Способы осушки трансформаторного масла

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

Осушка трансформаторного масла

Осушка трансформаторного масла представляет собой комплексное понятие, которым в большинстве случает обозначают совокупность методов и способов удаления влаги.

Очень часто встречаются случаи, когда масло, поступающее в энергетическую компанию прямо с нефтеперерабатывающего завода, не соответствует заявленным показателям качества.

Предназначение трансформаторного масла

Главное отличие трансформаторного масла от подобных продуктов состоит в том, что оно предназначено для заливки в трансформаторы, реакторы, масляные выключатели и прочее подобное оборудование для выполнения функций диэлектрика. В его состав входят небольшие количества газов, воды и механических примесей, массовая часть которых по мере эксплуатации увеличивается. Это приводит к тому, что трансформаторное масло становится непригодным для использования в современном высокотехнологическом оборудовании.

Для обеспечения высоких изоляционных свойств трансформаторного масла нужно выполнить его глубокую осушку, очистку и дегазацию.

Оборудование для осушки, очистки и дегазации масла

Применение маслообрабатывающих установок, производимых и поставляемых GlobeCore, позволяет выполнять с трансформаторным маслом следующие операции:

• осушка;
• подсушка твердой изоляции обмоток;
• очистка от механических и химических примесей;
• прогрев трансформатора с помощью циркуляции нагретого масла;
• замена масла при монтаже и ремонте.

Если за трансформаторным маслом осуществляется надлежащий уход, т.е. оно регулярно поддается фильтрации, удалению примесей и продуктов окисления, то вполне реально сохранение его стабильных свойств и продление срока эксплуатации.

Качество масла

Немаловажным моментом является определение качества масла. Имея информацию о нем, мы будем знать, нужно ли проводить какие-либо мероприятия по очистке и регенерации.
Проверять качество нужно также и в случае заливки нового масла в трансформатор. Для этого продукт, поддают полному химическому анализу.

Качество масла, уже пребывающего в эксплуатации, определяется с помощью сокращенного химического анализа.

В случае несоответствия масла существующим требованиям стойкости к пробою его необходимо подвергнуть осушке. После этого трансформаторные масла можно опять использовать в электрооборудовании.

Методы осушки трансформаторных масел

Рассмотрим детальнее существующие методы осушки трансформаторных масел. Их условно разделяют на специальные и универсальные. К первой группе относятся подходы, базирующиеся на физико-химических или химических свойствах технических жидкостей. Например, выпаривание, применение специальных химических осушителей, охлаждение и т.д. К универсальным методам относятся адсорбция воды, вакуумирование с подогревом, испарение и т.д.

Относительно распространенными являются осушка масла с помощью пропускания через белые глины, бумагу, адсорбция оксидом алюминия, силикагелем и цеолитами, десорбция воды сухим азотом.

Суть адсорбционного метода очистки состоит в том, что влага задерживается в слоях специального сорбента, находящегося в масле. Адсорбент выбирают исходя из необходимости достижения нормативной степени очистки за один цикл обработки. Он должен иметь значительную адсорбционную емкость и высокую селективность (адсорбировать только молекулы воды).

Осушка с помощью адсорбентов должна обеспечивать неизменность углеводородного состава и свойств диэлектрика.

Даже очень сильно увлажненное масло, как правило, содержит не более 0,01% воды. Адсорбент должен обладать свойством многократного восстановления своих свойств и экономически оправдывать применение.

Этим требованием в наибольшей степени соответствуют сорбенты, применяемые в установке типа CММ-1,7ЦМ. Данное оборудование, производимое и поставляемое GlobeCore, предназначено для очистки от воды и механических примесей электроизоляционных и смазочных масел. Установка используется при монтаже, ремонте и эксплуатации маслонаполненного высоковольтного оборудования напряжением до 1150 кВ.

Станция масляная мобильная CММ-1,7 Ц

Применение масляной мобильной станции CММ-1,7ЦМ позволяет продлить срок службы электроизоляционных и смазочных масел. Последующая регенерация сорбента непосредственно на установке исключает паузы, связанные с его заменой и пополнением запасов.

По желанию заказчика возможен выпуск СММ-1,7ЦМ как в стационарном, так и мобильном исполнении.

Источник

Методы сушки трансформаторов

Поддержание электроустановок в рабочем состоянии требует надлежащего технического обслуживания, с выполнением комплекса операций, предусмотренных условиями эксплуатации. В процессе эксплуатации трансформаторов требуется проведение их сушки, о чем и пойдет речь в предлагаемом материале.

Для чего нужна сушка

Под сушкой трансформатора понимают операцию по устранению влаги, скопившейся в оборудовании в процессе эксплуатации, для восстановления диэлектрических свойств изолирующего покрытия проводников. Проникновение влаги обычно обусловлено высокой влажностью окружающего воздуха или масла, применяемого для охлаждения и изоляции контуров устройств.

Методы сушки трансформаторов

Используют несколько способов, в зависимости от степени увлажнения, применяемых средств и целей, которых необходимо достигнуть проведением данной операции. Далее – детальнее о возможных методиках сушки трансформаторного оборудования.

Индукционным нагревом

Эта методика достаточно распространена, в силу высокой эффективности. Принцип способа предполагает нагрев силового контура за счет образования вихревых токов. На бак наматывают намагниченные провода, при подаче нагрузки на которые возникает индукция.

Работы выполняют в таком порядке:

• операцию проводят при сухом баке, уплотнив отверстия,
• снаружи бак обматывают стеклотканью,
• к активному контуру подключают термопары и сопротивления,
• подключают приборы для контроля температуры,
• наносят обмотку для создания индукционных токов.

Затем включают печь, подогревающую днище бака. Нагретый воздух нагнетают насосами. Процедуру контролируют, следя за показаниями термометров и вакуумметров.

Токами КЗ

Методика токов короткого замыкания предполагает тепловые потери, за счет чего происходит нагрев. Эти процессы характерны для проводов катушек, подключенной стали сердечника.

Схема для сушки трансформатора методом короткого замыкания

Суть способа в том, что низковольтную часть трансформатора закорачивают по вводным зажимам. В это время высоковольтная схема устройства находится под напряжением. В результате возникающего короткого замыкания, электроустановка нагревается, что способствует испарению влаги.

Постоянным током

Методика предусматривает подачу на катушки трансформатора токов, приближенных к номинальной величине. Обычно задействуют обмотки среднего и высокого напряжения.

Схема для сушки трансформатора постоянным током

Те из контуров, которые не задействованы при данной процедуре, замыкают накоротко, с подводом к заземлительному контакту. Это распространяется на бак и прочие катушки, лишенные прямой электрической связи с прогреваемыми электричеством.

Точки нулевой последовательности

Этот метод применяют для трансформаторов с невысокими значениями мощности – в пределах до 400 кВА. Требуется подключение вторичных контуров по следующей схеме:

Схема для сушки трансформатора током нулевой последовательности

При выполнении работ необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности, поскольку контакты повышающей стороны остаются разомкнутыми.

За счет того, что фазы образуемых магнитных потоков совпадают и равны по величине, выделяется тепло, нагревающее токопроводящие элементы и испаряющее влагу. Данная методика очень проста, но не применима, если контакты выходных катушек соединены треугольником.

Перед началом сушки, активный контур подключают к напряжению, используемому при процедуре. Выполняют контрольный прогрев в течение 30 минут. Если в процессе проверки возникнет перегрев отдельных элементов сердечника, необходимо определить причину неисправности и устранить дефект. Только после этого проводят полноценную сушку.

Циркуляция масла через электронагреватели

Еще одна методика предполагает циркуляцию масла. Работы выполняют в такой последовательности:

• убирают масло из нижнего отсека бака,
• состав пропускают через нагревательное устройство,
• заливают нагретую жидкость в верхнюю часть бака.

Масло подают интенсивно, под давлением вводя в каждую фазу. Это исключает перегрев элементов, при равномерной просушке агрегата. После того, как цель достигнута, масло сливают и вновь заполняют бак в условиях вакуума.

Инфракрасное излучение

Использование инфракрасных лучей целесообразно для трансформаторных установок, мощностью до 1 000 кВА. Подводимую электроэнергию преобразуют в тепловое излучение, с эффективностью до 80%.

Процедура требует постоянного контроля температуры посредством термометров или термопар. Чаще применяют термопары. Используют инфракрасные лампы мощностью 250 или 500 Вт, рассчитанные на напряжение соответственно 120 и 220 В. Возможна замена этих устройств лампами накаливания.

Тепловое излучение направляют отражателями.

Обдув горячим воздухом

При использовании этого метода, не слишком распространенного, трансформатор обдувают нагретым воздухом, температура которого достигает 100°С. Тепловой поток направляют на активный контур, добиваясь нагрева катушек. Предусмотрена настройка расхода воздуха, с небольшой разницей температур на входе и выходе.

Метод сушки трансформатора горячим воздухом

Камера без вакуума

Данная методика предполагает такие последовательные операции:

• активный контур ставят в камеру,
• к входному и выходному отверстию камеры подключают воздуходувные устройства,
• нагнетают воздух, нагретый до температуры 105 градусов,
• контролируют нагрев оборудования по показаниям термометра,
• когда активная часть нагрета, снижают температуру внешнего изоляционного покрытия, подавая холодный воздух,
• по завершении сушки, активный корпус ревизируют, опускают в масляный бак.

Камера состоит из деревянного каркаса, обшитого и утепленного асбестом, сверху зашитого профнастилом. Зазор между оборудованием и внутренними стенками сооружения должен быть не менее 200 мм.

Стационарный сушильный шкаф

Эту установку применяют в условиях промышленных предприятий, когда требуется регулярная сушка трансформаторов. Данный способ характеризует высокая эффективность. Но покупка стационарного сушильного шкафа требует существенных финансовых затрат.

Электроосмос

Применение сушильных шкафов сопряжено с большим расходом энергии, длительным проведением операции сушки, неблагоприятным влиянием нагрева на элементы трансформатора в результате систематического нагрева.

Этих недостатков можно избежать, используя принцип электроосмоса. В данном случае создание внешнего электрического поля вызывает удаление жидкости через микроскопические поры оборудования. Установка работает импульсами, что не вызывает нагрев элементов.

Своевременная сушка позволит избежать возможной аварийной ситуации. Главное – правильно избрать метод, с учетом характеристик трансформатора и экономической целесообразности.

Источник