Выбор способа и материальные расчеты установки регенерации трансформаторного масла

Министерство  образования и  науки Российской Федерации Санкт-Петербургский  Государственный  Технологический  Университет Растительных полимеров. 

Кафедра охраны окружающей среды и рационального  использования природных ресурсов. 
 
 
 

Курсовая  работа на тему:

    «Выбор  способа и материальные расчеты  установки регенерации трансформаторного  масла» 
 
 
 
 

Выполнила: Прокошина В.

Группа 6-851 

Проверила: Шанова О.А. 
 
 
 
 
 

Санкт - Петербург

2011

  Содержание. 

   

1. Введение.
2. Характеристика свежего и отработанного масла.
3. Требования к маслу.
4. Способы регенерации трансформаторного масла.
5. Выбор и обоснование адсорбционного метода регенерации масла.
6. Расчетная часть.
7. Выводы.
8. Список литературы.

 

 

1. Введение. 

      В современном мире трансформаторное масло является  широко используемым продуктом. Оно обладает высокими диэлектрическими свойствами и используется в качестве изоляции, а также, являясь хорошим теплоносителем, обеспечивает отвод теплоты от внутренних частей трансформатора. В зависимости от своих свойств и качества определяется область применения трансформаторного масла. Благодаря своим свойствам трансформаторное масло подлежит регенерации. Актуальным вопросом остается способ  регенерации трансформаторного масла. Существует множество методов по осуществлению этого процесса.

        В данной работе будет рассмотрено  трансформаторное масло марки  Ткп, используемое в трансформаторных  устройствах.  Оно отличается от других видов своей способностью к длительному сроку эксплуатации и стабильность при соблюдении должного ухода. Изучим его характеристики, процесс и способ  регенерации путем адсорбции.

      Целью данной курсовой работы является расчет процесса адсорбции и определение  его эффективности. 

      Трансформаторные  масла применяют для заливки  силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также  масляных выключателей. В последних  аппаратах масла выполняют функции  дугогасящей среды.

      Роль  масла в трансформаторах исключительно  велика. Масло является не только хорошей  изоляцией, но и хорошей охлаждающей  средой для трансформаторов.

2. Характеристика свежего и отработанного масла.

      Трансформаторное  масло это вещество, которое практически  не проводит электрический ток и  предназначается не для смазки, а  для заливки в силовые и  измерительные трансформаторные устройства, реакторы, масляные включатели в качестве диэлектрика.

      Основное  требование к качеству таких масел  – чистота, то есть - отсутствие примесей. Вода, механические и химические примеси  могут нарушить диэлектрическую  прочность трансформаторных масел.

      Нефтеперерабатывающая промышленность выпускает несколько  сортов трансформаторных масел. Они  различаются по используемому сырью  и способу получения. Наиболее важное свойство трансформаторных масел - стабильность против окисления, то еть способность масла сохранять параметры при длительной работе. В России все сорта применяемых трансформаторных масел ингибированы антиокислительной присадкой - 2,6-дитретичным бутилпаракрезолом (известным также под названиями ионол, агидол-1). Эффективность присадки основана на ее способности взаимодействовать с активными пероксидными радикалами, которые образуются при цепной реакции окисления углеводородов и являются основными ее носителями. Трансформаторные масла, ингибированные ионолом, окисляются, как правило, с ярко выраженным индукционным периодом.

      Международная электротехническая комиссия разработала  стандарт "Спецификация на свежие нефтяные изоляционные масла для трансформаторов  и выключателей". Стандарт предусматривает  три класса трансформаторных масел:

      I - для южных районов (с температурой  застывания не выше -30 °С),

      II - для северных районов (с температурой  застывания не выше -45 °С),

      III - для арктических районов (с  температурой застывания -60 °С).

Чтобы понять разницу между маслами  рассмотрим несколько марок трансформаторных масел.

      Масло ТКп (ТУ 38.101890-81) вырабатывают из малосернистых нафтеновых нефтей методом кислотно-щелочной очистки, для заливки и охлаждения силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. В масляных выключателях трансформаторное масло является дугогасящей средой. Содержит присадку ионол (2,6 дитретичный бутилпаракрезол). Отличается высокой диэлектрической прочностью и чистотой,  не содержит воды и механических примесей. Обладая низкой температурой застывания (не выше -45°С), масло ТКп надежно работает в условиях низких температур. Трансформаторное масло ТКп эффективно отводит тепло в процессе работы трансформатора благодаря низкой вязкости. По международной классификации трансформаторных масел ТКп относится к классу II - для северных районов (с температурой застывания не выше -45 °С). Рекомендуемая область применения - оборудование напряжением до 500 кВ включительно.

      Масло селективной очистки (ГОСТ 10121-76) производят из сернистых парафинистых нефтей методом фенольной очистки с последующей низкотемпературной депарафинизацией; содержит присадку ионол. Рекомендуемая область применения - оборудование напряжением до 220 кВ включительно.

      Масло Т-1500У (ТУ 38.401-58-107-97) вырабатывают из сернистых парафинистых нефтей с использованием процессов селективной очистки и гидрирования. Содержит присадку ионол. Обладает улучшенной стабильностью против окисления, имеет невысокое содержание сернистых соединений, низкое значение тангенса угла диэлектрических потерь. Рекомендовано к применению в электрооборудовании напряжением до 500 кВ и выше.

      Масло ГК (ТУ 38.1011025-85) вырабатывают из сернистых парафинистых нефтей с использованием процесса гидрокрекинга. Содержит присадку ионол. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокой стабильностью против окисления и рекомендовано к применению в электрооборудовании высших классов напряжении.

      Масло АГК (ТУ 38.1011271-89) вырабатывают из парафинистых нефтей с применением гидрокаталитических процессов. Содержит присадку ионол. По низкотемпературной вязкости и температуре вспышки является промежуточным между маслами классов II и III стандарта МЭК 296. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокой стабильностью против окисления. Предназначено для применения в трансформаторах арктического исполнения.

      Масло МВТ (ТУ 38.401927-92) вырабатывают из парафинистых нефтей с применением гидрокаталитических процессов. Содержит присадку ионол. Удовлетворяет требованиям стандарта МЭК 296 к маслам класса III. Обладает уникальными низкотемпературными свойствами, низким тангенсом угла диэлектрических потерь и высокой стабильностью против окисления. Рекомендовано к применению в масляных выключателях и трансформаторах арктического исполнения.

Таблица 1.

 
 

Условия окисления при  определении стабильности по методу

ГОСТ 981-75:

3. Требования к трансформаторным маслам.

      Трансформаторное  масло, используемое на энергопредприятиях, электрических сетях, должно иметь  сертификаты качества или паспорта и должно быть подвергнуто лабораторному  анализу в целях определения  соответствия требованиям стандарта (ГОСТ или ТУ).

      Контроль  качества изоляционного масла должен быть организован в соответствии с требованиями "Объем и нормы  испытания электрооборудования". Поступающее свежее масло должно быть подвергнуто полному химическому  анализу (пробой; кислотное число; температура  вспышки; tg дельта; внешний вид; стабильность). Сокращенный анализ масла включает определение следующих показателей:

• качества масла;
• внешнего вида и цвета;
• наличия механических примесей и свободной воды (визуальным способом);
• пробивного напряжения;
• кислотного числа;
• температуры вспышки;
• реакции водной вытяжки (количественное определение содержания водорастворимых кислот выполняется при кислой реакции водной вытяжки).

      Полный  анализ масла, помимо испытаний, входящих в объем сокращенного анализа, включает определение следующих показателей: