Пожарная опасность маслонаполненных трансформаторов. Требования к системам противопожарной защиты (стр. 2 из 4)

Для охлаждения трансформаторов важное значение имеет скорость циркуляции масла. Скорость конвективного движения масла зависит от его вязкости. Последняя изменяется в широких пределах с изменением температуры масла (рис. 1) которая в свою очередь зависит от нагрузки трансформатора и от естественно изменяющейся температуры охлаждающей среды.

160

120

80

40

20 0 20 40 60

Рис. 1. Зависимость коэффициента динамической вязкости трансформаторного масла от температуры масла.

В настоящее время в отечественном трансформаторостроении широко применяется масла марки ТКп, селективной очистки ТСп и абсорбционной очистки марки ТАп с антиокислительной присадкой "ионол". Освоен выпуск и постоянно расширяется объём применения масел Т-750 и Т-1500, которые обладают более высокими электроизоляционными свойствами и противоокислительной стабильностью. Разрабатывается арктическое масло вместо масла марки АТМ-65.

В таблицах 1 и 2 приведены основные физико-химические показатели отечественных масел.

Таблица 1

Наименование показателя	ТКп	ТСп	ТАп	Т-750
Вязкость кинематическая, не более, сСт -при +20 гр. -при +50 гр. -при -30 гр.	- 9,0 1500	28,0 9,0 -	30,0 9,0 -	- 9,0 1800
Кислотное число, не более, мг КОН на 1 г масла	0,02	0,02	0,02	0,01
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, не менее, гр.	135	150	135	135
Температура застывания, не более, гр	-45	-45	-50	-55
Общая стабильность против окисления: кислотное число окислённого масла, не более, мг КОН на 1 г масла количество осадка после окисления, не более, %	0,10 0,01	0,10 отс.	0,10 0,01	0,03 отс.

Таблица 2

Наименование показателя	Т-1500	АТМ-65	BSJ
Вязкость кинематическая, не более, сСт -при +20 гр -при +50 гр -при -30 гр	- 8,0 1500	- 3,5 1000	- 6,8 -
Кислотное число, не более, мг КОН на 1 г масла	-	0,015	0,01
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, не менее, гр	135	113	146
Температура застывания, не более, гр	-45	-65	-32
Общая стабильность против окисления: кислотное число окислённого масла, не более, мг КОН на 1 г масла количество осадка после окисления, не более, %	0,05 отс.	0,015 отс.	0,01 отс.

В процессе эксплуатации трансформаторов химические и электрохимические свойства масла претерпевают изменения. Этот процесс называется старением.

В результате старения ухудшаются электроизоляционные свойства трансформаторного масла, происходит накопление осадка на активных частях трансформаторов, что затрудняет отвод теплоты от них и ухудшает её электроизоляционные свойства.

В трансформаторах старение масла происходит при повышенной температуре за счёт совместного воздействия на масло молекулярного кислорода воздуха и электрического поля при катализирующем воздействии материалов, из которых изготовлен трансформатор. Доминирующим фактором старения трансформаторного масла являются окислительные превращения входящих в его состав углеводородов.

По мере накопления в масле кислых соединений образуются продукты глубокого окисления - осадки, нерастворимые в масле.

Скорость окисления масла зависит при прочих равных условий от концентрации растворённого в нем кислорода, который проникает через поверхность соприкосновения масла с воздухом. Окислительные реакции протекают как на поверхности раздела масло - воздух, так и в объёме масла. Если добиться практически полного удаления из масла, растворённого в нём кислорода, то можно предотвратить процесс окисления. На этом принципе основано применение герметичных трансформаторов, в которых масло тем или иным способом защищено от контакта с окружающим воздухом.

Температура способствует активизации окислительного процесса углеводородов масла, ускоряя его примерно в 2 раза при увеличении температуры на каждые 10 гр.

Электрическое поле напряжённостью, характерной для трансформаторов (до 5000 В/мм), также ускоряет окисление трансформаторного масла, при этом изменяется соотношение конечных продуктов окисления: образуется много воды, в заметных количествах выделяется водород и метан. Одновременно происходит накопление осадка в зонах максимальной напряженности поля, что ухудшает охлаждение трансформатора, снижает электрическую прочность изоляции.

Для повышения устойчивости трансформаторных масел от окисления применяют в качестве присадок антиокислители (ингибиторы).

5. Правила технической эксплуатации трансформаторов

Установка трансформаторов должна соответствовать требованиям ПУЭ.

На баках однофазных трансформаторов должны быть нанесены расцветка фаз. На баках трехфазных трансформаторов и групп однофазных трансформаторов должны быть сделаны надписи, указывающие мощность и порядковые подстанционные номера трансформаторов.

Трансформаторы наружной установки должны быть окрашены в светлые тона.

На дверях трансформаторных пунктов и камер должны быть укреплены предупредительные плакаты установленного образца и формы. Двери должны быть заперты на замок.

Вновь устанавливаемые трансформаторы при отсутствии соответствующего указания завода-изготовителя могут не подвергаться внутреннему осмотру со вскрытием.

Осмотр со вскрытием необходим при наличии наружных повреждений, допущенных при транспортировании или хранении, вызывающих предположение о возможности внутренних повреждений.

Трансформаторы, оборудованные газовой защитой, должны быть установлены так, что крышка имела подъем по направлению к газовому реле не менее 1-1,5%, а маслопровод от трансформатора к расширителю - не менее 2-4%.

Выхлопная труба должна быть снабжена мембраной и соединена с верхней частью расширителя. На маслопроводе между расширителем и газовым реле должен быть установлен кран.

Для обслуживания трансформаторов должны быть обеспечены удобные и безопасные условия наблюдения за уровнем и температурой масла, газовым реле, а также отбора проб масла.

Осмотр высоко расположенных частей работающих трансформаторов 1У габарита и выше должен производиться со стационарных лестниц с учётом требований Правил техники безопасности.

Все маслонаполненные трансформаторы, оборудованные расширителем, должны иметь термометры для измерения температуры масла.

На трансформаторах с соволовым наполнением для контроля за давлением внутри бака должны быть установлены мановакуумметры и реле давления, срабатывающие при давлении внутри бака выше 0,6 ат.

Обслуживающий персонал должен вести постоянное наблюдение за показаниями мановакуумметров, снижая нагрузку трансформаторов при увеличении давления выше нормы (0.5 ат).

Для контроля за максимальной нагрузкой трансформаторы мощностью 1000 ква и выше должны снабжаться амперметрами. На подстанциях без постоянного дежурства рекомендуется устанавливать амперметры биметаллического типа с буксирной стрелкой. Устройство вентиляции трансформаторных пунктов и камер должны обеспечивать работу трансформаторов с номинальной нагрузкой.

При установке сухих трансформаторов охлаждающий воздух не должен содержать пыль, паров кислот и других разъедающих веществ.

Относительная влажность воздуха и колебания температуры не должны превышать пределов, указанных в заводской инструкции.

Трансформаторные установки должны быть оснащены противопожарными средствами в соответствии с требованиями ПУЭ. При наличии под трансформаторами маслоприёмных устройств дренаж от них и маслопроводы должны содержаться в исправном состоянии.

Уровень масла в расширителе неработающего трансформатора не должен быть ниже уровня контрольных черт, соответствующих уровням масла в трансформаторе при температурах окружающей среды -35, +15 и +35 гр.