Project Description

Кварцовий пісок як наповнювач трансформаторів та підстанцій

Як наповнювач трансформаторів та підстанцій найчастіше використовується кварцовий пісок.

Він називається інертним наповнювачем, бо при горінні дуги не виділяє газів. Зазвичай застосовується сухий кварцовий пісок з вмістом не менш як 99% Si02; Fe203 не більше 0,08-0,12%; А1203 не більше 0,5-1,75%; СаО не більше 0,25-0,4%; MgO не більше 0,1-0,2%; інших елементів 0,5-0,7%. Глинисті домішки та інші забруднення видаляються з піску шляхом промивання. Теплопровідність піску наведеного вище хімічного складу становить 0,00394 Вт / см -град, тоді як картону — 0,0016 Вт / см-град; просочуючих лаків — 0,002 Вт / см-град. Висока теплопровідність кварцового піску дає можливість ефективно відводити тепло від активних частин трансформатора до кожуха.

як наповнювач трансформаторів

Кварцовий пісок, що застосовується як наповнювач трансформаторів і підстанцій, повинен бути очищений від органічних домішок та оброблений гідрофобізованим складом.

Склад піску

Дуже важливою якістю з точки зору експлуатації трансформаторів з кварцовим заповнювачем є те, що при затяжних коротких замиканнях обмотки горять без виділення диму завдяки шарам піску. Для заповнення вибухобезпечних трансформаторів застосовується кварцовий пісок з гранулометричним складом в межах від 0.2 до 1.6 мм, причому процентний вміст кварцу має бути досить високим.

Форма зерма

Причому зерна цих пісків мають мати округлу форму, що має велике значення. В процесі роботи активні частини трансформатора (обмотки, магнітопровід) вібрують і в разі заповнення трансформатора піском з гострими кутами зерен може призвести до пошкодження ізоляції обмоток.

Вимоги до кварцового піску

Велике значення має хімічний склад піску та його діелектричні властивості. Вони повинні бути такими, щоб не знизити рівень ізоляції трансформатора або підстанції.

Кварцовий пісок, що застосовується як наповнювач трансформаторів і підстанцій має бути збагачений. Збагачення піску необхідне для того, щоб знизити до мінімуму глинисті домішки, пилу та заліза шляхом промивання піску проточною водою, для заощадження можливе використання технічної води. Пісок необхідно промивати до тої пори, доки колір води, що витікає після промивання, стане однаковим з кольором води, що подається. Процес промивання може тривати до 35 хвилин, в залежності від ступеня забруднення сировини. Після цього промитий пісок необхідно засипати у ємності або залишити його для того, щоб з нього вийшла зайва рідина перед гідрофобізацією.

Процес гідрофобізації піску

Процес гідрофобізації піску потрібен для того, щоб в умовах великої вологості та високої температури пісок і ізоляція трансформатора не зволожувався, а залишалися сухими. Адже при високій вологості електрична міцність піску знижується в 2 рази, що може привести до виходу з ладу трансформатора. Для гідрофобізації піску використовується рідина ГКЖ-94 з розрахунку 150 см3 рідини розчиненої у 8 л технічної води на 1 тону піску, та рідина АМСР-3 з розрахунку 200 см3 у 20 л технічної води на 1 тону піску. Гідрофобізуюча речовина заливається у пісок та змішується для повного з’єднання речовин з піском протягом 10-15 хвилин.

Після гідрофобізації пісок необхідно висушити, цей процес здійснюється в сушильних печах протягом 20 годин. Шар піску у печі не має перевищувати 80 мм. Перші 5 годин сушіння повинні відбуватись при температурі 70-80°С, це потрібно для видалення рідини з піску. Після цього потрібно підвищити температуру до 180°С і зберігати дану температуру до кінця сушки, щоб відбулося запікання гідрофобізуючої рідини на зернах кварцового піску.

Перевірка гідрофобних властивостей

Визначення гідрофобних властивостей піску проводиться за допомогою скляного стакана або іншої ємності в яку насипають невелику кількість піску. На середину піску, який знаходиться у склянці необхідно вилити 2-3 г води. Пісок вважається добре обробленим, якщо вода не проникає вглиб зразка протягом 24 годин.

Гранулометричний склад кварцового піску визначається за допомогою апарату для розсіювання гранульованих матеріалів типу 0-26. Розміри зерен — за розмірами отвору в ситі, через яке зерна проходять і не проходять.

Необхідні заміри

Для перевірки діелектричних властивостей піску застосовується ємність з електродами за ГОСТ 6581-53 для визначення пробивної напруги рідких діелектриків з діаметром електрода 25 мм. Зміна питомої ваги опору визначається за допомогою мегом метра МС-06 з напругою 2500 в.