Силіконові трансформаторні оливи
Силіконові трансформаторні оливи - синтетичні діелектричні рідини на основі полісилоксанів без пакетів присадок. Основний тип - полідиметилсилоксанові (ПДМС) рідини, що нормуються за IEC 60836 і ASTM D4652 та класифікуються як клас K3 за IEC 61039, тобто з найменшою теплотою згоряння серед рідин з температурою займання вище 300°C.
Нормовані параметри за IEC 60836 згруповані за типом:
- В'язкість і температури: кінематична в'язкість - типово близько 50 мм2/с (клас ПДМС 50 сСт), температура спалаху - не нижче 240°C у закритому тиглі, займання - не нижче 330°C у відкритому, застигання - не вище -50°C;
- Діелектричні показники: пробивна напруга - не менше 40 кВ, tgδ за 90°C і 50 Гц - не більше 0,001, діелектрична проникність за 90°C - 2,55±0,05, питомий об'ємний опір за 90°C - не менше 100 ГОм·м;
- Хімічна чистота: нейтралізаційне число - не більше 0,02 мг КОН/г, вміст води під час постачання - не більше 50 мг/кг.
Склад визначає й стандартизацію. ПДМС-рідини за IEC 60836 - стандартизований тип для силових і вимірювальних трансформаторів з робочим діапазоном від -60 до +180°C, застосовуваний як пожежобезпечна заміна мінеральних олив у приміщеннях, тунелях і поблизу об'єктів з підвищеними вимогами до пожежної безпеки. Рідини з етильними (ПЕС) і фенільними (ПФМС) групами мають іншу структуру, в'язкість і густину, а дія IEC 60836 на них не поширюється, тому їхні параметри й область застосування задає індивідуальний TDS виробника, а працюють вони у високотемпературних і спеціалізованих системах.
Переваги перед мінеральними оливами визначаються хімією силоксану:
- Пожежобезпечність - температура спалаху вище 240°C і займання вище 330°C (клас K3 за IEC 61039) проти 130-160°C у мінеральних олив, що й відкриває встановлення в будівлях і тунелях;
- Стабільність в'язкості під час термоциклювання утримує тепловідведення в широкому діапазоні навантажень завдяки слабкій залежності в'язкості від температури;
- Стійкість до старіння - без пакетів присадок ПДМС не утворює осаду й шламу, а діелектричні показники тримаються весь строк служби;
- Хімічна інертність до металів, целюлозної та полімерної ізоляції продовжує ресурс активної частини.
У каталозі - трансформаторна рідина POWERSIL Fluid TR 50 і поліетилсилоксанова рідина 132-12Д.
Під час ретрофіттингу враховують зворотний бік високої в'язкості: за кімнатної температури ПДМС густіший за мінеральну оливу, природна конвекція слабша, тому за заміни без модернізації системи охолодження номінальну потужність знижують на 10-15% для запобігання перегріву обмоток. Вибір марки погоджують за TDS з урахуванням вимог IEC 60836 і класу обладнання.
-
35229141
-
1787477109
Що потрібно врахувати під час переведення трансформатора з мінеральної оливи на силіконову? Обов'язкові промивання оливної системи, глибоке сушіння й вакуумна дегазація активної частини, а ущільнення з нітрильного каучуку й поліуретану замінюють на фторкаучук (FKM/Viton) або спеціальні силіконові еластомери: у середовищі ПДМС нітрильні ущільнення дають усадку й течуть за температурних деформацій. В'язкість ПДМС за кімнатної температури вища, ніж у мінеральної оливи, і природна конвекція слабша, тому без модернізації охолодження номінальну потужність знижують на 10-15%. У системах із примусовою циркуляцією (OFAF/ODAF) підшипники ковзання насосів переводять на карбід вольфраму, кераміку або графітофторопласт - ПДМС погано змащує пари сталь-сталь, і штатні підшипники схоплюються за перші тижні. Після заправлення контролюють пробивну напругу (не менше 40 кВ за IEC 60836), tgδ і вміст води.
Як контролювати стан ПДМС-рідини під час експлуатації? Плановий моніторинг за IEC 60944: пробивна напруга (не менше 40 кВ), tgδ за 90°C, вміст води й нейтралізаційне число (не більше 0,02 мг КОН/г). Норма 50 мг/кг встановлена IEC 60836 для нової рідини під час постачання. Важливо, що ПДМС розчиняє помітно більше води, ніж мінеральна олива (порядку 400 мг/кг проти 40 за 20°C): діелектрична міцність самої рідини за 80-100 мг/кг ще тримається, але волога активно обмінюється з целюлозною ізоляцією і за термоциклювання прискорює її гідролітичну деструкцію, тому за ретрофіту тверду ізоляцію сушать глибше. Практичний поріг для регенерації рідини - порядку 80-100 мг/кг. Розчинені гази аналізують хроматографічно для раннього виявлення дефектів ізоляції.
Для яких умов встановлення силіконові оливи найбільш доцільні? Насамперед там, де вимоги пожежної безпеки унеможливлюють мінеральні оливи: трансформатори в будівлях, тунелях, торгових центрах, житлових кварталах і поблизу об'єктів з високим пожежним навантаженням. Клас K3 за IEC 61039 означає найменше тепловиділення під час горіння у своєму класі, що суттєво знижує ризик поширення пожежі.


