Odzyskiwanie oleju transformatorowego jest potężnym narzędziem w walce z zanieczyszczeniem odpadami. Każdego roku na świecie wytwarzana jest oszałamiająca ilość olejów odpadowych. Niestety wiele krajów nie opracowało jeszcze rozsądnej polityki postępowania z tego typu odpadami, dlatego wiele ropy naftowej przedostaje się do ziemi lub zbiorników wodnych, powodując nieodwracalne szkody na wiele sposobów. Po pierwsze, olej odpadowy znajdujący się w zbiornikach wodnych zabija rośliny i zwierzęta, czyniąc całe ekosystemy niezdatnymi do życia. Po drugie, olej odpadowy zawiera substancje rakotwórcze, które są szkodliwe dla ludzi. Produkty naftowe rozkładają się bardzo powoli; im dłużej środowisko jest narażone na działanie zużytego oleju, tym poważniejsze są konsekwencje. Niezbędne jest prawidłowe odzysk lub utylizacja oleju transformatorowego.
Proces produkcji oleju transformatorowego
Przyjrzyjmy się najpierw Proces produkcji oleju transformatorowego. Badanie to ujawnia procesy zachodzące w cieczy izolacyjnej wewnątrz transformatorów.
Większość olejów stosowanych obecnie w transformatorach to oleje mineralne, chociaż można stosować również oleje syntetyczne. Te pierwsze produkowane są z destylatów ropy naftowej o temperaturze wrzenia od 300 do 400°С pod ciśnieniem atmosferycznym. Sama ekstrakcja tych destylatów nie wystarczy, ponieważ zawierają one wiele substancji zmniejszających stabilność utleniania oleju i wytrzymałość dielektryczną. Do najbardziej problematycznych materiałów należą asfalt i żywica, związki siarki i azotu oraz nienasycone węglowodory. Aby je usunąć, destylaty poddaje się dodatkowej obróbce kwasem siarkowym, a następnie neutralizacji zasadą. Wymagania dotyczące współczynnika rozproszenia, higroskopijności i odporności na gaz w wyładowaniu koronowym oleju transformatorowego są na ogół wyższe niż przeciętne. Wymaganą jakość osiąga się poprzez obróbkę destylatów specjalnymi mediami adsorbującymi.
Dlatego proces produkcji oleju transformatorowego obejmuje ekstrakcję niezbędnych destylatów z ropy naftowej poprzez wieloetapową destylację i oczyszczanie kwasem siarkowym i adsorbentami. Odzyskiwanie oleju transformatorowego jest możliwe tylko wtedy, gdy jakość oryginalnego oleju jest dobra.
Przyczyny degradacji oleju transformatorowego
Olej transformatorowy traci jakość zarówno podczas transportu, przechowywania, jak i eksploatacji. Pył, woda i gazy z otoczenia dostają się do oleju podczas przechowywania lub transportu. Nawet olej świeży od producenta często wymaga oczyszczenia i odgazowania przed użyciem w sprzęcie elektrycznym.
Na pracę oleju transformatorowego wpływa szereg niekorzystnych czynników: silne pole elektromagnetyczne, wilgoć, tlen atmosferyczny, uszkodzenia uzwojeń itp. Efektem jest utlenianie płynu izolacyjnego i zmniejszenie wydajności; olej nie może już oddzielać komponentów pod napięciem od reszty sprzętu, ucierpi również rozpraszanie ciepła i ochrona stałej izolacji przed wilgocią. Eksploatacja transformatora ze zdegradowanym olejem może być przyczyną uszkodzeń, awarii oraz kosztownych napraw i przestojów.
Istnieją dwa sposoby zapobiegania takim konsekwencjom: terminowa wymiana oleju lub odzyskiwanie oleju transformatorowego.
Procedura wymiany oleju transformatorowego
Konieczność przeprowadzenia procedury wymiany oleju transformatorowego określa się na podstawie analizy próbek oleju. Jeśli parametry oleju (liczba kwasowa, wytrzymałość dielektryczna, współczynnik rozproszenia itp.) wykraczają poza limity norm i przepisów, olej należy wymienić lub odzyskać.
Procedura wymiany oleju transformatorowego jest dość długi. Zależy to od objętości transformatora i może zająć kilka godzin. Najpierw olej jest spuszczany przez specjalny otwór w dnie transformatora. Następnym krokiem jest usunięcie resztek starego oleju i produktów jego starzenia. W tym celu zbiornik przepłukuje się gorącym olejem. Dopiero wtedy można wlać nowy olej do transformatora. Transformatory wyższego napięcia wymagają podciśnienia podczas napełniania ich olejem.
Należy pamiętać, że nawet procedura wymiany oleju transformatorowego obejmująca płukanie nie jest w stanie chronić nowego oleju przed pozostałymi zanieczyszczeniami. Dlatego odzyskiwanie oleju transformatorowego wewnątrz zbiornika transformatora jest taką dobrą opcją.
Systemy oczyszczania oleju transformatorowego
Różnica pomiędzy oczyszczaniem oleju a regeneracją oleju jest wyraźna. Oczyszczanie oznacza usunięcie z oleju zanieczyszczeń, takich jak cząstki stałe, woda, gazy itp. Systemy oczyszczania oleju transformatorowego służą zarówno do przygotowania płynów izolacyjnych przed napełnieniem urządzeń, jak i do poprawy ich parametrów w trakcie eksploatacji. Nie ma uniwersalnej metody na pozbycie się wszystkich zanieczyszczeń znajdujących się w oleju, dlatego urządzenia do oczyszczania oleju mogą opierać się na kilku procesach: filtracji, próżni i podgrzewaniu.
Filtracja polega na przetłaczaniu oleju przez specjalne urządzenia (filtry) wyposażone w porowate przegrody, które wychwytują zanieczyszczenia. Systemy oczyszczania oleju transformatorowego zwykle zawierają kaskadę filtrów, przy czym każde kolejne urządzenie jest dokładniejsze od poprzedniego. Poprawia to jakość filtracji i wydłuża czas przed koniecznością wymiany filtra.
W celu usunięcia wody i gazu z oleju stosuje się obróbkę cieplną i próżniową. Temperatura wrzenia wody jest wyższa niż oleju, a ogrzewanie umożliwia usunięcie pary wodnej. Próżnia dodatkowo obniża temperaturę wrzenia wody i usuwa gazy z oleju.
Regeneracja oleju jest procesem pełniejszym niż oczyszczanie. Podczas długotrwałego użytkowania w oleju gromadzą się substancje związane ze starzeniem: produkty rozkładu, kwasy, osady, zużyte dodatki i ich produkty uboczne. Regularne oczyszczanie nie jest w stanie usunąć wszystkich tych zanieczyszczeń. Regeneracja oleju transformatorowego składa się z kilku etapów:
- usuwanie zanieczyszczeń (cząstek stałych, wilgoci i gazów);
- selektywne usuwanie produktów starzenia (produkty rozkładu, kwasy, osady, gumy itp.);
- stabilizacja dodatkami przeciwutleniającymi.
Odzyskiwanie oleju transformatorowego jest możliwe jedynie przy zastosowaniu procesów regeneracji oleju.
Urządzenia do odzyskiwania oleju transformatorowego
Oprócz oczyszczania, odzyskiwanie oleju transformatorowego wymaga obróbki adsorpcyjnej. Polega na zastosowaniu specjalnych mediów adsorbcyjnych, które mają zdolność wychwytywania z oleju produktów starzenia, które mogą przesiąknąć przez warstwę adsorbentu lub alternatywnie zmieszać się z materiałem (z następczą filtracją w celu oddzielenia adsorbentu od oleju).
Firma GlobeCore opracowała dwa rodzaje produktów dla odzyskiwanie oleju transformatorowego: CMM-R i UVR. Te pierwsze wykorzystują ziemię Fullera, którą można reaktywować do ponownego użycia aż do 300 razy bezpośrednio wewnątrz urządzenia. Poza tym CMM-R można podłączyć bezpośrednio do transformatora, gdy transformator jest włączony lub wyłączony. Olej można przetwarzać cyklicznie: zanieczyszczony olej trafia do agregatu, czysty olej wraca z agregatu do transformatora. Przepływ oleju skutecznie zmywa produkty starzenia oleju, których nie można usunąć poprzez regularne płukanie w procedurze wymiany płynu izolacyjnego. W jednostkach UVR zastosowano jednak inny rodzaj sorbentu, który można reaktywować za pomocą dodatkowego wyposażenia.
Zalety GlobeCore odzyskiwanie oleju transformatorowego technologia:
- całkowite przywrócenie oleju transformatorowego do stanu jak nowego;
- stary olej transformatorowy można ponownie wykorzystać;
- olej transformatorowy można stosować znacznie dłużej;
- oszczędności na utylizacji ropy i zakupach nowej ropy;
- poprawa niezawodności pracy transformatora i wydłużenie żywotności transformatora o 20-30 lat.
Więcej szczegółów na temat sprzętu do odzyskiwania oleju transformatorowego GlobeCore:
CMM-R. Urządzenie całkowicie przywraca olej transformatorowy (jego wytrzymałość dielektryczną, współczynnik rozproszenia, kwasowość, wilgotność i zawartość gazu), aby spełniał specyfikacje. Adsorbent można wielokrotnie reaktywować.
Zestaw do regeneracji ...