Способ очистки масла трансформаторного масла

Трансформаторное масло

Трансформаторные масла — минеральные масла высокой чистоты и низкой вязкости. Применяются для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. Предназначено для изоляции находящихся под напряжением частей и узлов силового трансформатора, отвода тепла от нагревающихся при работе трансформатора частей, а также предохранения изоляции от увлажнения. Трансформаторные масла выполняют функции дугогасящей среды.

Свойства

Электроизоляционные свойства масел определяются в основном тангенсом угла диэлектрических потерь. Диэлектрическая прочность трансформаторных масел, в свою очередь, в основном определяется наличием волокон и воды, поэтому механические примеси и вода в таких маслах должны полностью отсутствовать.

Низкая температура застывания масел (-45°С и ниже) нужна для сохранения их подвижности в условиях низких температур. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре вспышки не ниже 95, 125, 135 и 150°С для разных марок.

Наиболее важное свойство трансформаторных масел — это их стабильность против окисления, то есть, способность сохранять свои параметры при длительной работе. Обычно все сорта таких отечественных масел содержат эффективную антиокислительную присадку.

Эксплуатационные свойства трансформаторного масла определяются его химическим составом, который зависит главным образом от химического состава сырья и применяемых способов его очистки. Применяемые марки трансформаторного масла отличаются химическим составом и эксплуатационными свойствами и имеют различные области применения. В новые масляные трансформаторы следует заливать только свежее трансформаторное масло, не бывшее в эксплуатации. Каждая партия трансформаторного масла, применяемая для заливки и доливки трансформаторов, должна иметь сертификат завода-поставщика масла. Свежее трансформаторное масло, поступающее с нефтеперерабатывающих предприятий, перед заливкой в силовые трансформаторы следует очистить от имеющихся механических примесей, влаги и газов.

Влага в трансформаторном масле может находиться в состоянии осадка, в виде эмульсии и в растворённом состоянии. Подготовленное для заливки трансформаторное масло полностью очищается от влаги, находящейся в эмульсионном состоянии и в виде отстоя. В растворённом состоянии влага не оказывает значительного влияния на электрическую прочность и тангенс угла потерь, однако способствует повышению окисляемости трансформаторного масла и снижению его стабильности. Поэтому достижение удовлетворительных значений пробивного напряжения и тангенса угла потерь трансформаторного масла не является окончательным критерием очистки.

При атмосферном давлении в трансформаторном масле может быть растворено 10 % воздуха. Перед заливкой в силовые трансформаторы, оборудованные азотной и плёночной защитой, трансформаторное масло должно быть дегазировано до остаточного газосодержания не более 0,1 % массы.

После очистки в масле должны отсутствовать механические примеси.

Способы очистки и регенерации

В современном трансформаторном оборудовании масло работает в достаточно жестких условиях: высокая напряженность электрического поля, высокая температура и др. В процессе эксплуатации трансформаторные масла подвергаются термохимическому и электрическому старению, что приводит к снижению их эксплуатационных характеристик. После замены отработанное масло подлежит либо утилизации, либо регенерации. Ниже приведены основные способы очистки и регенерации трансформаторных масел.

Отстаивание — один из наиболее простых методов очистки трансформаторных масел. Он заключается в выпадании из масла взвешенных твердых частиц и микрокапель воды под действием силы тяжести, если эти включения имеют достаточные размеры, а их плотность значительно превышает плотность масла.

Обработка центрифугированием — этот способ обработки трансформаторного масла заключается в удалении из масла влаги и взвешенных механических частиц при воздействии на них центробежной силы. Можно удалить из трансформаторного масла только влагу, находящуюся в состоянии эмульсии и твердые частицы, удельная масса которых больше удельной массы обрабатываемого трансформаторного масла. Центрифугирование применяется в основном при подготовке масла для заливки в силовые трансформаторы напряжением до 35 кВ, либо в качестве предварительной очистки масла. Длительная обработка масла способствует окисляемости чистого масла из-за возможного удаления антиокислительных присадок.

Обработка масла фильтрованием — обработка трансформаторного масла фильтрованием заключается в пропускании его через пористые перегородки, на которых задерживаются имеющиеся в нём примеси.

Адсорбционная обработка — процесс очистки трансформаторного масла при помощи адсорбции основан на поглощении воды и других примесей различными адсорбентами. В основном для этого применяются синтетические цеолиты, которые имеют высокую адсорбентную способность, особенно к молекулам воды. Обработка трансформаторного масла с помощью цеолитов позволяет удалить из него влагу, находящуюся в растворенном состоянии.

Обработка в вакуумных установках. Основным элементом является дегазатор. Сырое трансформаторное масло предварительно нагревается до температуры 50-60°С, после чего распыляется в первой ступени дегазатора. Затем оно тонким слоем стекает по поверхности колец Рашига. Одновременно первая ступень вакуумируется вакуум-насосом. Откачка выделяющихся паров влаги и газа осуществляется через цеолитовый патрон и воздушный фильтр. Из полости первой ступени дегазатора трансформаторное масло самотёком поступает в полость второй ступени, где происходит его окончательная осушка и дегазация. Далее трансформаторное масло через фильтр тонкой очистки подается в трансформатор или ёмкость.

При очистке и регенерации масел могут применяться комбинированные методы, основанные на одновременном использовании нескольких из вышеперечисленных подходов.

Источник

Способы очистки трансформаторного масла

Восстановление масла

С течением времени, под влиянием температуры, солнечного света, контакта с воздухом характеристики масла ухудшаются. Поэтому для поддержания бесперебойной и безопасной работы трансформатора следует либо заменить масло, либо регенерировать его. Второй вариант представляется более предпочтительным. Он позволяет существенно сэкономить потребление природных ресурсов, а значит является более экологичным и экономически выгодным. Именно о нем и пойдет речь в данной статье.

Методов регенерации «отработки» существует немало. Они подразделяются на химические, физико-химические и физические.

Физические методы регенерации масла

Эти методы позволяют вывести из масла твёрдые механические примеси, небольшие объемы воды, некоторое количество смол и коксообразных веществ.

Одним из самых удобных методов восстановления масла является отстаивание. Его можно применять как самостоятельно, так и в качестве предварительного метода обработки. К недостаткам данного способа относится большие временные затраты и невозможность удаления более мелких примесей.

Другой широко используемый метод заключается в использовании центрифуги для очистки масла. При центрифугировании оно расслаивается на фракции: твёрдые вещества, само масло и вода.

Физико-химические способы обработки масла

Ниже представлены самые популярные методы данной категории.

Коагуляция — это процесс соединения небольших частичек в крупные при помощи коагулянта. После окончания коагуляции (она длится обычно меньше получаса) крупные частицы загрязнений извлекаются физическими способами: например, фильтрацией.

Селективная очистка представляет собой избирательное растворение тех примесей, которые наиболее негативно сказываются на характеристиках масла.

Адсорбция происходит за счёт способности некоторых веществ (адсорбентов) притягивать к себе загрязнения. Минусом этого способа является большое количество использованного адсорбента, которое необходимо потом утилизировать.

Химические методы обработки трансформаторного масла

К самым распространенным способам данной категории относятся:

Сернокислотная очистка (очищение масла концентратом серной кислоты. Трудно утилизируемым отходом данного метода является кислый гудрон. Другим минусом является то, что с помощью этого метода невозможно удалить из масла некоторые примеси);

Гидроочистка (пропускание через масло водорода, проходящее под высоким давлением и при высокой температуре. Этот метод отличается безопасностью, но при этом требует больших денежных затрат).

Выводы

Идеального способа регенерации использованного трансформаторного масла не существует, но оптимальная комбинация нескольких методов позволит добиться максимального результата.

Источник

Способы очистки и сушки трансформаторного масла

Трансформаторы и дросселя большой мощности помещаются для лучшего охлаждения в бак с трансформаторным маслом. Но во время работы оно меняет свои диэлектрические свойства и становится непригодным для дальнейшей эксплуатации. В этом случае необходима замена или очистка и полная сушка трансформаторного масла.

Преимущества восстановления трансформаторного масла

Основным преимуществом процесса регенерации масла является его более низкая цена. Даже с учетом использования реактивов это обходится намного дешевле, чем замена. Поэтому, несмотря на то что восстановленное масло имеет худшие параметры и меньший срок службы, чем новое, в некоторых случаях вместо замены проводится процесс регенерации.

Обработка производится в четырех направлениях:

• сушка от излишков воды;
• удаление растворенных газов;
• фильтрация взвешенных твердых частиц;
• восстановление физико-химических параметров.

Весь комплекс называется регенерацией. Сам процесс очистки производится на месте установки трансформатора:

• очистительная установка подключается к нижней части масляного бака;
• масло поступает в очистительный аппарат, где проходит весь необходимый цикл обработки;
• очищенное масло возвращается в трансформатор через расширительный бачок.

Процесс продолжается до тех пор, пока физические и химические параметры жидкости в баке не будут соответствовать допустимым параметрам.

Важно! При очистке удаляется только растворенные и взвешенные, в виде суспензии примеси. Грязь, осевшая на дне и обмотках, остается на месте.

Способы очистки масла

Очистка производится в специальных установках, нагревающих очищаемую жидкость. При нагреве повышается растворимость загрязнений и примеси, осевшие на дне трансформатора, переходят в растворенное и взвешенное состояние. Обработка производится разными методами.

Физические методы

Этими способами удаляются:

• взвешенная грязь;
• лишняя вода;
• растворенные газы;
• смолистые и коксообразные примеси.

Самым простым способом физической обработки является отстаивание. При этом отделяются твердые примеси и вода.

Этот метод используется как самостоятельный, так и промежуточный. Недостатком является большая продолжительность процесса и удаление твердых частиц только размером больше, чем 50-100мкм.

В более сложных установках используется силовое воздействие на нефтепродукты:

• гравитационное — отстаивание, как предварительная обработка;
• центробежная — обработка жидкостей на центрифуге и отделение загрязнений при помощи центробежных сил;
• обработка электрическими и магнитными полями;
• фильтрование под давлением;
• вакуумные сушка и дегазация.

Физико-химические способы

Это распространенные методы обработки нефтепродуктов. К ним относятся:

• Коагуляция. Это слипание мелких взвешенных частиц в более крупные образования, после чего их легче отфильтровать, а процесс отстаивания происходит быстрее. Производится коагуляция при помощи электролитов, ПАВ и других веществ. Длительность процесса составляет 20-30 минут.
• Адсорбция. Это удержание бокситами, цеолитами, силикагелем и другими веществами загрязнений. Недостатком адсорбционной очистки является необходимость утилизации адсорбентов.

• Селективный способ. Этот вид обработки растворяет отдельные примеси. В качестве растворителя используются фенол, нитробензол, ацетон и другие растворители.
• Ионно-обменный метод. Выполняется при помощи ионно-обменных смол (ионитов), поглощающих примеси, такие как кислота и другие, распадающиеся в растворенном виде на ионы.

Информация! Ионообменным способом нельзя удалить смолы.

Химические методы регенерации

При использовании этого способа очистки происходит химическая реакция между загрязнением и химреагентами. Образующиеся после завершения процесса вещества являются легко удаляемыми фильтрованием и другими способами:

• Сернокислотная очистка. Это обработка нефтепродукта концентрированной серной кислотой. Недостатком является образование кислого гудрона и соединений хлора.
• Гидроочистка. Экологически чистый способ обработки водородом при высоких давлении и температуре.
• Щелочная очистка. Нефтепродукты обрабатываются гидроокисью и карбонатом натрия. Эти реактивы обмыливают нафтеновые, ди- и оксикарбоновые кислоты, которые удаляются после обработки.

Методы удаления влаги

Кроме очистки от растворенных и твердых загрязнений при превышении допустимого количества влаги производится ее удаление различными способами:

• Центрифуга. Вода и твердые загрязнения тяжелее масла и при обработке в этом аппарате происходит разделение жидкости на фракции.
• Термовакуумная сушка. Основана на снижении температуры кипения воды при пониженном давлении.
• Ультразвуковая кавитация. В масло помещается ультразвуковой вибратор. Под его воздействием образовываются пузырьки, в которых собирается растворенные вода и газы. Эти пузырьки всплывают вверх и удаляются вместе с примесями.

Виды установок очистки и сушки масла

В зависимости от видов загрязнений и конкретных условий для регенерации применяются различные установки:

• центрифуги — удаляют воду и твердые примеси;
• фильтрование через фильтровальную бумагу или другие пористые материалы — так же очищают от влаги и механических загрязнений.
• установки для сушки методом пропускания нефтепродуктов через цеолитовый фильтр;
• аппараты для химической очистки масла, имеющего кислую реакцию;
• удаление растворенных газов производится в дегазационных установках путем нагрева и вакуумирования.

Каждый вид обработки имеет достоинства и недостатки по сравнению с другими способами восстановления. Поэтому выбор метода и установки для ее реализации определяется прежде всего экономической целесообразностью его использования.

Источник