Odgazowanie oleju transformatorowego

W tym artykule przyjrzymy się odgazowaniu oleju transformatorowego, jak dowiedzieć się, kiedy należy odgazować olej, jakie są metody zabezpieczenia transformatora przed utlenianiem oraz przyjrzymy się urządzeniom służącym do usuwania gazów z płynów elektroizolacyjnych.

Jak gazy dostają się do oleju transformatorowego

Nawet w normalnych warunkach olej transformatorowy może absorbować duże ilości gazu. Warto zauważyć, że skład powietrza atmosferycznego i powietrza rozpuszczonego w oleju są różne. Powietrze atmosferyczne składa się z 78% azotu i 21% tlenu (objętościowo), natomiast powietrze w oleju zawiera 69,8% azotu i 30,2% tlenu. Na rozpuszczalność gazów w oleju ma wpływ temperatura i pola elektromagnetyczne.

Głównym źródłem gazów rozpuszczonych w ropie jest atmosfera. Pęcherzyki gazu mogą również tworzyć się w wyniku wibracji ciał stałych w oleju.

Niebezpieczeństwo gazów w oleju transformatorowym

Większość niekorzystnych skutków obecności gazu w oleju transformatorowym wynika z obecności tlenu. Powoduje utlenianie płynu izolacyjnego, co zmniejsza jego właściwości dielektryczne i ma niekorzystny wpływ na cały układ izolacyjny transformatora. Proces utleniania można rozpocząć za pomocą powietrza atmosferycznego lub powietrza rozpuszczonego w oleju.

Odgazowanie oleju transformatorowego to proces, który pozwala poprawić niezawodność pracy transformatora i zabezpieczyć urządzenia przed utlenianiem.

Metody ochrony przed utlenianiem

Środki zapobiegawcze polegają na zabezpieczeniu oleju przed działaniem tlenu podczas pracy transformatora. Obejmują one:

• dodatkowe uszczelnienie sprzętu;
• stosowanie dodatków przeciwutleniających;
• koce azotowe.

Kożuch azotowy skutecznie zastępuje powietrze i zawarty w nim tlen azotem. Istnieje kilka projektów ochrony azotem. Najprostszy polega na uszczelnieniu transformatora i wypełnieniu azotem pustej przestrzeni nad olejem. W praktycznych obliczeniach zalecana ilość azotu wynosi 15% całkowitej objętości oleju w transformatorze. Płaszcz azotowy pokrywa olej i zabezpiecza go przed kontaktem z olejem.

Olej rozszerza się i kurczy pod wpływem zmian temperatury, co powoduje zmianę ciśnienia gazu w zbiorniku. Duże zmiany ciśnienia mogą powodować problemy, dlatego system ochrony azotowej wyposażony jest w zawór odpowietrzający, który w zależności od warunków może wypuścić azot lub wpuścić powietrze.

Odgazowanie oleju transformatorowego można przeprowadzić po analizie próbek oleju. Wymaga specjalistycznego sprzętu. Odgazowanie to proces ekstrakcji gazów z oleju i zredukowania ich zawartości do poziomu poniżej regulowanych norm. Proces ten przeprowadza się zarówno na oleju już pracującym w transformatorze, jak i na świeżym oleju, który może pochłaniać gazy podczas transportu lub przechowywania przed kopaniem transformatora.

Proces odgazowania oleju transformatorowego

Nowoczesny odgazowanie oleju transformatorowego technologie obejmują podwyższone temperatury i próżnię wytwarzaną przez pompę próżniową. Innymi ważnymi częściami transformatora są zbiorniki metalowe, specjalne wypełniacze do rozprowadzania przetworzonego oleju cienką warstwą, takie jak pierścienie Raschiga, dysze natryskowe oleju itp.

Ważne jest, aby warstwa oleju była jak najcieńsza i miała jak największą powierzchnię. Oprócz pierścieni Raschiga można również używać płaskich płytek.

Istnieją inne znane metody drobnej dyspersji oleju, takie jak dysze Körtinga i dysze ultradźwiękowe.

Urządzenia do odgazowywania oleju transformatorowego

Biorąc pod uwagę fakt, że olej transformatorowy oprócz gazów jest zanieczyszczony także innymi zanieczyszczeniami (takimi jak cząstki stałe i woda), firma GlobeCore opracowała gamę produktów CMM. Urządzenia te umożliwiają całkowite oczyszczenie oleju, łącznie z jego odgazowaniem.

Najważniejsze cechy jednostek GlobeCore to:

• szeroki zakres wydajności (od 160 galonów na godzinę);
• możliwość przerobu oleju w kadzi transformatora (z wykorzystaniem TSS – Transformer Safety System);
• wysoki stopień automatyzacji procesów;
• mobilność (sprzęt może być wyposażony w koła lub instalowany na przyczepach);
• niezawodna ochrona przed awariami;
• prosta obsługa i serwisowanie.

Część CMM odgazowanie oleju transformatorowego Urządzenia mogą pełnić także inne funkcje, np. podgrzewanie oleju przed wprowadzeniem go do urządzeń elektrycznych, podgrzewanie urządzeń elektrycznych gorącym olejem transformatorowym, odsysanie i suszenie próżniowe transformatora itp.

Jeżeli zawartość gazów w przerabianym oleju jest niższa niż 10,5%, a wilgotność poniżej 100 ppm, jedno przejście oleju przez urządzenie podnosi wytrzymałość dielektryczną oleju do co najmniej 60 kV i poprawia czystość do -/14/12 ( ISO4406).

Klient ma do wyboru kilka opcji, które uzupełniają standardową konstrukcję odgazowanie oleju transformatorowego jednostki. Niektóre z dostępnych opcji to:

• zdalne monitorowanie centrali za pomocą telefonów komórkowych;
• regulacja wydajności;
• konstrukcja iskrobezpieczna (przeciwwybuchowa);
• czujniki wilgoci i liczniki cząstek;
• izolacja dla ekstremalnych klimatów;
• konstrukcja ze stali nierdzewnej itp.

Bardziej szczegółowy opis niektórych jednostek CMM:

CMM-0,6: jednostka odgazowująca i oczyszczająca olej transformatorowy o wydajności 160 galonów na godzinę. Jest to idealny wybór do oczyszczania oleju stosowanego w transformatorach mocy, reaktorach, przełącznikach i przełącznikach zaczepów.