Peso a granel do óleo do transformador. Óleos de transformadores: características, propriedades, recursos de aplicação

óleo de transformadoré uma fração purificada do óleo, ou seja, é um óleo mineral. É obtido pela destilação do óleo, onde esta fração ferve a 300 - 400°C. Dependendo do tipo de matéria-prima, as propriedades dos óleos de transformadores são diferentes. O óleo é caracterizado por uma composição complexa de hidrocarbonetos, onde o peso médio das moléculas varia de 220 a 340 amu. A tabela mostra os principais componentes e sua porcentagem na composição do óleo do transformador.

As propriedades do óleo do transformador como isolante elétrico são determinadas principalmente pelo valor de . Portanto, a presença de água e fibras no óleo é totalmente excluída, pois qualquer impureza mecânica piora esse indicador.

O ponto de fluidez do óleo do transformador é de -45°C e abaixo, isso é importante para garantir sua mobilidade em condições de operação de baixa temperatura. A dissipação de calor eficiente é facilitada pela menor viscosidade do óleo, mesmo em temperaturas de 90 a 150 ° C em caso de surtos. Para diferentes marcas de óleos, esta temperatura pode ser 150°C, 135°C, 125°C, 90°C, não inferior.

Uma propriedade extremamente importante dos óleos de transformador é sua estabilidade sob condições oxidantes; o óleo de transformador deve manter os parâmetros exigidos por um longo período de operação.

Quanto à Federação Russa especificamente, aqui todos os tipos de óleos de transformador usados ​​em equipamento industrial, são necessariamente inibidos por um aditivo antioxidante - ionol (2,6-diterciário butilparacresol, também conhecido como agidol-1). O aditivo interage com os radicais peróxidos ativos que aparecem na cadeia da reação oxidativa dos hidrocarbonetos. Assim, óleos de transformadores inibidos têm um período de indução pronunciado durante a oxidação.

A princípio, óleos suscetíveis a aditivos oxidam lentamente, pois as cadeias de oxidação resultantes são interrompidas pelo inibidor. Quando o aditivo é esgotado, o óleo oxida na taxa normal como sem o aditivo. Quanto maior o período de indução da oxidação do óleo, maior a eficácia do aditivo.

Muito da eficácia do aditivo está associada à composição de hidrocarbonetos do óleo, e à presença de impurezas não hidrocarbônicas que promovem a oxidação, que podem ser bases nitrogenadas, ácidos de petróleo e produtos de oxidação de óleos contendo oxigênio.

Quando o destilado de petróleo é purificado, o teor de hidrocarbonetos aromáticos é reduzido, as inclusões não hidrocarbonadas são eliminadas e, como resultado, a estabilidade do óleo do transformador inibida pelo ionol é aumentada. Enquanto isso, existe um padrão internacional "Especificação para Óleos Isolantes de Petróleo Fresco para Transformadores e Chaves".




O óleo do transformador é inflamável, biodegradável, quase não tóxico e não agride a camada de ozônio. A densidade do óleo do transformador varia de 840 a 890 quilos por metro cúbico. Um de as propriedades mais importantes- viscosidade. Quanto maior a viscosidade, maior a rigidez dielétrica. Ao mesmo tempo, para operação normal em e nos disjuntores, o óleo não deve ser muito viscoso, caso contrário, o resfriamento dos transformadores não será eficaz e o disjuntor não conseguirá interromper o arco rapidamente.




Uma compensação é necessária aqui em relação à viscosidade. Normalmente, a viscosidade cinemática a 20°C para a maioria dos óleos de transformadores está na faixa de 28 a 30 mm2/s.




Antes de encher o aparelho com óleo, o óleo é purificado por tratamento de vácuo térmico profundo. De acordo com o documento vigente "Escopo e normas para testar equipamentos elétricos" (RD 34.45-51.300-97), a concentração de ar no óleo do transformador, despejado em transformadores com proteção de nitrogênio ou filme, em transformadores de medição selados e buchas seladas, não deve exceder 0,5 (determinado por cromatografia gasosa) e o teor máximo de água - 0,001% da massa.

Para transformadores de potência sem filme de proteção e para buchas não herméticas, o teor de água não é superior a 0,0025% da massa. Quanto ao teor de impurezas mecânicas, que determina a classe de pureza do óleo, não deve ser inferior a 11º para equipamentos com tensão até 220 kV, e não inferior a 9º para equipamentos com tensão superior a 220 kV. A tensão de ruptura, dependendo da tensão de operação, é dada na tabela.


Quando o óleo é abastecido, a tensão de ruptura é 5 kV menor que a do óleo antes do enchimento do equipamento. É permitido reduzir a classe de limpeza em 1 e aumentar a porcentagem de ar em 0,5%.

Condições de oxidação (método para determinar a estabilidade - de acordo com GOST 981-75)






O ponto de fluidez do óleo é determinado em testes quando um tubo de ensaio com óleo espesso é inclinado a 45 ° e o óleo permanece no mesmo nível por um minuto. Para óleos frescos, esta temperatura não deve ser inferior a -45°C.

Este parâmetro é de fundamental importância para . No entanto, em diferentes zonas climáticas os requisitos do ponto de fluidez são diferentes. Por exemplo, nas regiões do sul é permitido usar óleo de transformador com ponto de fluidez de -35°C.

Dependendo das condições de operação do equipamento, os padrões podem variar, desvios são possíveis dentro de certos limites. Assim, por exemplo, os graus árticos do óleo do transformador não devem solidificar a temperaturas acima de -60 ° C, e o ponto de fulgor cai para -100 ° C (ponto de fulgor - a temperatura na qual o óleo aquecido produz vapores que se tornam inflamáveis ​​quando misturados ao ar).

Em geral, o ponto de fulgor não deve ser inferior a 135°C. Também são importantes características como temperatura de ignição (o óleo inflama e queima por 5 segundos ou mais) e temperatura de autoignição (a uma temperatura de 350-400 ° C, o óleo inflama mesmo em um cadinho fechado na presença de ar).

O óleo do transformador tem uma condutividade térmica de 0,09 a 0,14 W/(m×K) e diminui com o aumento da temperatura. A capacidade térmica aumenta com o aumento da temperatura e pode ser de 1,5 kJ/(kG×K) a 2,5 kJ/(kG×K).

O coeficiente de expansão térmica está associado a padrões para o tamanho do tanque de expansão, e esse coeficiente está na faixa de 0,00065 1/K. A resistência específica do óleo do transformador a 90°C e sob condições de intensidade de campo elétrico de 0,5 MV/m não deve, em nenhum caso, exceder 50 Gom*m.

Como a viscosidade, a resistividade de um óleo diminui com o aumento da temperatura. A constante dielétrica está na faixa de 2,1 a 2,4. A tangente de perda dielétrica, conforme mencionado acima, está associada à presença de impurezas, portanto para óleo puro não ultrapassa 0,02 a 90°C em condições de frequência de campo de 50 Hz, e em óleo oxidado pode ultrapassar 0,2.

A rigidez dielétrica do óleo é medida durante um teste de ruptura de um centelhador de 2,5 mm com um diâmetro de eletrodo de 25,4 mm. O resultado não deve ser inferior a 70 kV, e então a rigidez dielétrica será de pelo menos 280 kV/cm.


Apesar de Medidas tomadas, o óleo do transformador pode absorver gases e dissolver uma quantidade significativa deles. Em condições normais, 0,16 mililitros de oxigênio, 0,086 mililitros de nitrogênio e 1,2 mililitros de dióxido de carbono se dissolvem facilmente em um centímetro cúbico de óleo. Obviamente, o oxigênio começará a oxidar um pouco. Se, ao contrário, forem liberados gases, isso é sinal de defeito no enrolamento. Assim, de acordo com a presença de gases dissolvidos no óleo do transformador, defeitos nos transformadores são detectados por meio de análises cromatográficas.

A vida útil dos transformadores e do óleo não estão diretamente relacionadas. Se o transformador puder funcionar sem problemas por 15 anos, é desejável limpar o óleo todos os anos e regenerá-lo após 5 anos. No entanto, para evitar o rápido esgotamento do recurso petrolífero, são fornecidas algumas medidas, cuja adoção prolongará significativamente a vida útil do óleo do transformador:

    Instalação de expansores com filtros para absorção de água e oxigênio, bem como gases liberados do óleo;

    Evitando o superaquecimento do óleo operacional;

    Limpezas periódicas;

    Filtração contínua de óleo;

    A introdução de antioxidantes.

Altas temperaturas, reações do óleo com condutores e dielétricos - tudo isso contribui para a oxidação, que visa impedir o aditivo antioxidante mencionado no início. Mas a limpeza regular ainda é necessária. A limpeza de qualidade do óleo o devolve a uma condição utilizável.

O que pode servir como motivo para retirar o óleo do transformador de serviço? Pode ser contaminação do óleo com substâncias permanentes, cuja presença não provocou alterações profundas no óleo, bastando então realizar a limpeza mecânica. Em geral, existem vários métodos de limpeza: mecânico, termofísico (destilação) e físico-químico (adsorção, coagulação).

Se ocorreu um acidente, a tensão de ruptura diminuiu drasticamente, apareceu fuligem ou uma análise cromatográfica revelou problemas, o óleo do transformador é limpo diretamente no transformador ou na chave, simplesmente desconectando o dispositivo da rede elétrica.

Durante a regeneração do óleo de transformador usado, obtém-se até 3 frações de óleos básicos para a preparação de outros óleos comerciais, como motores, hidráulicos, óleos de transmissão, fluidos de corte e graxas. Em média, após a regeneração, obtém-se 70-85% do óleo, dependendo do método tecnológico utilizado. A regeneração química é, no entanto, mais cara. Ao regenerar o óleo do transformador, é possível obter até 90% do óleo básico de qualidade idêntica ao óleo novo.

Interruptores de óleo e equipamento de reator. Em equipamentos de reatores, eles servem como meio para extinguir o arco.

Requisitos

As qualidades de isolamento elétrico que os óleos de transformador possuem dependem das perdas dielétricas. A rigidez dielétrica dos óleos do transformador pode ser bastante reduzida pela água e uma variedade de fibras. Portanto, essas substâncias não devem estar em sua composição. Um parâmetro importante é o ponto de fluidez. Para manter a mobilidade no frio, este indicador fluido de trabalho deve ser -45 ° C e abaixo. Para remover o calor com a máxima eficiência, o líquido deve ter uma viscosidade mínima no ponto de fulgor, que para vários graus não deve ser inferior a 150-95 ° C.

O parâmetro mais importante que os óleos de transformador possuem é a estabilidade à oxidação ou a capacidade de manter um desempenho constante por um longo período de tempo. O máximo de os graus usados ​​de óleos de transformadores são estabilizados com aditivos antioxidantes, como ionol ou agidol-1. A sua ação baseia-se na capacidade de reagir com os radicais peróxidos ativos formados durante a reação em cadeia da oxidação dos hidrocarbonetos. Os fluidos de transformador estabilizados com ionol geralmente oxidam com um período de indução pronunciado.

Na fase inicial, os óleos que permanecem suscetíveis aos aditivos oxidam muito lentamente, pois todos os sítios de oxidação que aparecem no óleo são suprimidos pelo inibidor. À medida que o aditivo se esgota, a taxa de oxidação aproxima-se da do óleo original. O aditivo é o mais eficaz, quanto maior o ciclo de indução de oxidação. O efeito do aditivo é determinado pela composição de hidrocarbonetos do óleo do transformador e impurezas de outros compostos não hidrocarbonetos que aumentam a oxidação do óleo (estas são bases nitrogenadas, ácidos naftênicos, produtos de oxidação contendo oxigênio).

Os óleos para transformadores são projetados para isolar peças e conjuntos de transformadores de potência que estão sob tensão, para remover o calor das peças que são aquecidas durante sua operação e para proteger o isolamento da umidade.

Opções

O óleo do transformador, cujas características são totalmente determinadas pelo seu conteúdo, por sua vez, depende muito da composição química da matéria-prima e dos métodos de limpeza utilizados. Nas marcas usadas de óleos de transformadores, existem diferenças composição química e características de desempenho, e eles são projetados para várias finalidades. Novos transformadores imersos em óleo requerem apenas óleos completamente novos que nunca foram usados ​​antes. Cada lote de líquido utilizado para enchimento deve ter um certificado do fabricante. Antes de despejar o óleo do transformador da refinaria em um transformador de potência, ele deve ser limpo de umidade, gases e impurezas mecânicas.

A umidade pode estar contida no óleo do transformador em forma diferente. Pode ser um precipitado, uma emulsão e uma solução. O óleo do transformador antes do enchimento é submetido a purificação completa da umidade contida no óleo no estado de emulsão e na forma de lodo. Como solução, a umidade não afeta significativamente a tangente de perda e a rigidez dielétrica, embora contribua para aumentar a oxidabilidade do líquido para transformadores e deteriorar a estabilidade de sua composição. Nesse sentido, obter os valores da tensão de ruptura e da tangente de perda que atendem aos padrões não pode servir de critério para uma limpeza completa.

Um parâmetro importante é a densidade do óleo do transformador. Deve ser conhecido para calcular a massa do produto recebido pela empresa. A densidade do óleo do transformador permite descobrir sua composição de hidrocarbonetos.

Em um valor de pressão igual ao atmosférico, pode haver até 10% de ar dissolvido no óleo do transformador. Se os transformadores de potência estiverem equipados com proteção de filme e nitrogênio, o óleo especial deve ser desgaseificado antes do enchimento para atingir um teor de gás residual não superior a 0,1% em peso.

Após a limpeza, não deve haver impurezas mecânicas no óleo.

medição de óleo

A verificação dos parâmetros dos óleos é realizada analisando seu isolamento elétrico e características físico-químicas:

  • força elétrica;
  • tangente de perda;
  • medição do teor de umidade;
  • a medição do teor de gás no óleo por meio de um absorbciômetro consiste em determinar o grau de mudança na pressão residual em um determinado recipiente após o vazamento de amostras do líquido de teste;
  • medição da composição quantitativa de impurezas mecânicas pela passagem de uma amostra dissolvida em gasolina por um filtro de papel sem teor de cinzas.

O método para determinar o teor de umidade do óleo é baseado no fato de que o hidrogênio é liberado durante a reação da umidade do óleo com o hidreto de oxigênio.

Testes de óleo de transformador

Antes dos transformadores serem colocados em operação, o óleo do transformador é testado.

Para equipamentos transformadores, todas as tensões nominais, testes de óleo do tanque do comutador em carga são realizados de acordo com o manual do fabricante. Óleo para equipamentos de até 630 kVA instalados em redes elétricas permitido não ser testado.

O óleo do transformador é testado pelos clientes em um laboratório certificado, que é certificado pelo direito de testá-lo.

centrifugação

Este método de processamento de óleo de transformador é para remover a umidade e partículas suspensas sob a influência de forças centrífugas. Dessa forma, apenas a umidade, que está na forma de emulsão, e as partículas no estado sólido são removidas. A gravidade específica das partículas durante a centrifugação deve ser maior que a do óleo do transformador que está sendo processado. Este método é usado principalmente para purificar o líquido para transformadores de potência com tensão de até 35 kV, ou para pré-tratá-lo.

Filtração

O método consiste em passar o óleo por divisórias porosas, que retêm todas as impurezas nele contidas.

tratamento de adsorção

O método de purificação do óleo do transformador por adsorção é baseado na absorção de água e outras impurezas por vários adsorventes. Utilizam zeólitas sintéticas, que possuem alta capacidade de absorção, principalmente no que diz respeito às partículas de água. A purificação do óleo do transformador com zeólitas permite retirar a umidade de sua composição, que se encontra em estado de solução.

processamento a vácuo

O desgaseificador tornou-se o elemento básico do método de limpeza. O petróleo bruto é primeiro aquecido a uma temperatura de 50-60 °C. Depois disso, o óleo é pulverizado no desgaseificador em seu primeiro estágio. Além disso, flui no fluxo mais fino ao longo da superfície dos anéis de Raschig. Neste caso, o primeiro estágio é submetido à evacuação por meio de uma bomba de vácuo. Água alocada e vapores de gás bombeado através de um filtro de ar e um cartucho de zeólita. Do tanque do desgaseificador do primeiro estágio, o óleo passa por gravidade para o segundo estágio, onde é finalmente seco e desgaseificado. No estágio final, o óleo do transformador passa por um filtro fino e é alimentado no transformador.

óleo usado

O óleo residual do transformador é regenerado em plantas de recuperação de óleo em série usando gel de sílica.

Óleo do transformador GK

O fluido técnico recebeu a marcação indicada com base no método de sua produção. O óleo de transformador GK é obtido pela tecnologia de hidrocraqueamento. A matéria-prima para sua fabricação são os óleos azedos parafínicos. Este tipo de óleo possui altas propriedades isolantes e é recomendado para uso em diversos equipamentos de alta tensão. O óleo do transformador GK contém o aditivo ionol e possui as melhores propriedades antioxidantes.

contar, descobrir peso do volume: propriedades físicas. Valores. A quantidade de kg em 1 litro, kg / litro. Dados de referência de: Agora você pode descobrir quanto pesa com uma ferramenta como: Erro de medição. -
Quantos kg é o peso de 1 litro de óleo de transformador - uma lata de litro. Usamos dados de referência sobre densidade e gravidade específica, calculando pela fórmula que obtemos o peso volumétrico.0.89 - 0.90 Diretório propriedades físicas, GOST, TU.Frasco de litro.Até 5% -
Observações, explicações interessantes para a pergunta "quantos kg pesa um litro de volume" e algumas Informações adicionais para referenciar dados sobre propriedades físicas.

Muitas vezes, na prática, nos deparamos com situações em que precisamos descobrir qual é o peso de 1 litro de óleo de transformador. Normalmente, essas informações são usadas para converter massa em outros volumes, para os recipientes cujo volume é conhecido antecipadamente: latas (0,5, 1, 2, 3 l), garrafas (250 mm, 0,5 ml, 0,75, 1, 1,5, 2, 5 l), copos (200 ml, 250 ml), latas (5, 10, 15, 20, 25 l), frascos (0,25, 0,5, 0,75, 0,8, 1 l) baldes (3, 5, 7, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30 l), frascos e latas (3, 5, 10, 22, 25, 30, 40, 45, 50, 51, 200 l), barris (30, 50, 60, 65, 75, 127, 160, 200, 205, 227, 900 l), tanques, cilindros, tanques (0,8 m3, 25,2, 26, 28,9, 30,24, 32,68, 32,7, 38,5, 38,7, 4 0,44,54, 4 4,8, 46, 46,11, 46,86, 50, 54, 54,4, 54,07, 55,2, 61, 61,17, 62,39, 63,7, 65,2, 73, 73,1, 73,17, 75,5, 62,36, 88,6 m3, 99,2 , 101,57, 140, 159, 161,5 m3). Em princípio, até mesmo panelas e frigideiras podem ser estimadas em peso, se você souber quanto pesa um litro de óleo de transformador. Para uso doméstico e alguns trabalho independente, a pergunta pode ser feita de forma diferente quando eles perguntam não o peso de 1 litro de óleo de transformador, mas quanto pesa uma jarra (jarra) de litro. Geralmente interessado em quantos gramas ou quilogramas em uma jarra de litro. Encontrar esses dados: quanto pesa, na Internet não é tão fácil quanto parece. O fato é que o formato geralmente aceito para apresentar material em qualquer livro de referência, tabelas, TU e GOST é reduzido para trazer apenas a densidade e Gravidade Específicaóleo do transformador. Neste caso, as unidades de medida indicadas são um m3, metro cúbico, metro cúbico ou metro cúbico. Menos de 1 cm3. E estamos interessados ​​​​em quanto pesa um volume de litro. O que leva à necessidade de conversão adicional de metros cúbicos (m3) em litros. Isso é inconveniente, embora seja possível fazer a conversão correta de cubos para o número de litros por conta própria. Usando a relação: 1 m3 = 1000 litros. Para conveniência dos visitantes do site, fizemos recálculos independentemente e indicamos quanto pesa um litro de óleo de transformador na Tabela 1. Conhecendo o peso de 1 litro de óleo de transformador, você não apenas determina a massa jarra de litro, mas você também pode calcular facilmente quanto pesa qualquer outro contêiner, para o qual o deslocamento é conhecido. Ao mesmo tempo, é necessário entender a indesejabilidade e impossibilidade de estimativas precisas feitas com base em tais recálculos para grandes contêineres com volume significativo de deslocamento. O fato é que com tais métodos de cálculo surge um grande erro, aceitável apenas no sentido de uma estimativa aproximada da massa. Portanto, os profissionais usam tabelas especiais que indicam quanto pesa, por exemplo, um carro ou tanque ferroviário, um barril. Por outro lado, para fins aplicados e domésticos, para condições domésticas, o método de cálculo baseado no volume de um litro é bastante adequado e pode ser aplicado na prática. Nos casos em que precisamos de dados mais precisos, por exemplo: em pesquisa de laboratório, para exame, para depuração do processo de produção, configuração de equipamentos e assim por diante. O peso de 1 litro de óleo de transformador é melhor determinado experimentalmente, pesando-se em balança de precisão, de acordo com técnica especial, e não usar dados médios de referência, teóricos e tabulares sobre densidade e sua gravidade específica.

Os óleos de transformadores e outros dielétricos líquidos são usados ​​para encher transformadores elétricos, disjuntores a óleo, sistemas de refrigeração circulante e outros dispositivos de alta tensão, onde são usados ​​como meio isolante e de remoção de calor, para extinguir um arco elétrico que ocorre entre os contatos do interruptor e também como agente de resfriamento. Dispositivos elétricos operam em condições de alta temperatura


Índice Norma por marca
Óleos sem aditivos Óleos com aditivos
T22 T30 T46 T57 Tp-22 Tp-30 Tp-46
Viscosidade cinemática, cSt: a 50°C a 40°C 20-23 - 28-32 - 44-48 - 55-59 - 20-23 - - 41,4-50,6 - 61,2-74,8
Índice de viscosidade, não inferior a
Índice de acidez, mg KOH/g de óleo, não superior a 0,02 0,02 0,02 0,05 0,07 0,5 0,5
Número de desemulsificação, s, não mais
cor, unidade CNT, não mais 2,0 2,5 3,0 4,5 2,5 3,5 5,5
Temperatura, °С: flash (cadinho aberto), não inferior à solidificação, não superior -15 -10 -10 - -15 -10 -10
Densidade a 20°С, kg/m 3 , não mais
teor de cinzas de óleo base, %, não mais 0,005 0,005 0,010 0,020 - 0,005 0,005
Estabilidade contra a oxidação: sedimento após a oxidação, %, não mais índice de acidez após a oxidação, mg KOH/g 0,10 - 0,10 - 0,10 - - - 0,005 - 0,01 0,4 0,008 1,5

passeios (70-80 0 С). Com as descargas elétricas, a temperatura aumenta ainda mais, o que acelera a oxidação dos dielétricos e leva à formação de um precipitado insolúvel (lodo) e, durante a extinção do arco elétrico, à formação de partículas de carbono e água.

Lamas e partículas de carbono, depositadas na superfície dos elementos internos do aparelho elétrico, prejudicam a transferência de calor, violam o isolamento elétrico, podendo causar um acidente. O aparecimento de água no dielétrico leva a uma diminuição de sua resistência elétrica. A presença de ácidos provoca a corrosão das partes metálicas do aparelho e a destruição do isolamento de algodão.



Tabela 9 Padrões de qualidade para óleos de transformador de acordo com

GOST 9972-74* e 3274-72*

Índice Graus de óleos de origem petrolífera óleo sintético OMTI
Tp-22S/Tp-22B Tp-30 Tp-46
Viscosidade cinemática a 50 0 C, mm 2 / s 20-23 28-32 44-48 28-29
0,07/0,02 0,03 0,05 0,04
Estabilidade: fração de massa de sedimento após a oxidação, %, não mais 0,005/0,01 0,005 0,005 -
Índice de acidez após oxidação, mg KOH por 1 g de óleo, não mais que 0,1/0,35 0,6 0,7 -
Rendimento de cinzas, %, não mais 0,005/0,01 0,005 0,005 0,15
Número de desemulsificação, min, não mais 3/5 3,0 3,0 3,0
Ponto de inflamação, determinado em cadinho aberto, 0 C, não inferior 186/180
Temperatura de auto-ignição no ar, 0 C, não inferior -
-15 -10 -10 -17

Observação. Os números na designação da marca significam a viscosidade cinemática média do óleo.

Em conexão com esses requisitos mais importantes para a qualidade do dielétrico estão alta resistência (estabilidade) contra oxidação, ausência de água e impurezas mecânicas, ponto de fluidez suficientemente baixo, alta resistência dielétrica e baixas perdas dielétricas.

As perdas dielétricas em um dielétrico são causadas por correntes de condução resultantes do processo de polarização de moléculas e íons sob a ação de um campo elétrico alternado. Os portadores de carga podem ser íons formados como resultado da dissociação de moléculas, bem como partículas coloidais maiores. As perdas dielétricas são estimadas pela tangente de perda dielétrica tgδ. Quanto menor tgδ, menor a perda dielétrica no óleo. O valor de tgδ para um determinado dielétrico depende de sua temperatura e aumenta quando o óleo é aquecido. A força elétrica e tgδ são determinadas de acordo com GOST 6581-75.

A vida útil do dielétrico em transformadores é de 5 a 10 anos. A este respeito, exigências muito altas são colocadas em sua qualidade.

Os óleos para transformadores são obtidos a partir de óleos ácidos e com baixo teor de enxofre. Dois tipos de óleos são produzidos a partir de óleos com baixo teor de enxofre: óleos de transformadores sem aditivos e óleos de transformadores com aditivo antioxidante ionol. Os óleos são submetidos à purificação com ácido sulfúrico, seguida de neutralização com álcali e, às vezes, com pós-tratamento com terra de branqueamento.

Dois tipos de óleo de transformador são produzidos a partir de óleos sulfurosos: óleo de purificação fenólica seletiva com aditivo antioxidante ionol e óleo com purificação por hidrogenação. Óleos com alto teor de hidrocarbonetos aromáticos possuem maior resistência oxidativa e elétrica, emitem menos gases quando expostos a descargas elétricas. A remoção completa dos hidrocarbonetos aromáticos do óleo durante o processo de refino piora suas propriedades antioxidantes, porém uma quantidade excessiva de hidrocarbonetos aromáticos, principalmente os policíclicos, aumenta o tgδ dos óleos de transformadores. Portanto, para cada tipo de óleo, é estabelecida a proporção ideal de hidrocarbonetos naftênicos e aromáticos. As características das principais propriedades dos óleos de transformadores são dadas na Tabela. 9

Tabela 10 Propriedades básicas de dielétricos líquidos e plásticos

Índice óleo de petróleo Silício-líquido orgânico PESZh-D Condensador de petróleo vaselina
transformador para capacitores
Densidade a 20 0 C, kg / m 3 880-890 900-920 990-1000 820-840
Índice de acidez, mg KOH por 1 g de óleo, não mais do que 0,01-0,05 0,01-0,015 0,05-0,07 0,03-0,04
Ponto de fluidez, 0 С, não superior -45 -45 -80 37-40
Ponto de fulgor do vapor, 0 С, não inferior - -
Teor de cinzas, %, não mais 0,005 0,0015 - 0,004
Viscosidade a 20 0 C, 10 -6 m 2 / s 28-30 35-40 70-80 -
Resistência específica de volume a 20 0 С, Ohm m 10 12 -10 13 10 12 -10 13 10 10 -10 12 10 12 -10 13
Permissividade relativa a 20 0 С 2,1-2,4 2,1-2,3 2,6-2,0 3,8-4,0
Perda dielétrica tangente a 20 0 С e 50 Hz 0,001-0,003 0,003-0,005 0,0002-0,003 0,0002
Resistência elétrica a 20 0 С e 50 Hz, MV/m 15-20 20-25 18-20 20-22

Observação. O óleo do transformador é produzido em quatro graus: TK, T-750, T-1500, PT.

Todos os líquidos isolantes elétricos (óleos) não devem conter ácidos solúveis em água, álcalis e impurezas mecânicas.

O óleo de transformador é um produto derivado do petróleo. É usado como um material isolante elétrico, um meio de remoção de calor e extinção de arco, bem como um meio que protege isolamento sólido do ar e da umidade. Como você pode ver, a lista de tarefas executadas é bastante ampla, o que apresenta certos requisitos para as propriedades dos óleos de transformador. Neste artigo gostaria de falar sobre qual é a viscosidade do óleo do transformador.

Entre outras propriedades dos óleos isolantes elétricos, a viscosidade é talvez uma das mais importantes. O óleo novo, que acabou de ser derramado no transformador, deve ter a viscosidade mais baixa possível. Isso ajudará a melhorar a dissipação de calor dos enrolamentos.

Uma situação semelhante é observada em disjuntores a óleo. Seu óleo deve ter alta mobilidade e baixa viscosidade para que a resistência exercida pelas partes móveis seja mínima. Os interruptores modernos apresentam novos requisitos para a viscosidade dos óleos e a dependência de seu aumento na diminuição da temperatura.

O que é a viscosidade do óleo?

A viscosidade é uma das propriedades mais importantes dos óleos de transformadores, que está associada à sua grande influência nos processos de transferência de calor que ocorrem em equipamentos preenchidos com óleo.

Ao realizar cálculos de engenharia, os conceitos de viscosidade específica, cinemática e dinâmica são usados. Como em muitas coisas, há compensações a serem feitas ao escolher um óleo para equipamentos elétricos. O fato é que um material com alta viscosidade tem um bom efeito nas propriedades de isolamento elétrico e uma baixa viscosidade reduz a capacidade de resfriamento. Assim, na prática, escolhe-se melhor opção, que é capaz de fornecer bom desempenho tanto da primeira quanto da segunda função.

Como as condições de operação dos transformadores de potência são bastante difíceis e podem ser caracterizadas por temperaturas elevadas, vale a pena considerar a mudança na viscosidade quando aquecido. Um aumento na temperatura leva a uma diminuição na viscosidade e vice-versa.

Normalmente na literatura de referência é possível encontrar vários valores​​​da viscosidade do óleo do transformador indicada para uma determinada temperatura. Usando métodos matemáticos conhecidos (interpolação, extrapolação, etc.), é fácil encontrar o valor da viscosidade na temperatura de interesse, mesmo que não esteja listado no livro de referência. Por exemplo, a viscosidade cinemática média para óleo de transformador é (28‑30)∙10 -6 m 2 /s.

Viscosidade condicional e cinemática do óleo do transformador

Uma configuração como viscosidade convencional, é determinado por meio de um dispositivo especial - o viscosímetro Engler, de acordo com o método descrito em GOST 6558-52. Ao mesmo tempo, eles observam o chamado número de água do viscosímetro: ou seja, fluxo de 200 ml de água destilada a 20 ºС. Não deve ser inferior a 50 e superior a 52.

Viscosidade cinemática determinado usando um viscosímetro capilar (viscosímetro Pinkevich), que tem a forma de um tubo em forma de U. A técnica de medição é definida em GOST 33-82.

Na prática, ao escolher a viscosidade dos óleos, é necessário buscar um compromisso, pois, por um lado, seu alto valor tem um bom efeito nas propriedades isolantes elétricas, mas piora a capacidade de resfriamento e aumenta a resistência às partes móveis dos mecanismos. Baixa viscosidade tem o efeito oposto.

Como regra, diferentes graus de óleos de transformador também têm diferentes viscosidades. Este valor é altamente dependente da temperatura.(se o óleo for aquecido, sua viscosidade diminui), portanto, na literatura de referência, na maioria dos casos, vários valores desse indicador são indicados em diferentes temperaturas.

Por exemplo, quando temperaturas operacionais positivas de 50 ºС a 90 ºС, a viscosidade de óleos de várias origens pode diferir em cerca de um fator de dois. Para vários óleos a uma temperatura positiva, o gradiente de temperatura da viscosidade não excede 1 mm 2 /s por 1 ºС.

Quando temperaturas negativas A viscosidade de diferentes tipos de óleos pode aumentar de forma muito desigual. Julgue por si mesmo: na faixa -20 ºС ... -30 ºС, o gradiente de temperatura da viscosidade é 60-70, -30 ºС ... -40 ºС - 90-370, -40 ºС ... -50 ºС - 800-6000, e na faixa -50 ºС ... -60 ºС pode atingir 50000 mm 2 / s por 1 ºС e acima.

Se ocorrer uma alteração na viscosidade dos óleos de transformadores na região Baixas temperaturas, então, neste caso, é necessário levar em conta um fenômeno como anomalia viscosidade. Além disso, um desconto para altos valores de viscosidade deve ser feito se um poderoso transformador com resfriamento por circulação for colocado em operação. Nesses aparelhos, o óleo fica exposto a baixas temperaturas por muito tempo.

Em dispositivos como interruptores de óleo ou contatores para regulação de tensão sob carga de transformadores, o desempenho também depende diretamente da viscosidade.

Medindo a viscosidade de óleos de transformadores

A determinação da viscosidade nominal dos óleos de transformadores é realizada por meio de dispositivos especiais - viscosímetros Engler. Eles consistem em vasos de latão e metal, um tubo calibrado, uma rolha e pinos de índice.

A viscosidade do óleo em graus Engler é o tempo necessário para a expiração de 200 mililitros de óleo aquecido a uma temperatura de 50 ° C, dividido pelo tempo de expiração do mesmo volume de água destilada, mas já na temperatura de 20 ° C.

Para encontrar a viscosidade dinâmica e cinemática, são utilizadas fórmulas empíricas especiais que levam em consideração a força que atua sobre uma bola sólida em óleo, seu raio, velocidade de movimento, raio e altura do vaso. A viscosidade cinemática é obtida dividindo-se a viscosidade dinâmica conhecida pela densidade do óleo do transformador.

Além dos dispositivos Engler, outros viscosímetros também podem ser usados ​​para medir a viscosidade relativa: viscosímetros rotacionais, esféricos, eletrorrotacionais, capilares e de reservatório.

Para manter o valor numérico ideal da viscosidade do óleo do transformador durante todo o período de operação, é necessário usar equipamento especial. O fato é que, durante a operação dos transformadores de potência, vários fatores desfavoráveis ​​​​agem nos óleos: luz solar, temperaturas altas, oxigênio do ar, impurezas mecânicas, etc. A combinação desses fatores leva a uma deterioração dos parâmetros operacionais dos óleos e seu desvio dos valores normalizados. Em primeiro lugar nós estamos falando sobre tensão de ruptura, número de acidez, tengência do ângulo de perda dielétrica, ponto de fulgor. A viscosidade não é exceção.

Portanto, para manter todos os parâmetros operacionais do óleo do transformador no nível de valores normalizados, é necessário realizar algumas medidas: limpeza, secagem e regeneração.

Empresa GlobeCore oferece uma ampla gama de equipamentos projetados para trabalhar com óleos de transformadores. Aplicação de tecnologia GlobeCore permite não só manter os parâmetros dos óleos do transformador no nível adequado, mas também restaurá-los em caso de deterioração.

Instalações de purificação, secagem e regeneração de óleos de transformadores da empresa GlobeCore é uma solução energeticamente eficiente e ecológica para o problema de manutenção e deterioração das características de qualidade dos óleos de transformadores! Para garantir a operação confiável do seu equipamento a óleo, é bastante simples escolher a instalação da capacidade necessária com a ajuda dos especialistas da nossa empresa.