таблиця 6.1). У такому разі необхідна заміна або регенерація масла з виводом обладнання із роботи.
7.3.3 Для періодичної регенерації масел можна використовувати пересувні і стаціонарні маслорегенераційні установки. У разі відсутності таких установок можуть монтуватися тимчасові схеми із штатного обладнання маслогосподарства.
7.3.3.1 У разі наявності пересувних установок, що використовують перколяційний спосіб регенерації (фільтрацію масла через адсорбент), вони підключаються до обладнання. Технологічну схему регенерації масла для цього випадку наведено на рисунку 7.1. Використовуються гранульовані сорбенти.

7.3.3.2 Рекомендуються такі режими регенерації:
- температура від 60 до 80 °С;
- кількість сорбенту (відсотки від маси масла), час контактування масла та сорбенту залежать від ступеня старіння масла і сорбенту, що застосовується. Тому зазначені параметри регенерації визначаються в процесі лабораторного експерименту, що моделює реальні умови (температура, адсорбент та його грансклад, швидкість фільтрації масла).
Рекомендується у разі використання перколяційного способу регенерації масла адсорбентами гранскладу від 2 до 7 мм обмежувати витрату (швидкість) масла через адсорбери, такими значеннями: не більше 1 л/год масла на 1 кг адсорбенту або не більше 0,5 т/год масла через 1 м² перерізу адсорбера.
7.3.3.3 У процесі регенерації для контролю ступеня відновлення масла
визначають такі характеристики масла:
- тангенс кута діелектричних втрат при 90 °С;
- кислотне число.
Якщо масло, яке підлягає регенерації, в початковому стані мало кислу реакцію водної витяжки, то доцільно проконтролювати її в процесі регенерації.
Критерій закінчення процесу регенерації - досягнення показниками тангенсу кута діелектричних втрат при 90 °С та кислотного числа значень, що відповідають значенням для свіжого масла (згідно з відповідним стандартом, технічними умовами або сертифікатом).
7.3.3.4 Після закінчення процесу регенерації перевірити такі показники масла:
- вміст механічних домішок;
- тангенс кута діелектричних втрат при 90 °С;
- кислотне число;
- вміст іонолу (за необхідністю - ввести іонол відповідно до 7.4)
- стабільність проти окислення (при вмісті іонолу у кількості, що необхідна для цього масла).
За необхідності (для вирішення питання застосування масла за 5.1.3)
перевіряються інші показники згідно з відповідним стандартом на це масло.
7.3.4 Як правило відновлення якості свіжих некондиційних масел та масова регенерація експлуатаційних масел виконується зі зливом масла з обладнання і відправкою його на маслоочисні станції.

1 — бак трансформатора; 2 — розширювач; 3 — з'єднувальні трубопроводи ( шланги ); 4 — манометр; 5 — фільтр тонкого очищення (фільтрпрес); 6 — адсорбери з крупнопористим адсорбентом; 7 — витратомір; 8 — триходові крани; 9 — підігрівам; 10 — вентилі; 11 — маслонасос; 12 — нижній кран трансформатора

Рисунок 7.1 — Технологічна схема регенерації трансформаторного масла крупнопористим адсорбентом безпосередньо в обладнанні

Для регенерації масел використовуються методи адсорбційного очищення перколяційним або контактним засобом, при цьому застосовуються крупнопористі синтетичні та природні сорбенти:
- для очищення перколяційно-адсорбційним методом використовуються гранульовані сорбенти;
- для контактного очищення масла можуть бути використані місцеві природні відбілюючі глини.
Придатність сорбентів для регенерації та ефективність їх використання визначається експериментальне.
Принципову технологічну схему маслоочисної станції, що реалізує два методи регенерації масел, наведено на рисунку 7.2. З урахуванням місцевих умов та наявності обладнання схема може коригуватися.
7.3.4.1 При регенерації масел контактним методом використовуються дрібнодисперсні природні адсорбенти: відбілюючі глини, боксити та ін.
При цьому адсорбент у заданому співвідношенні додається до нагрітого масла, перемішується визначений час для проходження процесу адсорбції, потім, після відстою, масло відфільтровується від глини.
Залежно від якості вихідного масла встановлюється оптимальний режим його обробки (температура, тривалість перемішування системи масло - сорбент, співвідношення масло - сорбент).
Рекомендуються такі технологічні параметри обробки:
- оптимальна температура регенерації - від 60 до 80 °С;
- час контактування, кількість адсорбенту (відсотки від маси масла) залежать від ступеня старіння масла та адсорбенту, що застосовується. Тому зазначені параметри регенерації визначаються в процесі лабораторного експерименту, який моделює реальні умови (перемішування, температура, адсорбент та його грансклад).
Рекомендується при контактному способі регенерації використовувати адсорбент гранскладу не більше 1 мм. При цьому, залежно від ступеня зниження експлуатаційних властивостей масла, кількість адсорбенту, що використовується, може становити до 10 % або більше від маси масла (але не більше 25 %), а час перемішування масла з адсорбентом треба обмежити 2 год.

1 — бак для нагрівання масла при регенерації адсорбційно-перколяційним методом; 2 — бак для регенерації масла контактним методом; 3 — пристрій для сушіння адсорбенту; 4 — бак для зберігання регенерованого масла; 5 — віджимний пристрій; 6 — вакуумна шафа для збирання масла при віджиманні відпрацьованого сорбенту; 7 — шнековий пристрій для вивантаження відпрацьованого сорбенту; 8 — контейнер для збирання відпрацьованого сорбенту; 9 — вентилі; ВДУ — вакуум-дегазаційна установка; АД1 , АД2 — адсорбери; Ф1 , Ф2 — фільтри тонкого очищення; Н1 - Н4 — насоси для перекачування масла; М — електродвигун для приводу шнекового пристрою

Рисунок 7.2 — Принципова технологічна схема регенерації трансформаторних масел контактним та перколяційно-адсорбційним методами

7.3.4.2 При очищенні масел перколяційно-адсорбційним методом використовуються крупнопористі синтетичні та природні гранульовані сорбенти.
Регенерація найбільш ефективно проходить у вертикальних циліндричних адсорберах. Можна використовувати стандартні адсорбери, які застосовуються як адсорбційні фільтри на трансформаторах.
При регенерації масел з кислотним числом більше 0,10 мг КОН/г масла доцільно використовувати два паралельно з'єднаних адсорбера з почерговою
зміною сорбенту в них.
Режими регенерації визначаються відповідно до 7.3.3.2. Рекомендується використовувати таку кількість адсорбенту:
- 5 % сорбенту від маси масла - для масел з кислотним числом не більше 0,15 мг КОН/г масла;
- від 10 до 25 % сорбенту від маси масла - для масел з кислотним числом від 0,15 до 0,25 мг КОН/г масла.
7.3.4.3 У процесі регенерації масло контролюється за показниками тангенсу кута діелектричних втрат при 90 °С та кислотного числа для встановлення закінчення процесу регенерації.
Після закінчення процесу регенерації масло підлягає перевірці відповідно до 7.3.3.4.

7.4 Уведення іонолу в трансформаторне масло

7.4.1 При вмісті в маслі іонолу менше за норму (менше 0,1 % від маси масла) він уводиться до масла безпосередньо в баці обладнання або на масляному господарстві (для злитого з обладнання масла).
7.4.2 Іонол (концентрований розчин до 20 %) уводять до трансформатора подаванням його через нижній кран трансформатора.
Технічну схему подавання концетрованого розчину іонолу в масло, яке залите в обладнання, наведено на рисунку 7.3
Концентрований розчин іонолу (до 20 %) у свіжому, сухому трансформаторному маслі готують у спеціальному баці з мішалкою та підігрівом. Нагрівання може здійснюватися електропідігрівачем або змійовиками, через які пропускають пару тиском від 0,1 до 0,2 МПа чи сітьову воду з температурою від 80 до 100 °С.

Оптимальна температура масла для приготування розчину - 60 °С.
Для приготування розчину бак на 3/4 об'єму заповнюється маслом і при перемішуванні нагрівається до оптимальної температури. Поступово, невеликими порціями, до бака вродять розрахункову кількість присадки при безперервному перемішуванні до повного її розчинення в маслі. Готовий розчин фільтрують і заливають в окрему ємкість, е він може зберігатися.
Нагрівання масла до 60 °С, безперервну циркуляцію у баці для приготування розчину можна здійснювати за допомогою вакуумного сепаратора ПСМ (таблиця Г.1).
При заливі концентрованого розчину іонолу до трансформатора він повинен задовольняти нормам на свіже масло для даного класу обладнання за показниками пробивної напруги і тангенсу кута діелектричних втрат при 90 °С.
Для трансформаторів, які обладнані плівковим та азотним захистами розчин має бути дегазованим.
При забезпеченні надійної герметизації схеми подавання розчину і вимог техніки безпеки іонол може вводитися за схемою рисунка 7.3 в обладнання, що знаходиться під напругою.
7.4.3 Кількість іонолу, яка необхідна для стабілізації експлуатаційного масла, можна визначити за формулою:

(7.1)

де Р - кількість присадки іонол, яка необхідна для стабілізації експлуатаційного масла, т;
Q - кількість експлуатаційного масла, що підлягає стабілізації, т ;
n - вміст, що задається, присадки іонол в стабілізованому маслі, від маси масла (від 0,2 % до 0,4 %).
Кількість свіжого масла, яка необхідна для приготування концентрованого розчину для стабілізації експлуатаційного масла, можна визначити за формулою:

(7.2)

де q - кількість свіжого трансформаторного масла, яка необхідна для приготування концентрованого розчину, т;
Р - кількість присадки іонол, яка необхідна для стабілізації експлуатаційного масла, т;

1 — бак трансформатора; 2 — розширювач; 3 — нижній кран трансформатора; 4 — фільтр тонкого очищення масла; 5 — трубопровід (шланг); 6 — маслонасос; 7 — пересувна ємкість для розчину іонолу

Рисунок 7.3 — Технологічна схема подавання концентрованого розчину іонолу в трансформаторне масло, яке залите в обладнання

N - вміст присадки іонол в концентрованому розчині, від маси розчину (до 20%).
7.4.4 При стабілізації регенерованих масел певної марки присадка вводиться до чистого, відфільтрованого масла у співвідношенні, що на 50 % перевищує вихідне значення для марки масла, якій відповідає регенероване масло.
7.4.5 При регенерації суміші різних масел необхідно визначити вміст
ароматичних вуглеводнів у регенерованому маслі (для орієнтовної ідентифікації марки масла) і провести введення присадки іонол у кількості, яка характерна для масла відповідної марки.

7.5 Порядок змішування і галузь використання регенерованих масел

7.5.1 Регенероване масло з обладнання категорій А, Б, В, яке відповідає вимогам нормативної документації на свіже масло (ТУ, ГОСТ або ін.), використовується для заливу в обладнання на категорію нижче, аніж це визначено для свіжого масла.
Застосування такого масла в обладнанні тієї самої категорії допускається після перевірки масла на відсутність продуктів старіння, з використанням таких показників як потенційний осад, поверхневий натяг, спектральні характеристики (А.2.8, А.2.27, А.2.28, додаток А).
Змішування регенерованих масел зі свіжими для обладнання категорій А, Б, В допускається за результатами проведення спеціальних випробувань згідно з 4.1.5.
7.5.2 Суміш регенерованих масел марок ГК, Т-1500, Т-750 і відповідних до них за якістю імпортних масел з маслами, в яких вміст сірки не більше 0,35 % від маси, дозволяється використовувати в електрообладнанні до 500 кВ включно.
Суміш цих масел з маслами, в яких вміст сірки більше 0,35 % від маси, використовується в електрообладнанні до 220 кВ включно.
7.5.3 Регенероване масло з обладнання категорій Г і Д, яке задовольняє вимогам нормативної документації на свіже масло (ТУ, ГОСТ або ін.), використовується самостійно і змішується зі свіжими маслами для заливу в обладнання тієї самої категорії.

7.6 Контроль якості регенерованих масел

7.6.1 При надходженні масла на маслоочисну станцію провести вхідний контроль масла за такими показниками:
- зовнішній вигляд масла: колір, запах, наявність сторонніх домішок;
- кислотне число;
- тангенс кута діелектричних втрат при 90 °С;
- температура спалаху.
Експлуатаційні масла, що мають температуру спалаху на 20 °С менше мінімальної, яка нормується відповідним стандартом, підлягають дегазації. При більш значному зниженні температури спалаху регенерація масла може бути недоцільною з економічних міркувань.
7.6.2 Після закінчення процесу регенерації виконується визначення показників якості масла в обсязі, не менше зазначеного в таблиці 5.2 (за винятком показника 8).
У разі необхідності (вимоги замовника, умови застосування) визначаються інші показники масла відповідно до нормативної документації на масло і галузі використання, що передбачається для цього масла.
7.6.3 У разі відновлення якості некондиційних свіжих масел після закінчення процесу, окрім контролю показників, за якими було забраковано масло, обов'язковим є визначення протиокислювальної стабільності.
Умови випробування (температура, час окислення, витрата кисню)
відповідають вимогам відповідного стандарту або технічним умовам на масло.