+ All Categories
Home > Documents > Capitolul 1

Capitolul 1

Date post: 26-Oct-2015
Category:
Upload: ionascu-elena
View: 48 times
Download: 4 times
Share this document with a friend
25
8 Capitolul I GENERALITĂŢI PRIVIND ULEIUL ELECTROIZOLANT MINERAL [2, 3, 7, 11, 12, 13] 1.1. NOŢIUNI GENERALE ASUPRA COMPOZIŢIEI ŞI FABRICAREA ULEIULUI ELECTROIZOLANT Uleiul electroizolat mineral fabricat din ţiţei se utilizează ca dielectric şi mediu de răcire, în principal, în transformatoarele electrice şi diverse aparate de înaltă tensiune. În exploatare se găsesc sute de mii de tone de ulei electroizolant. În prezent, exploatarea acestui ulei este legată de cheltuieli considerabile. Datorită stabilităţii insuficiente a uleiurilor, caracteristicile lor fizico-chimice se schimbă repede. Durata redusă în funcţionare a uleiului se datorează fie unui regim tehnologic de fabricaţie necorespunzător utilizat în rafinării, fie influenţei anumitor materiale folosite în procesul de prelucrare, fie deficienţelor constructive şi condiţiilor de exploatare
Transcript
Page 1: Capitolul 1

8

Capitolul I

GENERALITĂŢI PRIVIND ULEIUL ELECTROIZOLANT MINERAL

[2, 3, 7, 11, 12, 13]

1.1. NOŢIUNI GENERALE ASUPRA COMPOZIŢIEI ŞI FABRICAREA ULEIULUI

ELECTROIZOLANT

Uleiul electroizolat mineral fabricat din ţiţei se utilizează ca dielectric şi mediu de

răcire, în principal, în transformatoarele electrice şi diverse aparate de înaltă tensiune.

În exploatare se găsesc sute de mii de tone de ulei electroizolant. În prezent,

exploatarea acestui ulei este legată de cheltuieli considerabile. Datorită stabilităţii insuficiente

a uleiurilor, caracteristicile lor fizico-chimice se schimbă repede. Durata redusă în funcţionare

a uleiului se datorează fie unui regim tehnologic de fabricaţie necorespunzător utilizat în

rafinării, fie influenţei anumitor materiale folosite în procesul de prelucrare, fie deficienţelor

constructive şi condiţiilor de exploatare necorespunzătoare ale aparatelor electrice şi

transformatoarelor.

Condiţiile de funcţionare a echipamentelor electrice înrăutăţesc proprietăţile fizice,

chimice şi dielectrice ale uleiurilor electroizolante, afectând la rândul lor funcţionarea sigură a

echipamentelor, reducând chiar durata lor de utilizare. Drept urmare, se impune

supravegherea uleiurilor electroizolante din exploatare printr-un riguros control de laborator

ca parte integrată din încercările profilactice la care este supus periodic echipamentul electric.

La fabricarea uleiului electroizolant, se separă mai întâi din ţiţei, prin distilare, cele

mai uşoare hidrocarburi: enzimă, petrol, motorină. După distilarea fracţiunii rămase (a

păcurii) se obţine un distilat solar din care, prin rafinarea fracţiunii care distilă între 300 şi 400

°C la presiune atmosferică, se obţine uleiul de transformator.

Page 2: Capitolul 1

9

Uleiul de transformator obţinut în urma proceselor de distilare şi de rafinare a

petrolului, este un amestec de hidrocarburi parafinice:

Metanice: Cn H2n+2

Naftenice Cn H2n

Aromatice Cn H2n-6

Hidrocarburi parafinice metanice - sunt hidrocarburi saturate şi destul de inerte

chimic. Un procent ridicat de hidrocarburi parafinice în uleiul de transformator generează

stabilitatea la încălzire. În câmp apar procese de descompunere din cauza bombardamentului

ionic, cu degajare de gaze (H) şi a unei substanţe solide, ceara x, produs ce împiedică

evacuarea căldurii depunându-se pe înfăşurări. Hidrocarburile parafinice au ca punct de

congelare ridicat ceea ce împiedică utilizarea la temperaturi scăzute.

Hidrocarburile naftenice – au ca structură ciclică, fiind foarte stabile din punct de

vedere chimic. Având şi punct de congelare mai coborât, constituie procentul de hidrocarbură

cel mai ridicat în compoziţia uleiului de calitate (aproximativ 60 % ).

Hidrocarburile aromatice – (benzen, toluen, xilen etc.) au structura ciclică şi

stabilitate chimică, ridicată. Sub acţiunea arcului electric degajă însă o mare cantitate chimică

ridicată. Sub acţiunea arcului electric, nefiind indicate în procent mai mare de (25÷30 ) %,

pentru întreruptoarele cu ulei. Stabilitatea lor termică este mai redusă, dar nu produc gaze sau

ceare x, sub acţiunea câmpului electric.

În cantităţi reduse uleiul de transformator mai poate conţine substanţe răşinoase sau

acizi organici.

Scopul procesului de rafinare este acela de a se îndepărta din distilat acei componenţi

care înrăutăţesc stabilitatea uleiului la acţiunea oxigenului molecular şi, de asemenea de a se

îmbunătăţi proprietăţile electroizolante ale acestora. Dintre produşii nedoriţi fac parte

hidrocarburile nesaturate, compuşii cu azot şi cu sulf, substanţele asfalto-sulfuroase,

hidrocarburile solide (parafine, cerezine) şi altele.

În prezent în industrie se aplică rafinarea distilatului de acid sulfuric concentrat

urmată de neutralizarea cu leşie, cu solvenţi selectivi şi apoi hidrorafinarea sub presiune.

Alte procedee de rafinare prezentate în literatura de specialitate sunt:

– rafinarea acid – alcalină ;

– rafinarea selectivă;

– rafinarea cu hidrogen;

– rafinarea prin contact cu agenţi absorbanţi;

Page 3: Capitolul 1

10

– metoda românească „Edeleanu” bazată pe volubilitatea hidrocarburilor aromatice în

bioxid de sulf.

Rafinarea acidă-alcalină : constă în tratarea distilatului cu acid sulfuric concentrat (95

¿ 96% monohidrat), urmată de suflarea cu aer pentru omogenizare. Consumul de acid sulfuric

este de (9÷12 ) %, în funcţie de tipul materiei prime. Unele uzine consumă numai (5÷7 ) %

acid, dar efectul este obţinerea unui ulei nestabil. Sub acţiunea acidului sulfuric concentrat,

compuşii nesaturaţi şi cei cu azot se polimerizează şi sunt îndepărtaţi în gudronul acid.

Compuşii cu sulf se extrag în mică măsură. Uleiul acid este apoi neutralizat cu o soluţie

apoasă de sodă caustică. După neutralizare, uleiul se încălzeşte şi se spală cu apă, până la

reacţia neutră; apoi se usucă cu aer la o temperatură de circa (70÷95 ) °C.

Rafinarea selectivă se foloseşte în special la fabricarea uleiurilor de transformator din

ţiţeiurile sulfuroase. Rafinarea selectivă a uleiurilor constă în extracţia selectivă cu solvent a

anumitor componenţi nedoriţi din distilat, pe baza unui grad diferit de solubilizare a acestor

compuşi în solventul respectiv. Asemenea solvenţi sunt fenolul şi surfurolul.

Rafinarea cu hidrogen a uleiului consta în următoarele : sub acţiunea hidrogenului, în

prezenţa unui catalizator, sulful existent în ulei se combină cu hidrogenul, formându-se astfel

hidrogenul sulfurat, simultan se produce şi o reacţie chimică prin care compuşii nedoriţi din

ulei se transformă în hidrocarburi saturate. De asemenea se hidrogenează şi compuşii răşinoşi

şi parţial hidrocarburile aromatice. Acest procedeu de rafinare are loc în reactoare cu hidrogen

sub presiune în prezenţa catalizatorului Al – Co – Mb, la temperatura de (400÷425 ) °C.

După hidrogenare, se face distilarea şi apoi în final, rafinarea uleiului prin contact sau

percolare cu substanţe absorbante.

Rafinarea uleiului prin contact cu agenţi absorbanţi constă în aceea că uleiul încălzit

este tratat cu pământuri decolorate până la îndepărtarea completă a compuşilor nedoriţi din

ulei, care sunt astfel înglobaţi în aceste pământuri decolorate.

Uneori, uleiul rafinat printr-una din metodele de mai sus se mai tratează cu un agent de

absorbţie, care contribuie la îmbunătăţirea stabilităţii uleiului şi a caracteristicilor sale

dielectrice. Dacă în distilat sunt prezentate hidrocarburi solide, pentru coborârea temperaturii

de congelare se face deparafinarea uleiului, prin tratarea lui cu un solvent constituit dintr-un

amestec de metil-etil-cetonă, benzen şi toluen, la temperatura de (50÷70 ) °C, urmată de răcire

la (−55÷−60 ) °C, pentru îndepărtarea hidrocarburilor solide, în fibre sub vid sau în

centrifuge.

Page 4: Capitolul 1

11

Rafinarea uleiului brut se face prin tratare cu acid sulfuric concentrat, extrăgându-se

substanţele răşinoase şi asfalturile. Uleiul se spală după neutralizare cu soluţii alcaline, se

decantează, iar după uscare se îndepărtează săpunurile de sodiu formate, prin centrifugare. În

final uleiul este filtrat prin pământuri absorbante, ce reţin eventualele impurităţi rămase şi apa

reziduală.

Pentru prevenirea îmbătrânirii rapide a uleiurilor, acestea se tratează cu aditivi

antioxidanţi de tip fenolic sau aminic ceea ce determină o durată de utilizare a uleiurilor

aditivate de peste 2-3 ori mai mare decât a celor neaditivate.

În practică s-au creat şi uleiuri sintetice, dar acestea prezintă multe dezavantaje faţă de

uleiurile minerale. Sunt mai scumpe şi mai corozive cu elementele echipamentelor

electroenergetice. Denumirile comerciale a uleiurilor sintetice cele mai întâlnite sunt

ASKAREL, CLOPHEN, PYRALEN.

În România cele mai utilizate uleiuri minerale sunt: TR 30 50(ASTRA Ploieşti), TR

30 tip MOL adus din import şi utilizat în instalaţiile Electrica şi respectiv 4000X de fabricaţie

NYNAS Austria utilizat în instalaţiile de transport a Trans-electrica.

Uleiurile din exploatarea sistemelor energetice pot fi împărţite în următoarele grupe:

ulei nou (proaspăt): Acesta este uleiul livrat de rafinării, neutilizat niciodată

având caracteristicile prevăzute în norma de calitate respectivă, fără a fi recondiţionat fizic;

uleiul nou recondiţionat fizic: este uleiul indicat mai sus, dar care a fost

recondiţionat fizic (uscat şi filtrat) în vederea aducerii la parametrii de exigenţă a

echipamentului;

uleiul de exploatare: este uleiul din echipamente aflate în funcţiune;

uleiul din exploatare, recondiţionat fizic sau regenerat: este uleiul din

exploatare care în urma unei recondiţionării fizice sau a unei regenerări corespunde

parametrilor prescrişi pentru uleiul din exploatare;

uleiul uzat: este uleiul întrebuinţat care are valorile unor caracteristici peste

valorile limită respective şi care nu pot fi aduse sub valorile limită prin recondiţionare fizică.

Funcţiile uleiului electroizolant dintr-un echipamentul electric sunt:

a) izolarea părţilor sub tensiune între ele şi faţă de masă ;

b) impregnarea izolaţiei solide (hârtie, preşpan), pentru îmbunătăţirea constantei

dielectrice;

c) disiparea energiei termice generate de partea activă a transformatoarelor de putere;

d) stingerea arcului electric care apare în întreruptoare.

Page 5: Capitolul 1

12

Rolul uleiului electroizolant este de a răci şi de a izola componentele echipamentelor

electroenergetice.

Uleiul electroizolant impregnează şi protejează izolaţia fibroasă a transformatoarelor,

cablurilor şi condensatoarelor împotriva pătrunderii umezelii şi aerului din exterior, prin

umplerea cavităţilor şi porilor izolaţiei.

La transformatoare, uleiul are şi rolul de agent de răcire, iar în întreruptoare cu ulei –

de mediu de stingere a arcului electric.

Uleiul de transformator serveşte ca izolant în transformator şi la răcirea

transformatorului. El izolează straturile (între ele şi faţă de miezul feromagnetic) şi evacuează

pierderile din transformator în timpul funcţionării, contribuind la răcirea lui.

Alegerea tipului de ulei se efectuează în funcţie de domeniul de utilizare. În cazul

transformatorului, unde intensitatea câmpului electric este relativ mică, iar timpul de lucru

relativ ridicată, este avantajos a se folosi uleiul cu procente ridicate, este avantajos a se folosi

uleiul cu procente ridicate de hidrocarburi naftenice şi parafinice. Pentru impregnarea

condensatoarelor cu hârtie sau cablurilor cu izolaţie de hârtie, caz în care temperatura de lucru

este mică, iar accesul aerului este împiedicat prin ermetizare, dar intensitatea câmpului

electric este mai mare, este avantajos a se folosi uleiul cu procent ridicat de hidrocarburi

aromatice.

Revenind la calitatea uleiului, se constată, că suspensiile solide reduc considerabil

rigiditatea dielectrică a uleiului care conţine umiditate. Influenţa suspensiilor asupra rigidităţii

dielectrice a uleiului uscat este mai mica. Prezenţa suspensiilor în uleiul de transformator duce

la formarea unor punţi conductoare de la un electrod la altul sau între puncte diferite

potenţiale. Aceste impurităţi din ulei provoacă defecte macroscopice ale sistemului care duc la

străpungeri în ulei, putând fi periculoase şi atrăgând după sine deteriorarea izolaţiei spirelor

sau o străpungere permanentă. În consecinţă impurităţile trebuie eliminate printr-o filtrare

îngrijită.

O problemă deosebită o constituie influenţa uleiurilor minerale asupra diverselor

materiale electroizolante şi metale cu care vin în contact. Acestea pot sau nu pot să realizeze

oxidarea uleiurilor şi formarea de gudroane. Materialele electroizolante şi metalele care au un

efect slab asupra uleiurilor minerale privind oxidarea sunt următoarele: pluta, siliconi, hârtie,

carton, lemn, răşini, aluminiu, fier, magneziu, seleniu.

Materialele electroizolante şi metalele care favorizează oxidarea uleiurilor şi formarea

de gudroane în uleiurile minerale sunt: cauciuc neopren, cauciuc natural, colofoniu, plumb,

cupru şi aliaje din cupru.

Page 6: Capitolul 1

13

Impurificarea uleiurilor electroizolante cu cantităţi infime de substanţe străine solubile

sau insolubile înrăutăţeşte nivelul de izolaţie a echipamentului electric, micşorându-i siguranţa

în exploatare. Ca urmare, atât uleiul nou cât şi cel din exploatare trebuie protejat contra

poluării, prin respectarea tuturor măsurilor cuprinse regulament.

În prezent, se găsesc în exploatare încă multe aparate şi transformatoare de tip vechi,

astfel că uleiurile electroizolante folosite în acestea devin instabile şi au o durată de

funcţionare redusă. Astfel, de exemplu, uleiul electroizolant din izolatoarele de trecere

umplute cu ulei prevăzute cu conservatoare din sticlă, devine adeseori necorespunzător după

un singur an de funcţionare, iar în transformatoarele de forţă fără filtre cu termosifon, uleiul

ajunge sa fie rebutabil după un timp de funcţionare de (1÷3 ) ani. O asemenea situaţie aduce

prejudicii materiale considerabile. Concret, aceste neajunsuri se manifestă prin scurtarea

perioadelor de reparaţii curente, consum sporit de uleiuri şi utilaje necesare pentru înlocuirea

şi regenerarea lor, necesitatea menţinerii unui personal numeros care să se ocupe de luarea

probelor, de încercarea lor, precum şi de întreţinerea şi regenerarea uleiurilor.

O astfel de situaţie a determinat necesitatea găsirii de procedee noi care să permită

mărirea duratei de exploatare a uleiurilor electroizolante, simplificarea şi ieftinirea exploatării

acestora.

Condiţie de funcţionare ale echipamentelor electrice afectează proprietăţile

uleiurilor electroizolante, determinând îmbătrânirea acestora.

Principalii factori sunt: oxidarea, temperaturile ridicate, radiaţiile solare şi acţiunea

câmpului electric.

Oxidarea uleiurilor are loc numai în cazul în care acestea vin în contact direct cu aerul

(C02). Înlocuirea aerului dizolvat în ulei cu azot sau C02 are drept consecinţă creşterea

stabilităţii la oxidare a uleiului. În urma procesului de oxidare a uleiurilor se formează diverse

produse de reacţie ce contribuie la înrăutăţirea calităţilor electroizolante ale uleiurilor: apa,

săpunuri volatile, combinaţii chimice conţinând CO, acizi nevolatili, combinaţii chimice conţinând

OH, oxizi volatili, CO2.

Temperatura este factorul care influenţează cel mai puternic degradarea uleiului.

Funcţionarea uleiului la temperaturi ce depăşesc 100 ºC, provoacă o creştere accelerată a

indicelui de aciditate. Din acest motiv temperatura maximă a uleiului în transformatoarele

din exploatare se limitează la 80º...90°C. Creşterea temperaturii are o influentă negativă şi

asupra permitivităţii relative, precum şi a pierderilor dielectrice. Ea poate fi influenţată şi de

creşterea frecventei.

Page 7: Capitolul 1

14

Umiditatea. Apa în cantităţi foarte mici (0,015%) provoacă căderi importante ale

valorii tensiunii de străpungere. La o creştere a procentului de apă din ulei. U str rămâne la

o valoare aproximativ constantă. În procente mici, apa se găseşte în ulei sub formă de

emulsie, picăturile mici (cu permitivitate mare) se dispun între electrozi sub formă de lanţuri

ce favorizează străpungerea. Creşterea cantităţii de apă duce la formarea picăturilor ce se

depun la fundul vasului.

1.2. CONDIŢIILE TEHNICE DE CALITATE ŞI ÎNCERCĂRILE

ULEIURILOR ELECTROIZOLANTE

Datorită înrăutăţirii parametrilor uleiurilor din exploatare, se afectează siguranţa în

funcţionare a echipamentului şi durata sa de viaţă. Controlul parametrilor este impus de

normative pentru diferite tipuri de ulei.

În conformitate cu normativele în vigoare, uleiurile electroizolante din România,

trebuie supuse la următoarele verificări şi electroizolante şi trebuie să satisfacă anumite

cerinţe, funcţie de domeniul de utilizare.

A. Controlul curent prevede determinarea următoarelor caracteristici:

- rigiditatea dielectrică;

- pierderi dielectrice;

- aspect, miros.

- conţinut de apă.

Uleiul de transformator este foarte higroscopic şi absoarbe apa care poate exista în

ulei atât sub formă dizolvată cât şi sub formă de apă liberă.

Pentru uleiul proaspăt recondiţionat fizic, aspectul trebuie sa fie clar, la fel ca şi

uleiul din exploatare; în caz de opalescenţă, uleiul va fi supus unei analize reduse.

B. Analiza redusa - cuprinde în plus faţă de determinările de mai sus

determinările următoarelor caracteristici:

– culoarea: la uleiului proaspăt culoarea este de obicei galben-deschis

corespunzător nr. 1 sau 2 din scara internaţională de culori (galben 1 sau 2). În timpul

exploatării uleiul se întunecă, căpătând nuanţe până la maro-închis. O culoare mai închisă

la uleiul proaspăt, în procesul de recepţie, indică o rafinare insuficientă sau murdărirea

acestuia la transport. Întunecarea intensă şi rapidă a uleiului în timpul exploatării indică

Page 8: Capitolul 1

15

supraîncălzirea lui. Aceasta se poate observa şi la întrerupătoare unde se formează particule

de cărbune în suspensie.

– punct de inflamabilitate care reprezintă temperatura la care vaporii de ulei rezultaţi

la încălzirea uleiului într-un vas închis, formează cu aerul un amestec inflamabil, la apropierea

unei flăcări. Temperatura de inflamabilitate caracterizează volatilitatea unui ulei. În timpul

funcţionarii normale a aparatelor şi transformatoarelor, temperatura de inflamabilitate creşte

treptat, ca urmare a volatilizării unei fracţiuni uşoare, dar uneori se constată şi o scădere a acestei

temperaturi, ca urmare a unui proces de cracare, ceea ce are ca efect descompunerea uleiului

– vâscozitate, proprietatea fluidelor de a opune rezistenţă la curgere, ca urmarea

interacţiunii mecanice dintre particulele lor constitutive. Este important ca uleiul sa aibă

vâscozitate cât mai mică, pentru a uşura transferul de căldură din înfăşurări şi a asigura o

funcţionare lejeră a mecanismelor din întrerupătoare.

– indice de aciditate organică, reprezintă cantitatea de KOH, în mg, necesară

pentru neutralizarea tuturor acizilor liberi dintr-un gram de ulei. Conform STAS 23-75,

metoda determinării indicelui de aciditate constă în extracţia din ulei cu ajutorul alcoolului

etilic, la fierbere, a tuturor acizilor liberi (se filtrează cu o soluţie alcoolică a KOH, folosind

ca indicator alcalibrau)

Indicele de aciditate se calculează cu relaţia:

k=V⋅Tg

unde: k - indicele de aciditate al uleiului analizat, în mg KOH/g;

V - volumul soluţiei 0,05 nKOH;

T - titrul soluţiei de 0,05 nKOH, în g·mg/l (T=2800);

g - greutatea uleiului analizat, în mg.

– reacţia extractului apos;

– impurităţi mecanice;

– conţinut de cărbune;

– punct de anilina;

– punct de congelare reprezintă temperatură maximă la care uleiul se îngroaşă în aşa

măsura, încât la încălzirea la 45º C a unei eprubete cu ulei răcit, nivelul acestui ulei să rămână

neschimbat timp de 1 min. Are importanţă în cazul întrerupătoarelor ce funcţionează în aer liber.

Un ulei cu temperatură de congelare ridicată, opune rezistenţă mecanică la acţionarea

întrerupătorului şi înrăutăţeşte stingerea arcului electric.

Page 9: Capitolul 1

16

C. Analiza completa - se efectuează la uleiurile proaspete, cuprinzând în

afara determinărilor anterioare şi cea a următorilor parametri:

– greutate specifică (greutatea volumetrica) se numeşte şi densitate relativă,

raportul dintre greutatea uleiului la temperatura de 20ºC şi greutatea aceluiaşi volum de

apă la 4ºC. Cel mai simplu procedeu de determinare a densităţii relative este cu ajutorul

densimetrului de ţiţei (areometrului);

– cenuşă;

– indice de refracţie;

– prezenta sau absenta inhibatorilor;

– stabilitate chimică proprietatea este extrem de importantă deoarece

determină îmbătrânirea accentuată a uleiului. Gradul de oxidare se apreciază prin măsurarea

gudroanelor formate şi a indicelui de aciditate a uleiului după 168 ore de oxidare forţată.

Cele mai importante caracteristici sunt prezentate în tabelul T.1

Tabelul T.1

CaracteristiciTipul de ulei

A B

Greutatea specifică la temperatura de 20 ºC ≤ 0.9 ≤ 0.9

Vâscozitate la temperatura de 20 ºC ≤ 5 ≤ 5

Punctul de inflamabilitate laîn creuzet deschis [ºC] > 140 > 140

în creuzet închis [ºC] > 130 > 130

Punctul de congelare [ºC] < -5 < -35

Cenuşa [%] < 0.01 < 0.01

Aciditate organică [mg] < 0.05 < 0.05

Reacţia extractului de apă 12 neutra

Apa [%] lipsă

Componenţi insolubili lipsă

Gudron [%] < 0.1

Impurităţi mecanice solide străine, [%] lipsă < 0.1

Caracteristica ce interesează cel mai mult pe constructor este rigiditatea dielectrică a

uleiului proaspăt livrat din rafinării, care poate atinge valoarea de 220 [kV/cm] la uleiul uscat

şi filtrat. Rigiditatea dielectrică scade foarte mult sub influenţa umidităţii şi a suspensiilor

mecanice. Datorită fenomenelor tranzitorii din reţelele electrice care se propagă până la

transformator (furtuni cu descărcări atmosferice, scurtcircuite, etc.) în echipament pot apărea

Page 10: Capitolul 1

17

Fig. 2 Transformator electric trifazat cu conservatorSN = 63 MVA [11]

reziduuri sub formă de cărbune sau alte impurităţi rezultate din descompunerea izolaţiilor

înfăşurărilor sau a înfăşurărilor propriu zise.

1.3. PROTECŢIA ULEIULUI ELECTROIZOLAT ÎN CADRUL

TRANSFORMATOARELOR ELECTRICE

Caracteristicile izolante ale uleiului se înrăutăţesc cu timpul sub influenţa

determinantă a umidităţii şi a oxigenului. Capacitatea de absorbţie a uleiului pentru apă creşte

foarte rapid cu temperatura, şi anume de circa 4-5 ori mai mare la o temperatură de 80° C

decât la o temperatură de 20°C. În consecinţă metoda cea mai simplă de protecţie a uleiului

este izolarea lui de influenţa atmosferei. Acest lucru este realizat prin montarea unui

conservator la transformatorul electric.

Avantajele utilizării unui conservator montat pe cuva transformatorului cu ulei sunt:

suprafaţa de contact între ulei şi aer mai mica decât în cazul în care aerul are acces liber

în interiorul cuvei,

Page 11: Capitolul 1

18

temperatura uleiului în conservator este mai mare fapt ce micşorează intensitatea

absorbţiei de oxigen şi umiditate prin ulei,

intensitatea schimbului de ulei între cuvă şi conservator este limitată .

O altă componentă a transformatorului care permite utilizarea uleiului timp îndelungat

este releul de gaze.

Releul de gaze Buchholz permite eliminarea gazelor produse în centrele locale de

temperatură ridicată din interiorul transformatorului.

Fig. 3 Releu de gaze Buchholz [12, 13]

Influenţa negativă a umidităţii şi oxigenului asupra uleiului din interiorul

transformatorului se poate înlătura prin folosirea ecranelor de azot care împiedică suprafaţa

uleiului să vină în contact direct cu atmosfera. Durata de viaţă a unui transformator cu azot

este de 3-4 ori mai mare decât a celorlalte tipuri.

1.4. ADMINISTRAREA ULEIURILOR ELECTROIZOLANTE [7]

Drumul parcurs de uleiurile electroizolante, din rezervoarele rafinăriilor până la cuvele

echipamentelor electrice, cuprinde mai multe etape. Ele pot contribui, izolat sau cumulat, la

poluarea uleiurilor, acestea fiind materiale deosebit de sensibile la cea mai uşoară

impurificare.

Page 12: Capitolul 1

19

Din această cauză, transportul, depozitarea, recondiţionarea fizică şi distribuirea

uleiurilor electroizolante trebuie asigurate de către personalul specializat, care va folosi în

acest scop mijloace afectate exclusiv operaţiilor menţionate mai sus.

Transportul uleiului electroizolant – se efectuează în 2 etape şi anume:

de la ramificări la depozitele întreprinderilor de reţele sau centrale electrice

de la depozitele întreprinderilor la locurile de consum, adică la staţiile de transformare şi

conexiuni ale reţelei de transport şi distribuţie a energiei electrice.

Se va avea grijă ca în timpul acestor manipulări uleiul să îşi păstreze caracteristicile

fizico - chimice şi dielectrice iniţiale cât mai constante.

Transportul uleiului electroizolant de la rafinării la TRE sau la centralele electrice se

va efectua cu autocisternele întreprinderilor, exploatate de personalul propriu sau cu sisteme

C.F. special amenajate asigurându-se menţinerea lor într-o stare bună tehnică,

corespunzătoare şi în perfectă stare de curăţenie, conform instrucţiunilor specifice.

Aceste mijloace de transport vor fi inscripţionate vizibil „ Ulei Tr 30 ” sau „ Ulei Tr

25 A ”, în funcţie de tipul uleiului electroizolant.

Cu toate că cele 2 tipuri de ulei electroizolant sunt compatibile în orice proporţie, este

păgubitor ca uleiul Tr 25 A să fie depreciat prin contaminare cu ulei Tr 30. Chiar dacă

mijloacele de transport au fost utilizate anterior pentru uleiul Tr 30 printr-o toaletă minuţioasă

şi un control atent se poate împiedica impurificarea unui transport de ulei Tr 25 A .

1. Se interzice cu desăvârşire ca întreprinderile din ramura electrică să ridice

uleiul electroizolant din depozitele bazelor judeţene de PECO, întrucât rafinăriile nu pot

garanta puritatea uleiului electroizolant livrat din aceste depozite.

2. Livrarea uleiului recondiţionat fizic de la gospodăria de ulei la depozitele

întreprinderilor se va face numai cu autocisterne utilizate exclusiv pentru transportul uleiului

electroizolant.

3. Transportul de la depozitele de ulei ale întreprinderilor la locul de utilizare se

va face, în funcţie de cantitatea de ulei necesară, în autocisterne sau în butoaie metalice,

special destinate acestui scop.

4. Utilizarea autocisternelor, cisternelor, butoaielor, pompelor sau a furtunurilor

din dotaţia gospodăriilor sau a depozitelor de ulei electroizolant pentru transportul oricărui alt

fel de produs este strict interzisă. În cazul în care în gospodăriile respective se utilizează ulei

Tr 30 şi ulei Tr 25 A, se vor lua măsuri speciale de precauţie, pentru a se împiedica

contaminarea uleiului aditivat cu cel neaditivat.

Page 13: Capitolul 1

20

5. Uleiul întrebuinţat, colectat de întreprinderi în vederea recondiţionării fizice,

va fi transportat în autocisternele proprietarului de ulei sau în butoaie metalice.

6. Uleiul-uzat, ale cărui caracteristici depăşesc valorile limită care impun

schimbarea uleiului, va fi colectat şi predat organelor de colectare PECO în condiţiile

reglementate de normele în vigoare.

7. Transporturile de ulei nou de la rafinării la depozitele întreprinderii, a uleiului

întrebuinţat în vederea recondiţionării fizice, precum şi a celui recondiţionat fizic spre locul

de utilizare vor fi însoţite de buletinele de analiză respective, cuprinzând caracteristicile

fizico-chimice şi dielectrice reglementate.

Recepţia uleiului se face de la furnizor, iar recepţia de calitate a uleiului nou este

asigurată de grupele de recepţie ale E-ON , care funcţionează permanent în incinta rafinăriilor.

În cadrul acestui control, recepţionerii E-ON execută următoarele lucrări:

a) asistă la luarea probelor din rezervorul cu ulei din care urmează să se livreze către

unităţile sistemului energetic. Probele de ulei trebuie prelevate conform prevederilor STAS

41/78;

b) asistă la controlul, autocisternelor, vagoanelor cisternă şi la prelevarea probelor de ulei

din acestea;

c) asistă la efectuarea analizelor complete de autentificare a rezervoarelor de uleiuri finite

pentru E-ON;

d) asistă la efectuarea, înainte de expediţie, a analizelor de laborator prin care se deter-

mină toate caracteristicile fizico-chimice şi dielectrice ale uleiurilor înscrise în normele de ca-

litate; valorile acestora trebuie să se încadreze în limitele prescrise ;

e) în urma asistării la analizele de autentificare, la controlul ambalajelor sau al mijloace-

lor de transport goale şi la analizele de calitate, recepţionerul E-ON va aplica ştampila

"ADMIS RECEPŢIE E-ON" pe certificatul de calitate care însoţeşte factura produsului.

La sosirea uleiului nou de la rafinării, se va efectua şi o recepţie sumară şi rapidă la

beneficiar. Ca urmare, se vor controla următoarele caracteristici:

a) rigiditatea dielectrică;

b) tangenta unghiului de pierderi dielectrice;

c) densitatea relativă;

d) punctul de inflamabilitate;

e) vâscozitatea cinematică;

f) punctul de congelare.

Dacă se recepţionează ulei electroizolant aditivat, se vor determina suplimentar:

Page 14: Capitolul 1

21

- conţinutul de carbon aromatic;

- stabilitatea la oxidare cu bombă rotativă.

În vederea efectuării acestor analize, laboratoarele vor fi dotate cu aparatura

respectivă.

În cazul în care rezultatele analizelor efectuate la beneficiar nu corespund cu valorile

înscrise în documentele de calitate, se va apela şi la un laborator specializat, apoi reclamaţiile

se vor soluţiona în conformitate cu legislaţia în vigoare.

1.5. CONTROLUL ULEIURILOR ELECTROIZOLANTE

ÎN EXPLOATARE

Condiţiile de funcţionare a echipamentelor electrice înrăutăţesc proprietăţile fizice,

chimice şi dielectrice ale uleiurilor electroizolante, afectând la rândul lor funcţionarea sigură a

echipamentelor, reducând chiar durata lor de utilizare. Ca urmare, se impune supravegherea

uleiurilor electroizolante din exploatare printr-un riguros control de laborator ca parte

integrată din încercările profilactice la care este supus periodic echipamentul electric.

Recoltarea probelor de ulei se face pe baza de datele obţinute cu ocazia analizelor de

laborator, referitoare la starea uleiurilor electroizolante din echipamentul electric care duc la

concluzii corecte numai dacă probele de ulei recoltate sunt pe deplin reprezentative.

Ca urmare, prelevarea probelor de ulei executată conform STAS 11426 necesită pe

lângă competenţă şi o deosebită atenţie în ceea ce priveşte respectarea măsurilor destinate să

evite alterarea rezultatelor analitice.

Probele de ulei electroizolant se recoltează şi ambalează diferit, în funcţie de analizele

pentru care sunt destinate, astfel:

pentru analize şi/sau pentru determinarea calitativă a apei, probele de ulei se

recoltează foarte atent, conform STAS 11426-89;

pentru toate celelalte analize, probele de ulei se recoltează în sticle incolore de

1 litru, preferabil cu dop şlefuit.

Utilizarea sticlelor impune respectarea următoarelor măsurii :

sticlele folosite în acest scop trebuie să fie perfect curate şi uscate. La spălarea

lor se vor respecta normele în vigoare. Spălarea se poate face cu săpun, sodă calcinată, fosfat

trisodic sau detergenţi, urmată de o spălare, cu apă şi clătire cu apă distilată. Apoi sticlele se

Page 15: Capitolul 1

22

usucă într-o etuvă la (105÷110) °C şi se astupă bine, păstrându-se într-un loc uscat. Dacă este

necesară utilizarea lor imediat după spălare, se clătesc cu acetonă şi se suflă cu aer ;

se interzice ca aceste sticle să fie folosite, chiar şi temporar, în alte scopuri;

sticlele cu probe de ulei vor avea, în mod obligatoriu, o etichetă pe care vor fi

înscrise datele ce trebuie menţionate în buletinul de analiză pentru identificarea

echipamentului din care s-a recoltat proba;

umplerea sticlelor se va face prin curgere continuă, evitându-se contactul cu

aerul, prin intermediul unui furtun de cauciuc care să ajungă până la fundul sticlei;

se recomandă transportul probelor de ulei în cutii potrivit compartimentate

(pentru maximum 6 sticle). Cutiile trebuie sa fie închise cu capac.

Locurile de recoltare a probelor de ulei electroizolant din cisterne, rezervoare, reci-

piente sau cuve ale echipamentelor electrice sunt următoarele:

1. la cisterne şi autocisterne - robinetul de la fund, care serveşte la descărcarea

uleiului;

2. la rezervoarele supra terane - dispozitivele, conform STAS 41 sau robinetul de

probă montat pe conductele de refulare a pompei de golire;

3. la cuvele şi conservatoarele de ulei ale transformatoarelor de putere -

racordurile montate special pentru recoltarea probelor. Dacă aceste racorduri lipsesc, probele

se vor lua prin deschiderea vanelor de golire montate pe cuve ;

4. la cuvele diapozitivelor de reglaj sub sarcină a tensiunii şi la cuvele

transformatoarelor de măsură – racordurile pentru recoltarea probelor sau buşoanelor de golire

a cuvelor;

5. la întreruptoarele de diferite tipuri, din toate compartimentele în care uleiul stă

separat, prin deschiderea robinetelor special destinate pentru recoltarea probelor sau a

buşoanelor de golire;

6. la izolatoarele de trecere - buşoanele existente pe armăturile superioare.

Măsurile de precauţie care se recomandă pentru ca modul de recoltare a probelor de ulei să nu

falsifice rezultatele analizelor de laborator sunt următoarele:

prelevarea probelor de ulei să se facă numai pe timp uscat, fără

precipitaţii atmosferice, fără vânt şi fără praf;

îndepărtarea prafului şi impurităţilor de pe robinetele prin care se iau

probele să se facă prin ştergere cu o pânză care nu lasă scame;

Page 16: Capitolul 1

23

purtarea unei cantităţi de 1- 5 1 ulei, în funcţie de capacitatea cuvei,

rezervorului sau cisternei înainte de recoltarea probei;

clătirea sticlei cu uleiul respectiv, înainte de prelevarea probei;

utilizarea unui personal special instruit pentru recoltarea probelor de ulei

electroizolant.


Recommended