Трансформаторное масло (стр. 49 )

Последнее подтверждается также шестилетними испытаниями образцов твердой изоляции, проведенными при участии авторов, в трансформаторах (мощностью 180 ква), с маслами, которые содержали различные количества водорастворимых кислот [Л. 11-34]. В связи с этим следует остановиться на опыте некоторых энергосистем по эксплуатации кислых масел в небольших распределительных трансформаторах мощностью до 320 ква [Л. 11-36]. Многочисленные наблюдения, проведенные эксплуатационным персоналом, показали, что даже при значительном (до 0,2 мг КОН/г) содержании водорастворимых кислот в масле таких трансформаторов при работе последних не наблюдалось каких-либо неполадок или ускоренного старения изоляции. С учетом этих данных вносится разумное предложение о возможности эксплуатации трансформаторов мощностью до 320 ква с кислым маслом (до момента достижения общего кислотного числа масла 0,4 мг КОН/г). Экономические подсчеты свидетельствуют в пользу этого.

Таким образом, содержание в масле кислот, в том числе низкомолекулярных, еще не определяет степень воздействия его на целлюлозную изоляцию. Поэтому при лабораторных или стендовых испытаниях различных масел такие данные должны быть получены прямой оценкой степени разрушения образцов изоляции, находившихся в данном масле.

Говоря о наличии низкомолекулярных кислот в масле, следует заметить, что они нежелатель-ны в силу их высокой коррозионности по отношению к металлам. В результате взаимодействия последних с кислотами образуются мыла, ускоряющие окисление масла и ухудшающие его диэлектрические свойства. Кроме того, по мере увеличения концентрации кислых соединений в масле — в первую очередь это относится к водорастворимым кислотам (рис. 11-15)—наблюдается тенденция к росту tgδ твердой изоляции, пропитанной таким маслом [Л. 11-34, 11-35].

Таблица 11-5. Старение целлюлозной изоляции в трансформаторных маслах в присутствии меди и без нее. Условия опытов: температура +95° С; продолжительность 720 ч; открытые сосуды

Происхождение масла	Наличие меди	Показатели масла	Относительное уменьшение разрывного усилия, %
кислотное число, мг КОН/г	Содержание водорастворимых кислот, мг КОН/г	кабельной бумаги	киперной ленты
Из сернистых нефтей (гидроочищенное)	Есть	0,50	0,070	0	5,0
То же	Нет	0,11	0,013	13	28,0
То же +0,5% антраниловой кислоты...	Есть	0,20	0,060	3,0	23,0
Из бакинских нефтей (сернокислотной очистки)	Есть	1,10	0,100	7,0	23,0
То же	Нет	0,03	0,003	16,0	16,0
То же +0,5% антраниловой кислоты....	Есть	0,20	0,030	2,0	23,0
Из анастасиевской нефти (сернокислотной очистки), партия 1	Есть	0,50	0,150	8,3	14,8
То же	Нет	0,06	0,010	14,5	21,6
То же +0,05% антраниловой кислоты	Есть	0,17	0,05	23,3	24,8
Из анастасиевской нефти (сернокислотной очистки), партия 2	Есть	0,40	0,130	8,0	25
То же	Нет	0,05	0,006	10,0	30,3
То же +0,05% антраниловой кислоты	Есть	0,17	0,05	11,8	27,0

Таблица 11-6. Разрушение целлюлозной изоляции при старении ее в маслах различного происхождения, содержащих ионол и без него

№ образцов масел	Структурно-групповой анализ	Показатели после 720 ч старения при +95° С
Са	Сн	Ка	Кн	масла	твердой изоляции
кислотное число, мг КОН/г	Содержание водорастворимых кислот, мг КОН/г	Осадок, %	Относительное уменьшение разрывного усилия, %
кабельной бумаги	киперной ленты
1 То же +0,2/о ионола	12,3	41,7	0,36	1,70	0,60	0,40	0,05	36	48
0,03	0,01	—	8	24
2 То же +0,2% ионола	14,3	42,8	0,42	1,64	0,21	0,17	0,02	26	33
0,02	0,007	0,002	10	10
3 То же +0,2% ионола	11,3	42,7	0,34	1,72	0,05	0,005	0,01	12	21
0,04	0,003	0,02	0	24
4 То же +0,2% ионола	15,5	42,4	0,46	1,65	0,11	0,07	0,04	17	37
0,04	0,01	0,02	9	41
5 То же +0,2% ионола	13,5	41,8	0,40	1,66	0,04	0,003	0,03	18	23
0,03	0,001	0,01	12	22
6 То же +0,2% ионола	4,0	47,0	0,40	1,32	0,30	0,17	0,04	31	36
0,02	0,01	—	29	34
7 То же +0,2% ионола	7,0	46,2	0,50	1,74	0,015	0,01	0,04	12	23
0,015	0,008	0,04	12	35
8 То же +0,2% ионола	8,0	45	0,24	,85	0,02	0,004	—	0	25
0,01	0,005	—	0	29

Рис. 11-15. Зависимость tgδ образцов кабельной бумаги, пропитанных кислым маслом, от содержания в масле водорастворимых кислот (после испытаний в реальных трансформаторах).

Влияние серы, содержащейся в трансформаторном масле.

Опыт эксплуатации трансформаторных масел, изготовленных из сернистых нефтей (содержание серы около 0,6—0,7%), не позволяет пока сделать определенные выводы о роли сераорганических соединений в процессе старения твердых изоляционных материалов. Исследования в этом направлении еще только начаты как в нашей стране, так и за рубежом.

Упоминается [Л. 11-37], что в присутствии некоторых видов сернистых соединений снижается устойчивость чистых углеводородов к воздействию электрического поля. Интенсификация процесса газообразования и связанная с ним ионизация могут послужить причиной ускоренного старения целлюлозных материалов.

Нами были проведены опыты [Л. 11-38] по сравнительной оценке влияния добавок некоторых индивидуальных сернистых соединений, введенных в трансформаторное масло в концентрации 0,1% вес, на старение образцов бумаги и хлопчатобумажной ленты. Установлено (табл. 11-7), что степень старения этих материалов зависит от строения сернистых соединений. Наиболее интенсивное разрушение изоляции происходит в присутствии ароматических меркаптанов; в меньшей степени проявляется действие алифатических меркаптанов.

Таблица 11-7. Влияние добавок различных сернистых соединений (в концентрации 0,1% вес, из расчета содержания серы) к трансформаторному маслу на старение твердой изоляции [Л. 11-38]

Наименование сернистого соединения — добавки к маслу	Показатели после старения при +95° С в течении 720 ч в условиях свободного доступа воздуха
масла	Твердой изоляции
кислотное число, мг КОН/г	Содержание водорастворимых кислот, мг КОН/г	Потеря прочности на разрыв:
бумага	лента
в % абс.	Относи-тельная	в % абс.	Относи-тельная
Без добавки	0,04	0,001	4,2	100	13,3	100
Паратиокрезол	0,11	0,010	30,0	720	36,3	270
-тиотетралол	0,16	0,035	30,0	720	33,2	250
-тионафтол	0,20	0,014	18,5	450	27,7	210
Дифенилсульфид	0,04	0,003	16,3	400	18,3	138
Децилмеркаптан	0,05	0,002	13,3	320	17,4	132
Динонилсульфид	0,02	0,001	12,1	290	16,4	123
Фенилнонилсульфид	0,07	0,002	8,2	190	18,5	140
-тетралилнонилсульфид	0,08	0,001	7,4	176	25,8	194
Динонилдисульсфид	0,03	0,001	10,0	240	12,2	92
Дициклогексилсульфид	0,07	0,001	7,8	185	8,0	60
-децилтиофен	0,04	0,003	7,7	183	10,0	75
Дибекзотиэфен	0,08	0,001	3,9	93	7,3	55

Из числа изученных сульфидов меньшее разрушение изоляции наблюдается в присутствии алифатических производных, большее — в случае ароматических. При наличии в составе молекулы сульфида двух ароматических радикалов происходит более интенсивное разрушение изоляции, чем при одном. Минимальное воздействие на старение изоляции оказали добавки тиофенов.