Основные способы сохранения эксплуатационных свойств масла

В процессе эксплуатации в масле образуются различные продукты, снижающие его эксплуатационные характеристики и

подлежащие удалению. Удаление продуктов старения масла может производиться либо постоянно в процессе эксплуатации оборудования, либо периодически при достижении эксплуатационными характеристиками предельно допустимых значений.

На работающем оборудовании (силовой трансформатор, трансформатор напряжения и тока, высоковольтные вводы и т.д.) устанавливаются специальные устройства, которые служат не только для обеспечения очистки масла от продуктов разложения, но и от защиты от атмосферного влияния. Среди этик устройств наиболее распространение получили термосифонные фильтры и адсорберы. Принцип действия этих устройств основан на поглощении влаги и продуктов старения масел поверхностно-активными веществами-сорбентами.

Для заполнения термосифонных фильтров и адсорберов чаще всего используют крупнопористые сорбенты. Существуют как природные сорбенты - гумбрин, диатомиты, курьинская и волжская опоки, зикеевская земля и др., так и синтетические, наиболее распространенные из них - силикагели. Достоинство природных сорбентов состоит в малой их стоимости, поэтому после насыщения сорбентов продуктами разложения масла можно заменять их на новые. Наилучшие результаты получаются при использовании курьинской белой опоки, эстонской глины и зикеевской земли. Синтетические сорбенты из-за высокой их стоимости целесообразно применять лишь при условии их многократного восстановления и повторного использования.

Из мелкопористых сорбентов наибольшее распространение для регенерации масла получили цеолиты. Цеолиты также делятся на природные и синтетические. До недавнего времени считалось, что залежи природных цеолитов невелики, поэтому, несмотря на высокие сорбционные свойства, промышленное применение их было ограничено. В настоящее время открыт ряд крупных месторождений природных цеолитов, поэтому, учитывая, что стоимость подготовки природных цеолитов примерно в сто раз ниже стоимости изготовления синтетических, первые могут широко применяться в системах регенерации масла. Наибольшее распространение из природных цеолитов получают шабазит, гмелинит (диаметр пор 5А), натрийморденит (4.4А), левиниг, калийморденит (3,8А).

Наибольшая эффективность очистки масла в эксплуатации достигается при комбинированном использовании в термосифонных и адсорбционных фильтрах мелко- и крупнопористых сорбентов. Фильтры заполняются таким образом, чтобы масло сначала проходило мелкопористый сорбент, а затем - через крупнопористый. Количество мелкопористого сорбента составляет обычно треть общего объема фильтра, а общее количество сорбента зависит от общего количества масла в аппарате и составляет 0,8-1,25% массы залитого масла.

Использование комбинированного заполнения термосифонных и адсорбционных фильтров позволяет удалять из масла практически все продукты его старения, включая и влагу.

Основными способами сохранения эксплуатационных свойств масла являются:

непрерывная регенерация крупнопористыми адсорбентами масла, залитого в оборудование, с использованием термосифонных или адсорбционных фильтров;

правильная эксплуатация воздухоосушительных фильтров;

применение специальных средств защиты масла от окисления (пленочная или азотная);

поддержание необходимой концентрации антиокислительной присадки ионол;

эффективное охлаждение масла

Адсорбционные и термосифонные фильтры применяются для сохранения необходимых свойств масла в эксплуатации, замедления процессов его старения и увеличения срока службы масла и твердой изоляции.

Непрерывная регенерация масла осуществляется при естественной циркуляции масла сверху вниз через термосифонный фильтр на основе термосифонного эффекта, а в адсорбционных фильтрах - с помощью принудительной циркуляции масла, создаваемой насосами охлаждения.

Для регенерации трансформаторных масел применяются крупнопористые адсорбенты: силикагель марок КСКГ и ШСКГ (КСКГ - крупный силикагель крупнопористый гранулированный, ШСКГ - шихта-силикагель крупнопористый гранулированный), активная окись алюминия марок АОА-1 и АОА-2, алюмосиликатный адсорбент-катализатор и некоторые другие. Крупнопористые адсорбенты активно поглощают из масел различные продукты старения (органические кислоты, перекиси, мыла и т.д.), растворенную воду и смолистые соединения, тем самым поддерживают эксплуатационные свойства масла в необходимых пределах.

Не рекомендуется полная замена в фильтрах силикагеля или другого крупнопористого адсорбента на цеолит, так как цеолиты (NaA, ПЦГ-2) не адсорбируют большинство продуктов старения масла в связи с малым размером пор.

Также нерационально использование в адсорбционных и термосифонных фильтрах силикагеля-шихты марки ШСКГ. содержащего до 65% зерен размером 0,5 до 3 мм и уходящих в отсев.

Перед загрузкой в фильтры адсорбент должен быть просеян для удаления пыли и мелких фракций. Рабочей фракцией адсорбента является фракция 2,8-7 мм.

Адсорбент, загружаемый в фильтры трансформаторов, должен иметь остаточное влагосодержание не более 0,5% массы.

Для оценки работоспособности адсорбента в процессе эксплуатации необходимо использовать данные химического анализа масла. Значительное увеличение кислотного числа, содержания водорастворимых кислот и tg масла в сравнении с предыдущим анализом указывает на потерю активности адсорбента и необходимость его замены.

Адсорбент в термосифонных и адсорбционных фильтрах должен заменяться в трансформаторах мощностью более 630 кВА при превышении значения одного из следующих показателей:

кислотного числа масла - 0,1 мг КОН/г; тангенс угла диэлектрических потерь - 110 кВ - 15%, 220-500 кВ - 10%.

Для трансформаторов мощностью 630 кВА и менее замена адсорбента должна производиться при неудовлетворительных характеристиках твердой изоляции.

Для удаления из масла влаги используется цеолит.

В качестве поглотителя в воздухоосушительных фильтрах наиболее целесообразно использовать крупнопористые силикагели (КСКГ, ШСКГ), а также возможно использование в качестве осушителя воздуха природного и синтетического цеолитов, мелкопористых силикагелей (КСМГ, ШСМГ).

Для контроля качества осушителя в фильтре применяется индикаторный силикагель, который помещается в патрон напротив смотрового окна фильтра.

В качестве индикаторного силикагеля следует применять силикагель-индикатор ГОСТ 8984-75. Этот силикагель изменяет свою окраску (от синей до розовой) при повышении относительной влажности осушенного воздуха, проходящего через фильтр, до 50%, что свидетельствует о необходимости замены силикагеля - осушителя в фильтре.