Jakýkoli olej používaný v elektrických zařízeních musí splňovat určité požadavky. Tj. jeho kvalita a parametry nesmí být nižší než hodnoty uvedené v regulačních dokumentech a návodech k zařízení. Jakákoli odchylka může vést k poruše a pobouření transformátoru. Některé z nejdůležitějších ukazatelů kvality oleje jsou jeho dielektrická pevnost, vlhkost a obsah plynu. Například olej pro transformátory 750 kV nesmí obsahovat více než 0,001 % vody a 0,15 % plynu (objemově). Tyto požadavky činí odplynění a odvodnění transformátorového oleje nezbytnou součástí servisu transformátorů.

Odkud se voda bere?

Voda v oleji může pocházet ze dvou zdrojů: z atmosféry nebo v důsledku procesů stárnutí v pevné izolaci transformátoru.

Voda může být v oleji přítomna v různých formách. Může být absorbovaný, rozpuštěný, emulgovaný nebo volný. V prvním případě jsou molekuly vody pevně vázány na molekuly oleje. V této formě má voda malý vliv na dielektrickou pevnost oleje. Při změnách teploty se však tato voda může rozpustit nebo emulgovat. V druhém případě jsou molekuly vody mezi molekulami oleje a nejsou ve vzájemném přímém kontaktu. To má také malý vliv na dielektrickou pevnost. Nejnebezpečnějšími formami obsahu vody jsou emulgovaná a volná voda. Emulgovaná voda se tvoří, když se molekuly srážejí do malých kapiček. Na druhé straně se volná voda tvoří z emulgované vody nebo jako výsledek velkých kapiček vody vstupujících přímo do oleje.

Čím je voda nebezpečná?

Kulovité vodní kapky v oleji se táhnou v elektromagnetickém poli. Tyto kapičky se stávají eliptickými a jsou k sobě přitahovány kvůli různým nábojům na koncích. Tento proces má za následek tvorbu řetězců se zvýšenou vodivostí, které způsobují elektrické průrazy. Výrazné snížení dielektrické pevnosti může způsobit i malé množství vody. Množství vody nad 50 ppm může způsobit průrazy a selhání transformátoru.

Voda má i další nepříznivé účinky, např.

• urychlené stárnutí papírové izolace;
• zvýšená tvorba uhlíku během oblouku;
• zvýšená koroze kovových částí transformátoru;
• zrychlená oxidace oleje;
• zhoršení fyzikálních vlastností oleje při zvýšených teplotách.

Výše uvedené faktory jsou dostatečné k pochopení toho, jak důležité odvodnění transformátorového oleje je.

Ochrana transformátorového oleje před vodou

Jedním z preventivních opatření k ochraně transformátorového oleje před vodou je vytvoření vrstvy plynu mezi olejem a vzduchem (např. Tato vrstva se stává bariérou mezi olejem a vodou ve vzduchu.

Dalším opatřením jsou kartuše plněné silikagelem. Tento adsorbent zachycuje vodu a zabraňuje jejímu kontaktu s transformátorovým olejem.

Přesto, i když jsou zavedena ta nejlepší preventivní opatření, není možné zcela zabránit přítomnosti vody v oleji. To je kde odvodnění transformátorového oleje přichází v.

Co se používá pro odvodnění transformátorového oleje

K řešení tohoto problému se v minulosti používaly odstředivky a kalolisy. Ty však byly těžkopádné a komplikované v provozu. Bylo vyvinuto nové zařízení založené na dvou různých přístupech: zpracování ropy pomocí adsorbentů a také tepelné a vakuové zpracování. Tyto metody jsou nyní nejběžnější.

Odvodnění transformátorového oleje ohřevem

Způsob vytápění odvodnění transformátorového oleje zahrnuje odpařování vody při atmosférickém tlaku nebo ve vakuu. Pokud se olej znečištěný vodou zahřeje nad 100°С, začne pěnit. Kromě toho se oxidační procesy zintenzivní, zvláště pokud olej neobsahuje žádné antioxidační přísady. Proto se olej zahřívá pouze na 80-90°С za atmosférického tlaku, který umožňuje odpařit pouze část vody. Úplné odstranění vody je možné ve vakuu. Tato metoda je vysoce účinná i v případech, kdy olej tvoří s vodou stabilní emulzi, kterou je jinak obtížné oddělit. Oxidace také není faktorem v tomto procesu, protože ve vakuové komoře není žádný vzduch.

Odvodnění transformátorového oleje zeolitem

Další metoda odvodnění transformátorového oleje je úprava adsorbentem. O použití silikagelu pro ochranu oleje jsme se zmínili výše. Když už olej obsahuje hodně vody, použije se zeolit ​​(molekulární síto). Tyto adsorbenty zachycují velké množství vody, takže je lze použít k odvodnění oleje velkým množstvím vody. Adsorpce se doporučuje pro olej s dielektrickou pevností 10 kV a vyšší. Je třeba poznamenat, že zeolit ​​neabsorbuje uhlovodíkové látky a produkty stárnutí. To znamená, že regenerace oleje vyžaduje jiná adsorpční média; zeolit ​​lze použít ve fázi předúpravy při regeneraci.

Když je zeolit ​​nasycený, je reaktivován, aby se obnovily jeho vlastnosti. Kromě toho při každé reaktivaci dochází ke ztrátě části adsorbentu. V tomto kontextu, odvodnění transformátorového oleje s teplem a vakuem je lepší, protože nevytváří odpad, který vyžaduje likvidaci. Na druhou stranu zeolitový proces nevyžaduje zahřívání, protože proces probíhá efektivně při 15-25°С. Jeden průchod zeolitovou jednotkou může zvýšit dielektrickou pevnost oleje na 60 kV (z 10-20 kV) a obsah vody se sníží o řád.

Obecně jednotka na odvodňování zeolitového transformátorového oleje zahrnuje adsorpční kolony (obvykle provozované paralelně), olejové čerpadlo, olejový ohřívač a filtr. Pevné částice jsou z oleje odstraňovány filtrem, poté je jeho teplota zvýšena ohřívačem a přiváděna do kolon adsorbentu čerpadlem.

Procesy odvodňování transformátorového oleje GlobeCore

GlobeCore se vždy snaží nabídnout klientům širokou škálu možností. Disponujeme zařízením jak pro zeolitové odvodnění oleje, tak pro proces ohřevu a vakuování. V prvním případě můžete použít jednotky MCU, v druhém případě nabízíme jednotky typu CMM.

Jednotky MCU jsou založeny na klasické technologii adsorpčního procesu. Pro snadnou obsluhu a zkrácení prostojů lze zeolit ​​znovu aktivovat připojením jednotky k Regenerační jednotka zeolitu BRZ-100.

Jednotky CMM jsou navrženy pro různé výkony (od 600 litrů/hod). Větší a výkonnější jednotky tohoto typu dokážou kromě primární funkce odplynění, odvodnění a filtrace transformátorového oleje také natáhnout vakuum na transformátory a naplnit transformátor olejem.

GlobeCore zařízení je navrženo a vyrobeno s ohledem na všechny požadavky zákazníka. Jednotlivé díly, konstrukční materiál, mobilitu jednotky (stacionární, na kolech nebo s přívěsem), doplňkové možnosti (počítadla částic, dálkové ovládání atd.) vybíráme individuálně. Naši specialisté jsou vždy připraveni nabídnout bezplatné kvalifikované poradenství v oblasti čištění a regenerace transformátorového oleje obecně a konkrétně při odvodňování transformátorového oleje.