Transformátor je komplexní systém, jehož spolehlivý provoz závisí na mnoha součástech. Mezi těmito součástmi je zvláštní role přiřazena transformátorovému oleji, který plní funkci odvodu tepla a izolaci. V tomto článku probereme, jak a proč se stav oleje zhoršuje, jaký vliv na olej má voda a kyslík a jaké technologie je lepší použít pro sušení a odplyňování oleje transformátorové oleje.

Jak a proč se stav oleje zhoršuje?

Při provozu transformátoru je olej ovlivněn různými negativními faktory. Tyto zahrnují:

• elektrické pole;
• teplo;
• -atmosférický kyslík;
• voda;
• mechanické nečistoty;
• konstrukční materiály (kovy).

Některé faktory jako elektrické pole a vysoká teplota jsou objektivní; to znamená, že vždy existují bez ohledu na záměry vývojářů transformátorů nebo energetických společností. Některé příčiny jiných faktorů mohou být omezeny (voda, vzduch). Není však možné zabránit vystavení oleje škodlivým faktorům, protože jsou katalyzátorem změn oleje a jsou výsledkem chemických reakcí v transformátoru. Plynové bubliny se mohou stát místem, kde se vyvíjejí částečné výboje; voda snižuje dielektrickou pevnost oleje a při migraci do pevné izolace přispívá k její degradaci.

Postupem času dochází ke stárnutí oleje a tvoří se v něm kyselé produkty oxidace uhlovodíků. Tyto produkty se usazují na izolaci, stěnách nádrže transformátoru, v chladicím systému a tvoří se kal. Olej se stává viskóznějším a mnohem hůře odvádí teplo z topných částí transformátoru. Jak je ovlivněno vysoce koncentrovanými produkty oxidace uhlovodíků, rozklad celulózy v transformátoru dochází. Riziko mimořádných událostí se výrazně zvyšuje.

Izolační olej musí být řádně a včas udržován, aby bylo zajištěno prodloužení životnosti transformátoru. Díky tomu bude životnost transformátoru 50–70 let.

Co je potřeba ke zlepšení stavu oleje?

Když se stav transformátorového oleje zhorší, je olej zpracován, aby se zlepšily jeho vlastnosti. Hlavním ukazatelem stárnutí oleje je číslo kyselosti. Pokud tento parametr nepřekročí 0,5 mg KOH/g, provádí se čištění za účelem zlepšení stavu oleje.

Čištění transformátorového oleje je široká definice, kterou lze chápat jako soubor různých postupů, z nichž každý vám umožňuje zbavit se určitého typu nečistot.

Tyto postupy zahrnují:

• filtrace oleje – k odstranění mechanických nečistot;
• odplyňování oleje – k odstranění plynů;
• sušení transformátorového oleje – k odstranění volné nebo rozpuštěné vody.

Dále vysávání se používá při dodávání suchého a odplyněného oleje do vysokonapěťových transformátorů. Tento postup je nutný pro zamezení průniku vody a plynů do oleje při plnění.

Kromě toho se zlepšuje celkový stav zateplovacího systému sušení izolace transformátoru ve vakuových pecích. Používá se k odstranění vody z izolace vinutí.

Zvýšení čísla kyselosti na 1 m KOH/g svědčí pro stárnutí oleje. V tomto případě, výměna transformátorového oleje nebo se provádí regenerace. Vlastnosti oleje lze získat zpět, pokud je složení užitečných uhlovodíků zachováno odstraněním produktů oxidace a stárnutí. Pokud se složení oleje výrazně změnilo a nelze jej regenerovat, je nutné olej vyměnit.

Nejprve si proberme preventivní metody ochrany transformátoru proti tvorbě vody a plynu a dále metodu sušení a odplyňování oleje.

Čištění oleje jednotkou GlobeCore CMM v pracovním transformátoru

Způsoby ochrany transformátoru proti působení vody a plynů

Existuje několik přístupů k ochraně transformátorů před účinky vody a plynů. Malé transformátory jsou vyráběny v uzavřeném provedení. Klade další požadavky na pevnost nádrže, protože křehká nádrž nemusí být schopna odolat nárůstu tlaku, když teplota transformátoru stoupá.

Mnoho transformátorů, včetně těch vysokonapěťových, využívá tzv. dusíkovou ochranu. Při této metodě ochrany je přebytečný prostor nádrže nebo olejového konzervátoru zabírán „dusíkovým polštářem“ sestávajícím ze suchého dusíku. Tento polštář se stává jakousi bariérou, která chrání olej proti pronikání dalších plynů a vody z prostředí. Nedokáže ale zabránit tomu, aby se voda a plyny vyskytující se uvnitř transformátoru dostaly do oleje. V případě potřeby transformátorový olej dusíkatosti se provádí po odplynění.

Vysoušení transformátorového oleje za provozu zajišťují termosifonové a adsorpční filtry. Jedná se o zařízení plněná sorbentem (častěji silikagelem). Sorbent absorbuje vodu, když olej cirkuluje přes filtr. Termosyfonový filtr je instalován na nádrži transformátoru a adsorpční filtr je instalován na samostatném podstavci v blízkosti transformátoru.

Ale ať už se používají jakékoli ochranné systémy, odstranění plynu a odstranění vody musí být zajištěno před naplněním transformátoru olejem. Je důležitou součástí údržba transformátoru. Odplynění transformátorového oleje před plněním a během provozu umožňuje zpomalit oxidační procesy a zvýšit spolehlivost izolačního systému.

Jak se provádí tepelné vakuové sušení oleje?

Existuje několik způsobů, jak odstranit vodu z oleje. Nejčastěji se však používá sušení zeolitu a tepelné vakuové sušení. Sušení zeolitu zajišťuje dobré odstranění vody a zvyšuje napětí oleje z 10–15 na 60–70 kV na jeden průchod. Po nasycení však zeolit ​​vyžaduje reaktivaci. Pokud tedy mluvíme o sušení spolu s odplyňováním, pak je výhodnější tepelné vakuové zpracování. Tento typ zpracování využívá principu dřívějšího varu vody ve vakuu. Nejnázornější příklad tohoto principu lze pozorovat ve vysokých nadmořských výškách, kde voda vyžaduje k varu teplotu nižší než 100 °C.

Při tepelném vakuovém zpracování se olej nejprve zahřeje na teplotu 50–55 °C a poté se přivede do vakuové komory. V důsledku činnosti vakuového systému je uvnitř vakuové komory udržováno hluboké vakuum. Olej vstupuje do aktivačních filtrů a vytéká po jejich vnitřní straně jako tenký film, z jehož povrchu se při pohánění vakuem intenzivně uvolňuje voda a plyny.

Tepelné vakuové zpracování tedy umožňuje současné sušení a odplyňování transformátorových olejů bez vytváření jakéhokoli odpadu vyžadujícího reaktivaci, skladování nebo likvidaci.

GlobeCore zařízení pro sušení a odplyňování olejů

GlobeCore vyrábí CMM jednotky pro tepelné vakuové sušení a odplyňování transformátorových olejů.

CMM jednotka na odplyňování oleje plní několik funkcí:

• olej odplyňování;
• olej dehydratace (sušení);
• filtrace oleje;
• vysávání transformátorem;
• plnění transformátoru olejem ve vakuu;
• nitridace transformátorového oleje.

Charakteristika transformátorového oleje po zpracování v GlobeCore Jednotky:

• průrazné napětí – ne méně než 70 kV;
• objemový obsah plynu – ne více než 0,1 %
• hmotnostní vlhkost – ne více než 10 gramů na tunu.

Sortiment zařízení zahrnuje jednotky s kapacitou zpracování ropy 1 až 15 metrů krychlových za hodinu.

Provoz v terénu je důležitým faktorem při údržbě transformátorů. Abychom tuto možnost realizovali, namontovali jsme zařízení na přívěs vybavený tažným zařízením. Jednotka je proto rychle transportována na místo provozu transformátoru vozidlem servisního týmu.

Dále GlobeCore jednotku lze připojit k transformátoru a provádět zpracování oleje bez vypouštění oleje z nádrže díky nepřetržité cirkulaci oleje v uzavřené smyčce. Zpracování oleje lze provádět jak na odpojeném, tak na provozním transformátoru. Ve druhém případě jsou CMM jednotky připojeny k transformátoru skrz TSS (bezpečnostní systém transformátoru). Tento systém hlídá hladinu oleje v nádrži transformátoru a při poklesu hladiny např. z důvodu netěsností jednotku „izoluje“ od transformátoru. Transformátor je vždy chráněn a po dobu čištění oleje není nutné jej odpojovat od napájení.

Jaké druhy ropy lze zpracovat GlobeCore Jednotky?

GlobeCore zařízení je multifunkční z hlediska druhů zpracovávané ropy. Pomocí jednotek CMM lze provádět následující postupy:

• sušení transformátorového oleje a odplyňování transformátorového oleje;
• sušení hydraulického oleje a odplyňování hydraulického oleje;
• sušení turbínového oleje a odplyňování turbínového oleje;
• průmyslové sušení oleje a průmyslové odplyňování oleje.

Je obtížné pokrýt všechny aspekty sušení a odplyňování transformátorového oleje v rámci jednoho článku; takže pravděpodobně budete mít otázky. Odpovědi na ně lze získat pomocí některých kontaktních údajů dostupných v příslušné části našich webových stránek.