Трансформаторное масло (стр. 33 )

В [Л. 6-28] было установлено, что при частоте 50 гц углеводороды, входящие в состав нефтяных трансформаторных масел (изопарафиновые, нафтеновые, нафтено-ароматические и ароматические), характеризуются при температурах от 20 до 125° С весьма малым tgd.

Расхождения с данными [Л. 6-6, 6-26, 6-27] объясняются тем, что в процессе определения tgd при длительном нагреве до высокой температуры (100—125° С) ароматические углеводороды осмоляются, что обусловливает повышение их tgd.

Добавление к фракции ароматических углеводородов антиокислителя ионола или разбавление их нафтеновыми углеводородами тормозит осмоление и рост tgd.

Основными источниками потерь в свежих трансформаторных маслах при 50 гц являются нейтральные и кислые асфальто-смолистые вещества и следы мыл.

Зависимость tgd и натровой пробы эталонного масла от концентрации нафтената натрия представлена на рис. 6-7. Большое влияние на tgd масла оказывает число промывок его водой после кислотно-щелочной очистки. С увеличением числа промывок уменьшается концентрация натровых мыл нафтеновых и сульфокислот и соответственно снижаются диэлектрические потери и улучшается натровая проба.

Однако чрезмерная промывка масла при высокой температуре (70—90° С) (для уменьшения эмульгирования) может привести к увеличению электропроводности и ухудшению натровой пробы масла при 'Практическом отсутствии в нем мыл за счет образующихся в результате окисления и окислительной конденсации асфальто-смолистых и кислых продуктов.

Натровая проба и tgd не являются взаимозаменяемыми показателями. Можно получить масло с плохой натровой пробой и низким tgd (отсутствие мыл и смол и наличие кислот) и, наоборот, с более или менее хорошей натровой пробой и высоким tgd (наличие следов мыл и отсутствие кислот). Однако, как правило, с улучшением натровой пробы уменьшается (и tgd масла.

Глубина сернокислотной очистки, по данным [Л. 6-29], не влияет на потери в масле.

Рис. 6-7. Зависимость tgd и натровой пробы масла от концентрации нафтената натрия

В работе [Л. 6-30] показано, что смолы и нафтеновые кислоты снижают диэлектрические потери, вызываемые мылами.

Можно получить высокоароматизированное масло с относительно низким tgd (при 50 гц) при условии достаточно полного удаления асфальто-смолистых веществ и мыл.

Наиболее эффективным методом удаления мыл любых металлов, «растворимого осадка», смол и вообще любых коллоидных заряженных частиц является адсорб­ционная очистка как контактная, так и перколляционная.

В табл. 6-5 приведены данные по изменению tgd и стабильности (по ГОСТ 981-55) некондиционного трансформаторного масла из бакинских нефтей в результате контактной очистки различными адсорбентами. Активированный уголь непригоден, так как он наиболее активно удаляет ингибиторы окисления. Гумбрин практически не изменяет стабильности масла. Остальные адсорбенты— силикатель и зикеевская земля — оказали благоприятное действие на снижение tgd и повышение стабильности масла.

Таблица 6-5

Влияние адсорбционной очистки на химическую стабильность и тангенс угла диэлектрических потерь некондиционного масла из бакинских нефтей

Характеристика масел	Окисление по ГОСТ 981-55	Индукционный период (через сколько часов поя- вилась кислая реакция водной вытяжки)	tgd при 20 0С
Склонность к образованию низкомолекулярных кислот, мг КОН	Общая стабильность
летучие	нелетучие	Кислотное число, мг КОН	Осадок, мг
Масло до обработки	0,038	0,020	0,17	0,065	1ч	0,29-
То же, обработанное 10% гумбрина	0,033	0,014	0,15	0,07	1ч	0,03
То же, обработанное 10% активированного угля	0,048	0,022	0,2Д	0,06	0,5 ч	0,03
То же, обработанное 10% силикагеля	0,019	0,005	0,23	0,07	3 ч	0,01

Масла, доочищенные адсорбентами, как правило, медленнее стареют в эксплуата-ции [Л. 6-1], чем необработанные адсорбентом.

Использование в качестве заключительной операции контактной доочистки трансформаторных масел следует признать целесообразным.

6-4. ВЛИЯНИЕ ПРИСАДОК НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАСЕЛ.

В качестве присадок к трансформаторным маслам используются ингибиторы окисления — параоксидифениламин [Л. 6-31], 2,6-дитретичный бутил-4-метилфенол (ионол), депрессаторы АЗНИИ и полиметакрилат «Д» (присадки, понижающие температуру застывания) и деактиваторы.

Присадка ионол не изменяет tgd товарного масла различного происхождения тут же после растворения, а также в процессе длительного хранения. То же можно сказать о присадке параоксидифениламин применительно к маслам углубленной очистки из бакинских нефтей [Л. 6-32]. В масле из эмбенских нефтей, содержащем эту присадку, tgd в условиях длительного хранения и в особенности при повышенной температуре растет; одновременно ухудшается химическая стабильность масла [Л. 6-32].

Примеси, содержащиеся в депрессаторе АЗНИИ, повышают tgd. Добавка присадки перед кислотной очисткой позволяет в значительной степени удалить вредные примеси, повышающие tgd.

Отметим, что депрессатор АЗНИИ обладает ещё одним неприятным свойством: он не препятствует и даже способствует отделению парафинового гача при центрифугировании хранившегося зимой масла перед заливкой его в трансформаторы. При этом (в случае выпадения из масла гача) tg б масла повышается.

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 меди и железа в эксплуатационных трансформаторных маслах, как правило, не превышает 0,001% вес.

Выше в табл. 6-4 приведены данные, иллюстрирующие способность медных, железных и натриевых мыл нафтеновых кислот (при концентрации металла в масле около 0,001% вес) повышать tgd трансформаторного масла.

Таблица 6-6

Действие антиокислительных присадок на масла, содержащиемыла (трансформаторное масло: цвет соломенный, tgd при 70° С 0,39%; белое масло, бесцветное, tgd при 70° С меньше 0,01%)

Показатели	Показатели масла с мылом без присадок	Показатели масла с мылом и присадками
Антраниловая кислота	Никотиновая кислота	8-оксихинолин	Дисалицили-ден-этилендиамин	4,4'-диаминоди-фенилдисульфид	2,6-дитрет-бутил-4-метил фенол	Параоксиди-фениламин
Нафтенат меди в трансформаторном масле
Наличие осадка и его цвет	Нет	Есть, коричневый	—	Нет	Нет	Есть, коричневый	Нет	Нет
Цвет масла после фильтрации	Крепкого чая	Соломенный	—	Грязно-зеленый	Оранжево-красный	Соломенный	Крепкого чая	Оранжевый ,
tgd при 70° С, % после фильтрации	10,8	0,30	—	0,70	2,00	5	11,92	0
	Нафтенат натрия в трансформаторном масле
Наличие осадка и его цвет	Лет	Есть, зеленоватый	Есть, зеленоватый	Есть, желтый	Есть, зеленоватый	Есть, темно-коричневый	Нет	Нет
Цвет масла после фильтрации	Зеленый	Соломенный	Соломенный	Соломенный	Желтый	Желтый	Зеленый	Оранжевый
tgd при 70° С, % после фильтрации	6,70	0,28	0,30	0,53	0,21	1,0	6,40	12,50
	Нафтенат железа в трансформаторном масле
Наличие осадка и его цвет	Нет	Есть, желтый	Есть, желтый	Нет	Нет	Есть, светловатый	Нет	Нет
Цвет масла после фильтрации	Соломенный	Соломенный	Соломенный	Соломенный	Соломенный	Соломенный	Соломенный	Соломенный
tgd при 70° С, % после фильтрации	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-коричневый	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
tgd при 70° С, % после фильтрации	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, зеленоватый	Есть, белый	Есть, желтый	Есть, желтый	Есть, коричневый	Нет	Нет
Цвет масла после фильтрации	Светло-зеленый	Бесцветный	Бесцветный	Зеленовато-желтый	Светло-желтый	Бесцветный	Светло-зеленый	Оранжевый
tgd при 70° С, °/о после фильтрации	9,34	0,01	0,02	0,04	0,05	0,03	8,20	9,02

Известно, что одна из групп антиокислительных присадок— деактиваторы 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.