Дегазация трансформаторного масла что это

Сушка и дегазация трансформаторного масла

Трансформатор – сложная система, надежная работа которой зависит от многих компонентов. Среди этих компонентов особую роль занимает трансформаторное масло, которое выполняет теплоотводяющую и изоляционную функцию. В этой статье мы поговорим о том, как и почему ухудшается состояние масла, какое влияние на масло имеет вода и кислород, а также какие технологии лучше использовать для сушки и дегазации трансформаторных масел.

Как и почему ухудшается состояние трансформаторного масла

При работе трансформатора на масло влияют разные отрицательные факторы. Среди них:

Некоторые факторы, как, например, электрическое поле и высокая температура являются объективными, то есть они существуют всегда независимо от желания разработчиков трансформаторов или энергетических компаний. Часть причин появления других факторов можно ограничить (вода, воздух). Но полностью исключить воздействие вредных факторов на масло нельзя, потому что они являются как катализатором изменений в масле, так и появляются в результате химических реакций внутри трансформатора. Пузырьки газа могут стать местом развития частичных разрядов, а вода снижает электрическую прочность масла и при переходе в твердую изоляцию способствует ее разрушению.

Со временем масло стареет, в нем образуются кислые продукты окисления углеводородов. Эти продукты оседают на изоляции, стенках бака трансформатора и в системе охлаждения, формируется шлам. Масло становится более вязким и намного хуже отводит тепло от нагревающихся частей трансформатора. Под воздействием высококонцентрированных продуктов окисления углеводородов происходит разложение целлюлозы в трансформаторе. Риск возникновения аварийных ситуаций существенно возрастает.

Чтобы обеспечить продление срока службы трансформаторов нужно правильно и своевременно обслуживать изоляционное масло. Это обеспечит срок жизни трансформатора на уровне 50-70 лет.

Что нужно для того, чтобы улучшить состояние масла

При ухудшении состояния трансформаторного масла выполняется его обработка с целью улучшения характеристик. Основной индикатор старения масла – это кислотное число. Пока этот параметр не превышает 0,5 мг КОН/г для улучшения состояния масла выполняется очистка.

Очистка трансформаторного масла – широкое определение, под которым могут понимать набор разных операций, каждая из которых позволяет избавиться от определенного вида примесей.

Среди этих операций:

Также при подаче сухого и дегазированного масла в высоковольтные трансформаторы используется вакуумирование. Эта операция необходима для того, чтобы вода и газы не попали в масло во время заливки.

Кроме того, общее состояние изоляционной системы улучшает сушка изоляции трансформатора в вакуумных печах. Она применяется для удаления воды из изоляции обмоток.

Повышение кислотного числа до значения 1 м КОН/г свидетельствует о том, что масло состарилось. В этом случае выполняется замена трансформаторного масла или его регенерация. Свойства масла можно восстановить в случае сохранения состава полезных углеводородов путем удаления продуктов окисления и старения. Если состав масла сильно изменен и не подлежит восстановлению, масло нужно заменить.

Рассмотрим сначала превентивные методы защиты трансформатора от воды и образования газов, затем – способ сушки и дегазации масел.

Очистка масла установкой УВМ-4/7 GlobeCore в работающем трансформаторе

Способы защиты трансформатора от воздействия воды и газов

Существует несколько подходов к защите трансформаторов от влияния воды и газов. Маленькие трансформаторы изготавливаются в герметичном исполнении. Это выдвигает дополнительные требования к прочности бака, поскольку непрочный бак может не выдержать роста давления при повышении температуры трансформатора.

Во многих трансформаторах, включая высоковольтные, используется так называемая азотная защита. При этом способе защиты надмасляное пространство бака или расширителя занимает «азотная подушка», состоящая из сухого азота. Эта подушка становится как бы барьером, который защищает масло от попадания других газов и воды из окружающей среды. Но она не способна предотвратить попадание в масло воды и газов, образующихся внутри трансформатора. При необходимости после дегазации проводится азотирование трансформаторного масла.

Сушка трансформаторного масла в процессе эксплуатации обеспечивается за счет термосифонных и адсорбционных фильтров. Это устройства, которые наполняются сорбентом (чаще – силикагелем). Сорбент поглощает воду во время циркуляции масла через фильтр. Термосифонный фильтр устанавливают на бак трансформатора, а адсорбционный фильтр – на отдельный фундамент возле трансформатора.

Но какие бы системы защиты не применялись, как минимум перед заливкой масла в трансформатор необходимо обеспечить удаление газов и удаление воды. Это важная часть обслуживания трансформатора. Дегазация трансформаторного масла перед заливкой и во время эксплуатации позволяет замедлить процессы окисления и повысить надежность изоляционной системы.

Как выполняется термовакуумная сушка масла

Удалить воду из масла можно разными способами. Но наиболее часто применяется сушка цеолитом и термовакуумная сушка. Сушка цеолитом хорошо убирает воду и поднимает повышает напряжение масла с 10-15 до 60-70 кВ за один проход. Но после насыщения цеолит требует реактивации. Поэтому если речь идет о сушке совместно с дегазацией, то более предпочтительным является термовакуумная обработка. Этот вид обработки использует принцип более раннего закипания воды в условиях разрежения. Наиболее яркую иллюстрацию этого принципа можно наблюдать в условиях высокогорья, где для закипания воды требуется температура меньше 100 °С.

При термовакуумной обработке масла сначала нагревается до температуры 50-55 °С, а затем подается в вакуумную колонну. Внутри вакуумной колонны за счет работы вакуумной системы поддерживается глубокий вакуум. Масло поступает на фильтры-активаторы, и протекает с их внутренней стороны наружу тонкой пленкой, с поверхности которой под действием вакуума интенсивно выделяется вода и газы.

Таким образом, термовакуумная обработка позволяет одновременно сушить и дегазировать трансформаторные масла без образования каких-либо отходов, требующих реактивации, складирования или утилизации.

Оборудование GlobeCore для сушки и дегазации масел

Установка СММ-0,6Л в работе

Для термовакуумной сушки и дегазации трансформаторных масел компанией GlobeCore выпускаются установки серий СММ и УВМ. Их основное отличие заключается в количестве ступеней вакуумной системы. Установка УВМ оборудована двухступенчатой вакуумной системой, а установка СММ – одноступенчатой. Поэтому установками УВМ обеспечивается более глубокая вакуумная дегазация.

Дегазационная установка УВМ (СММ) выполняет несколько функций:

Характеристики трансформаторного масла после обработки в установках GlobeCore:

Линейка оборудования включает установки с производительностью обработки масла от 1 до 15 метров кубических в час.

При обслуживании трансформаторов важным фактором является работа в полевых условиях. Для реализации этой возможности мы установили оборудование на прицеп, оборудованный прицепным устройством. Поэтому установка с помощью автомобиля сервисной бригады быстро доставляется в место эксплуатации трансформатора.

Также установка GlobeCore могут подключатся к трансформатору и выполнять обработку масла без слива из бака за счет непрерывной циркуляции масла по замкнутому контуру. Обработка масла может выполнятся как на отключенном, так и на работающем трансформаторе. Во втором случае установки УВМ (СММ) подключаются к трансформатору через систему TCC (Transformer Security System). Эта система контролирует уровень масла в баке трансформатора и при снижении уровня, например, из-за наличия утечек «отсекает» установку от трансформатора. Трансформатор всегда защищен и выводить его из-под напряжения на время очистки масла не обязательно.

Какие типы масел могут обрабатываться установками GlobeCore

Оборудование GlobeCore многофункционально и в плане типов обрабатываемых масел. С помощью установок УВМ (СММ) может выполняться:

В рамках одной статьи сложно охватить все аспекты сушки и дегазации трансформаторного масла, поэтому у вас, наверняка, возникнут вопросы. Ответы на них можно получить, обратившись по одному из контактов, доступных в соответствующем разделе нашего сайта.

Источник

Оборудование для дегазации трансформаторного масла и подачи в трансформатор

Введение:

Дегазация трансформаторного масла — процесс удаления растворённых газов (в том числе воздуха) из масла, чтобы увеличить его диэлектрическую стойкость и защитить систему от пробоя.

Дегазация трансформаторного масла тем самым позволяет защитить трансформатор от поломки и увеличить срок его службы.

В конце 2018 года к нам обратились компания с просьбой изготовить систему для дегазации трансформаторного масла. Основными требованиями к которой было низкая стоимость и высокая скорость изготовления, так как оборудование необходимо было уже запускать в работу. С помощью оборудования планировалось осуществлять дегазацию масла и заправлять 3 трансформатора одновременно или попеременно.

Общий вид разработанной и поставленной системы можно увидеть на картинке.

Система включает

Краткий принцип работы системы:

В камеру 15 литров заливается масло для дегазации. Включается вакуумный насос. Начинается дегазация масла.

После этого в камеры заправки помещаются трансформаторы и к ним присоединяются трубки с подачей.

Когда масло дегазировалось, то в камере дегазации выравнивается давление до атмосферного, а в камере заправки наоборот создается разряжение путем открытия соответствующего крана и соединения с ресивером. После этого открывается кран на камере дегазации для подачи масла в трансформатор. Масло по трубке подается в трансформатор. Когда трансформатор заправлен, то давление выравнивается и трансформатор достается.

Таким образом за раз можно заправлять до 3х трансформаторов маслом.

Источник

Характеристика, технология и оборудование для дегазации трансформаторного масла

Масло отводит избыток тепла во время работы силового трансформатора и изолирует его элементы, поэтому это очень важное вещество при стремлении обеспечить нормальное функционирование электрооборудования. В связи с ростом цен на нефтепродукты и оптимизацией производственных процессов важна дегазация трансформаторного масла – удаление пузырьков газа и растворившихся газов. Этот процесс продлевает срок службы преобразователей и позволяет сэкономить средства предприятия.

Характеристики масляной среды трансформатора

Масла для трансформаторов производятся из нефти. Сначала отделяется бензин, керосин, дизельное топливо, остаток перегоняется до состояния солярового дистиллята, который кипятится при 300-400 градусах без повышения давления, потом проводится доочистка.

Эксплуатационные характеристики трансформаторного масла:

Растворившийся в масляной среде воздух и воздух окружающей среды снижает эксплуатационные характеристики электрооборудования, так как способствует окислению.

Количество воздуха повышается одновременно с повышением температуры.

Что такое дегазация

В новом трансформаторе все элементы содержат определенный объем воздуха и влаги. Чем выше качество обработки на заводе, тем меньше примесей. В процессе эксплуатации масляная среда тоже поглощает воздух, какое-то количество растворяется.

Остальной объем сохраняется в виде пузырьков. Трансформатор может служить до 25-и лет, а маслу необходима ежегодная очистка и регенерация с периодичностью в 5 лет.

На периодичность дегазации не влияет:

Несмотря на меры защиты при реакции масляной среды с диэлектриками и проводниками она окисляется, причем состав воздуха отличается от состава в окружающей среде (30,2% кислорода и 69,8% азота). Дегазация трансформаторного масла – это один из этапов процесса регенерации, предназначенный для удаления пузырьков и растворившихся газов.

Обязательна предварительная сушка, снижающая уровень влаги до 0,001%.

Технология дегазации

Любая установка для дегазации трансформаторного масла (передвижная или стационарная) состоит из нескольких баков, в которых установлены кольца Рашига, позволяющие увеличить площадь растекания.

Процедура дегазации масла трансформатора требуется не только при техобслуживании и ремонте, но и перед установкой пленочной или подушечной защиты. В трансформатор очищенная от воздуха жидкость заливается таким образом, чтобы до крышки оставалось 15-20 см., которые заполняются сухим азотом. Бак подпитывается газом до полного насыщения масляной среды.

Виды оборудования для дегазации

Существуют различные виды дегазационных установок трансформаторного масла, отличающихся по производительности, количеству систем фильтрации, объему потребляемой энергии, объему обрабатываемого масла.

СММ (станции масляные мобильные)

Эта установка может быть использована только для дегазации или регенерации.

По требованию заказчика комплектация дополняется фильтром более тонкой очистки.

Колонна – емкость из металла с датчиками уровня и смотровыми окнами, оснащенными подсветкой, предназначена для отделения влаги при помощи вакуумных насосов.

Нагреватель оснащен предохранительным клапаном и системой контроля нагрева. Для плавного регулирования емкость разделена на 3 секции.

Фильтрующие емкости оснащены различными фильтрами. При грубой очистке отделяются фракции 15 мкм, при тонкой – 5 мкм. Масляные насосы заправляют станцию, ротационные и Рутса создают вакуум. В шкафу управления установлена сигнализация состояния и элементы управления.

Перед заправкой проводится анализ масла, чтобы определить, как работать – с выключенным или включенным трансформатором. Если объем газов в пределах нормы и оборудование не аварийное, преобразователь не выключается. Для стандартной обработки требуется до 10-и циклов, производительность 50%.

Показатель зависит от:

Производительность повышается при выключении трансформатора. Для получения максимального результата температура масляной среды должна быть 80 о С. Осадок удаляется одновременно с регенерацией, требуется 30-60 циклов.

Процесс вне преобразователя осуществляется аналогично.

Установки типа УВМ

Эти установки для регенерации трансформаторного масла используются в основном в стационарном режиме.

В аварийных ситуациях система разгерметизируется соленоидным клапаном.

Установка УВМ позволяет выбирать режим в зависимости от выполняемой задачи. Можно провести только дегазацию, только нагрев или вакуумирование. В режиме нагрева масло только фильтруется. При дегазации жидкость нагревается, фильтруется, под воздействием вакуума удаляется влага и растворившийся воздух.

Существует так же более компактное оборудование, например, «Падун», УВФ (мини и микро), ВГБ.

В основном это мобильные установки, предназначенные для комплексной очистки при ремонте.

При выборе компании, оказывающей услуги дегазации, учитывается:

В лаборатории проводится физико-химический и хроматографический анализ, определение пробивного напряжения и объем антиокислительной присадки, подбирается оптимальный способ обработки. По результатам предоставляется протокол.

При регулярной дегазации сокращаются простои, снижаются затраты на утилизацию и покупку масла.

В российских условиях это особенно важно, так как большинство трансформаторного оборудования эксплуатируется 15-20 лет.

Источник

Дегазация трансформаторного масла: современные методы

Дегазация трансформаторного масла предназначена для продления срока службы трансформатора. В последнее время проводится множество исследований на тему характеристик, свойств и качества масел, которые используются для двигателей и трансформаторов.

Характеристики трансформаторного масла

Под воздействием химических элементов или физических сил проверяется:

Это связано, как с повышением цен на нефтепродукты, так и с переосмыслением политики производства на многих предприятиях мирового промышленного рынка.

Наличие воздуха в масле провоцирует его окисление и снижает диэлектрические свойства жидкой изоляции. Стандартно допустимое количество воздуха в масле составляет около 10% объема. При повышении температуры масел, что является неизбежным в процессе работы трансформатора, количество растворенного воздуха повышается.

Что такое дегазация трансформаторного масла?

Дегазация (вакуумирование) — удаление нежелательных растворённых газов или захваченных газовых пузырьков из приборов (вакуумных установок и лабораторного оборудования) и веществ.

Дегазация жидкости — процесс удаления нежелательных или всех растворённых газов из какой либо жидкости.

Дегазация трансформаторного масла — процесс удаления растворённых газов (в т ч воздуха) из диэлектрического масла, чтобы увеличить его диэлектрическую стойкость и защитить систему от пробоя (если в обмотках многомиллионного трансформатора проскочит искра и он сгорит — плохо будет всем). И его владельцам, и обесточенному городу.

С возрастанием мощности новых силовых трансформаторов вопрос дегазации масла, то есть извлечение из него воздуха, приобрел большое практическое значение. Для продления срока службы и надежности работы изоляции возникают определенные требования по вакуумированию трансформаторов и дегазации масла. Эти требования выдвинуты не поставщиками оборудования, а изготовителями трансформаторной техники. Восприятие процедур осушки и дегазации масла трансформатора на уровне производителей маслопотребляющей техники, переводит эти процессы на уровень правил эксплуатации и обслуживания.

Легковые автомобили перестали быть роскошью. Поэтому все, что с ними связано, воспринимается, как неотъемлемая часть автосервиса. В современных условиях появляются установки для дегазации масла, которые не являются дорогостоящей инвестицией, а приобретают оттенок обыденности.

Длительная эксплуатация масла ухудшает его характеристики. Поэтому плановые ремонты необходимы для извлечения из него влаги, растворенных газов и различных вредных примесей. Новым более логичным и экономным путем является использование для этих процедур установок для частичной фильтрации, осушки, дегазации и регенерации масла без прерывания производственной эксплуатации трансформаторов.

Различными руководящими и нормативно-техническими документами, инструкциями заводов-изготовителей электротехнического оборудования установлены предельно допустимые значения различных показателей качества трансформаторного масла, таких как пробивное напряжение, влагосодержание и газосодержание. Масло с высокими изоляционными свойствами возможно получить лишь при условии глубокой его осушки и дегазации с применением различной вакуумной и адсорбционной техники.

Причины сбоев и неполадок силового оборудования

В процессе эксплуатации дорогостоящего силового оборудования на промышленных предприятиях, такого, как компрессоры, турбины, гидравлические прессы, теплообменники, силовые трансформаторы, могут возникать непредвиденные сбои.

Реже поломки связаны с перенапряжением сети или производственными ошибками, поскольку контроль за работой электротехники на предприятиях является мерой безопасности. Чаще всего остановка оборудования, поломки или сбои связаны с проблемами внутренних деталей или изоляционных систем. Для обслуживания большинства видов промышленной техники используются масла различных видов. В результате его загрязнения механическими примесями или растворяющимися элементами внутренней обшивки деталей двигателя, под влиянием влаги, воздуха и высокой температуры нагрева, техника может быть выведена из строя, что спровоцирует остановку производственного процесса.

В последнее время, все меньше используют оборудование для очистки масла только от одного вида загрязнителей. Если ранее для продления периода эксплуатации индустриальных масел использовались только и исключительно отдельные установки для дегазации, осушки или фильтрации, с последующей утилизацией безнадежно отработанного масла, то сейчас предпочтительней использовать комплексные системы для очистки и регенерации.

Чем выполняется дегазация трансформаторного масла на подстанциях

Станция масляная мобильная СММ-10-10

К примеру, установки типа УВМ. Они оснащены масляными и вакуумными насосами, фильтрами тонкой очистки.

Они могут использоваться для подготовки новых масел к эксплуатации или для очистки отработанного масла.

С помощью удаления из трансформаторных, турбинных и других видов масел растворенных в них газов, образовавшихся стойких водных эмульсий, вредных элементов окисления, увеличивается срок службы дорогостоящего смазочного и изоляционного материала и обеспечивается защита силового оборудования.

Если сравнивать установки для очистки и регенерации индустриального масла различных компаний, то появляются существенные различия.

Большинство отечественных производителей делают упор на удалении из турбинных, компрессорных, гидравлических и индустриальных масел воды, во всех её видах и загрязняющих твердых частиц, как основной функции своих машин. Вторичной функцией является извлечение воздуха, газов и легких загрязнений углеводородов.

Несмотря на нормальный уровень производительности таких систем и их мнимую универсальность, существуют более рациональные предложения.

Весь номенклатурный ряд установок для дегазации, очистки и регенерации масла торговой марки GlobeCore сориентирован на выполнении нескольких процессов одновременно, без взаимозаменяемости, повторных циклов и с реактивацией компонентов очистки.

За один полный цикл регенерации, из масла, которое поступает прямо из силового оборудования, удаляются газы, производится его осушка и фильтрация от механических примесей с различной молекулярной массой, и к тому же, производится процесс адсорбации отработанного масла с полным восстановлением его первоначальных свойств. Сорбенты, которые входят в состав регенерирующих компонентов в установках фирмы GlobeCore, приносят дополнительную экономию за счет своих способностей к самовосстановлению во время работы систем очистки.

Комплексная мобильная установка GlobeCore для дегазации, фильтрации и регенерации турбинных, трансформаторных, гидравлических масле и других рабочих жидкостей оптимальный выбор вариант служебного промышленного оборудования для контроля производственного процесса и предотвращения непредвиденных ситуаций.

В добавок все больше используются комплексные системы для регенерации масла. Кроме блока очистки с адсорбционными компонентами фильтрации, в них входят блок дегазации, который является завершающим этапом полного цикла регенерации.

Предложение на рынке технологий для дегазации трансформаторного масла предоставляет довольно широкий ассортимент продукции для различных масштабов и планов предприятия.

Источник

Новости компании

Необходимость дегазации трансформаторных масел

Влияние растворенных газов на трансформаторное масло

Одним из негативных факторов, характерных для работы трансформаторного масла, является растворение в нем контактирующих с ним газов. Растворенные в жидкости газообразные вещества приводят к снижению электрической прочности масла на 20 — 30%. Если же в нем образуются еще и пузырьки газа, данный показатель падает еще больше. Такому явлению способствуют температурные изменения, воздействие сильного электрического поля и слишком интенсивное движение масла по трубопроводам.

Если масло с растворенными в нем газами будет контактировать с трансформаторной бумагой, это существенно ускоряет ее старение. В этом случае негативное воздействие на нее будет даже более сильным, чем со стороны продуктов окисления в масле.

При том, что о негативном влиянии растворенных газов на трансформаторное масло известно достаточно хорошо, данные о растворимости разных веществ в изоляционной жидкости не столь обширны. Например, точно установлено о прямой зависимости содержания газа в масле от давления газа над жидкостью. Также известно о том, что при повышении температуры газы лучше растворяются в жидкости. Однако растворимость одних и тех же газов в разных маслах разная. Так же и разные газы в одном и том же масле растворяются по-разному.

Растворимость газов в маслах

С растворимостью различных газообразных веществ в трансформаторных маслах можно ознакомиться в таблице. Данные приведены при температуре +25°С и давлении 736 мм рт. ст.

Дегазация трансформаторного масла

С помощью известных способов осушки масла удается практически полностью удалить газ из него. Остаточное содержание газообразных веществ настолько мало, что точно измерить его невозможно. Но в дальнейшем при работе трансформатора масло вновь поглощает газ, если не установлена защитная мембрана. Другие способы защиты (использование расширителя или подушки инертного газа) имеют более низкую эффективность.

Для удаления газов из трансформаторных масел применяют установки типа УВМ. С их помощью можно очистить жидкость не только от газов, но и от других загрязняющих веществ, а также осуществить вакуумирование трансформатора. Установки работают с маслами с вязкостью не более 70 сСт при температуре +50°С. В них предусмотрены такие рабочие режимы:

Характеристики масла после очистки:

Чтобы ничего не пропустить, Вы можете подписаться на рассылку новостей, для этого просто кликнете по кнопке ниже!

Источник