Suszenie i odgazowanie oleju transformatorowego

Transformator to złożony system, którego niezawodne działanie zależy od wielu elementów. Wśród tych składników szczególną rolę pełni olej transformatorowy, który pełni funkcję odprowadzania ciepła i izolacji. W tym artykule omówimy, jak i dlaczego pogarsza się stan oleju, jaki wpływ na olej ma woda i tlen oraz jakie technologie lepiej zastosować do suszenia i odgazowanie oleju oleje transformatorowe.

Jak i dlaczego pogarsza się stan oleju?

Kiedy transformator działa, na olej wpływają różne negatywne czynniki. Obejmują one:

• pole elektryczne;
• ciepło;
• -tlen atmosferyczny;
• woda;
• zanieczyszczenia mechaniczne;
• materiały konstrukcyjne (metale).

Niektóre czynniki, takie jak pole elektryczne i wysoka temperatura, są obiektywne; oznacza to, że istnieją zawsze, niezależnie od intencji deweloperów transformatorów lub przedsiębiorstw energetycznych. Niektóre przyczyny innych czynników mogą być ograniczone (woda, powietrze). Nie da się jednak zapobiec narażeniu oleju na działanie szkodliwych czynników, ponieważ są one katalizatorem zmian w oleju i wynikają z reakcji chemicznych zachodzących w transformatorze. Pęcherzyki gazu mogą stać się miejscem ewolucji wyładowań niezupełnych; woda zmniejsza wytrzymałość dielektryczną oleju, a przedostając się do izolacji stałej przyczynia się do jej degradacji.

Z czasem następuje starzenie się oleju i tworzą się w nim kwaśne produkty utleniania węglowodorów. Produkty te osadzają się na izolacji, ścianach kadzi transformatora, w układzie chłodzenia i tworzą się osady. Olej staje się bardziej lepki i znacznie gorzej odprowadza ciepło z części grzewczych transformatora. Pod wpływem silnie stężonych produktów utleniania węglowodorów, rozkład celulozy w transformatorze występuje. Ryzyko wystąpienia sytuacji awaryjnych znacznie wzrasta.

Aby to zapewnić, olej izolacyjny musi być właściwie i terminowo konserwowany przedłużenie żywotności transformatora. Dzięki temu żywotność transformatora wyniesie 50–70 lat.

Co jest potrzebne do poprawy stanu oleju?

W przypadku pogorszenia się stanu oleju transformatorowego olej jest poddawany obróbce w celu poprawy jego właściwości. Głównym wskaźnikiem starzenia się oleju jest liczba kwasowa. O ile parametr ten nie przekracza 0,5 mg KOH/g, oczyszczanie przeprowadza się w celu poprawy stanu oleju.

Oczyszczanie oleju transformatorowego to szeroka definicja, którą można rozumieć jako zestaw różnych procedur, z których każda pozwala pozbyć się określonego rodzaju zanieczyszczeń.

Procedury te obejmują:

• filtracja oleju – do usuwania zanieczyszczeń mechanicznych;
• odgazowanie oleju – do usuwania gazów;
• suszenie oleju transformatorowego – do usuwania wody niezwiązanej lub rozpuszczonej.

Ponadto, odkurzanie służy do zasilania suchego i odgazowanego oleju do transformatorów wysokiego napięcia. Procedura ta jest konieczna, aby zapobiec przedostawaniu się wody i gazów do oleju podczas napełniania.

Poza tym poprawia się ogólny stan systemu izolacji suszenie izolacji transformatora w piecach próżniowych. Służy do usuwania wody z izolacji uzwojeń.

Wzrost liczby kwasowej do 1 m KOH/g wskazuje na starzenie się oleju. W tym przypadku, wymiana oleju transformatorowego lub regeneracja jest wykonywana. Właściwości oleju można odzyskać, jeśli zachowa się skład użytecznych węglowodorów poprzez usunięcie produktów utleniania i starzenia. Jeżeli skład oleju zmienił się w znacznym stopniu i nie można go odzyskać, olej należy wymienić.

W pierwszej kolejności omówimy metody prewencyjne zabezpieczania transformatora przed tworzeniem się wody i gazu, a następnie metodę suszenia i odgazowania oleju.

Oczyszczanie oleju przez jednostkę GlobeCore CMM w pracującym transformatorze

Metody ochrony transformatora przed działaniem wody i gazów

Istnieje kilka podejść do ochrony transformatorów przed działaniem wody i gazów. Małe transformatory są produkowane w szczelnej konstrukcji. Nakłada to dodatkowe wymagania na wytrzymałość zbiornika, ponieważ delikatny zbiornik może nie być w stanie wytrzymać wzrostu ciśnienia wraz ze wzrostem temperatury transformatora.

Wiele transformatorów, w tym wysokonapięciowych, wykorzystuje tzw. zabezpieczenie azotowe. Dzięki tej metodzie zabezpieczenia przestrzeń nadolejowa zbiornika lub konserwatora oleju jest wypełniona „poduszką azotową” składającą się z suchego azotu. Poduszka ta staje się swoistą barierą chroniącą olej przed wnikaniem innych gazów i wody z otoczenia. Nie jest jednak w stanie zapobiec przedostawaniu się wody i gazów występujących wewnątrz transformatora do oleju. W razie potrzeby olej transformatorowy azotowanie przeprowadza się po odgazowaniu.

Osuszanie oleju transformatorowego podczas pracy zapewniają termosyfon i filtry adsorpcyjne. Są to urządzenia wypełnione sorbentem (częściej żelem krzemionkowym). Sorbent pochłania wodę podczas przepływu oleju przez filtr. Na kadzi transformatora zainstalowany jest filtr termosyfonowy, a filtr adsorpcyjny na osobnym cokole w pobliżu transformatora.

Jednak niezależnie od zastosowanych systemów ochrony, usuwanie gazów I usuwanie wody należy upewnić się przed napełnieniem transformatora olejem. Jest to ważna część konserwacja transformatora. Odgazowanie oleju transformatorowego przed napełnieniem oraz w trakcie eksploatacji pozwala na spowolnienie procesów utleniania i zwiększenie niezawodności systemu izolacyjnego.

Jak przebiega termiczne suszenie próżniowe oleju?

Istnieje kilka sposobów usuwania wody z oleju. Najczęściej jednak stosuje się suszenie zeolitem i termiczne suszenie próżniowe. Suszenie zeolitem zapewnia dobre usuwanie wody i podnosi napięcie oleju z 10–15 do 60–70 kV na cykl. Ale po nasyceniu zeolit ​​wymaga reaktywacji. Dlatego jeśli mówimy o suszeniu wraz z odgazowaniem, wówczas bardziej preferowana jest obróbka termiczna próżniowa. Ten rodzaj obróbki wykorzystuje zasadę wcześniejszego zagotowania wody w warunkach próżniowych. Najbardziej jaskrawy przykład tej zasady można zaobserwować na dużych wysokościach, gdzie woda do wrzenia wymaga temperatury poniżej 100°C.

W procesie termicznej obróbki próżniowej olej najpierw podgrzewa się do temperatury 50–55°C, a następnie wprowadza do komory próżniowej. W komorze próżniowej utrzymuje się głęboka próżnia dzięki działaniu systemu próżniowego. Olej dostaje się do filtrów aktywatorów i wypływa po ich wnętrzu w postaci cienkiej warstewki, z powierzchni której pod wpływem podciśnienia intensywnie wydziela się woda i gazy.

Zatem termiczna obróbka próżniowa umożliwia jednoczesne suszenie i odgazowanie olejów transformatorowych bez tworzenia jakichkolwiek odpadów wymagających reaktywacji, przechowywania lub utylizacji.

GlobeCore urządzenia do suszenia i odgazowywania olejów

GlobeCore produkuje Jednostki CMM do termicznego suszenia próżniowego i odgazowania olejów transformatorowych.

CMM jednostka odgazowania oleju spełnia kilka funkcji:

• olej odgazowanie;
• olej odwodnienie (wysuszenie);
• filtracja oleju;
• odkurzanie transformatorowe;
• napełnienie transformatora olejem w próżni;
• azotowanie oleju transformatorowego.

Charakterystyka oleju transformatorowego po przetworzeniu GlobeCore jednostki:

• napięcie przebicia – nie mniejsze niż 70 kV;
• objętościowa zawartość gazu – nie więcej niż 0,1%
• wilgotność wagowa – nie więcej niż 10 gramów na tonę.

W ofercie urządzeń znajdują się agregaty o wydajności przerobu oleju od 1 do 15 metrów sześciennych na godzinę.

Działania w terenie jest ważnym czynnikiem w konserwacji transformatorów. Aby zaimplementować taką możliwość, sprzęt zamontowaliśmy na przyczepie wyposażonej w hak. Dzięki temu jednostka jest szybko transportowana na miejsce eksploatacji transformatora pojazdem ekipy serwisowej.

Ponadto, GlobeCore agregat można podłączyć do transformatora i przeprowadzić obróbkę oleju bez spuszczania oleju ze zbiornika dzięki ciągłej cyrkulacji oleju w zamkniętej pętli. Przeróbkę oleju można prowadzić zarówno na transformatorze odłączonym, jak i pracującym. W drugim przypadku jednostki CMM są podłączone do transformatora poprzez TSS (system bezpieczeństwa transformatora). System ten monitoruje poziom oleju w kadzi transformatora, a gdy jego poziom spadnie np. na skutek obecności nieszczelności, „izoluje” agregat od transformatora. Transformator jest zawsze chroniony i nie ma konieczności odłączania go od prądu na czas oczyszczania oleju.

Z jakimi rodzajami oleju można przetwarzać GlobeCore jednostki?

GlobeCore Urządzenia są wielofunkcyjne pod względem rodzaju przetwarzanego oleju. Za pomocą jednostek CMM można wykonać następujące procedury:

• suszenie oleju transformatorowego i odgazowanie oleju transformatorowego;
• suszenie oleju hydraulicznego i odgazowanie oleju hydraulicznego;
• suszenie oleju turbinowego i odgazowanie oleju turbinowego;
• suszenie oleju przemysłowego i przemysłowe odgazowanie oleju.

Trudno jest omówić wszystkie aspekty suszenia i odgazowania oleju transformatorowego w jednym artykule; dlatego prawdopodobnie będziesz mieć pytania. Odpowiedzi na nie można uzyskać korzystając z niektórych danych kontaktowych dostępnych w odpowiedniej sekcji naszego serwisu.