Для чего нужен силикагель в трансформаторе
Назначение и характеристика силикагеля в силовых трансформаторах, правила замены
При работе трансформатора на полной эксплуатационной нагрузке изолирующее масло устройства интенсивно нагревается. Происходит расширение масла с последующим вытеснением в резервуар, находящийся в верхней части трансформатора. В завершение этого процесса сухой воздух выталкивается из ёмкости через сапун. Активное поглощение излишней влаги из воздуха обеспечивает силикагель для трансформатора, находящийся в сапуне.
Для чего используют силикагель в трансформаторах
Специалисты говорят, что при работе трансформатор «дышит». «Вдох» устройства – захват воздуха из атмосферы, который подсасывается при остывании трансформаторного масла. «Выдох» – выход через сапун нагретого воздуха с пониженной влажностью.
Зачем нужен сапун?
Во время работы трансформатора входящий воздух включает в себя избыточную влагу и частицы пыли. Они должны быть удалены, чтобы предотвратить повреждение агрегата. Для этого воздух проходит через специальный дыхательный клапан, являющийся промежуточной ёмкостью между резервуаром с маслом и окружающей средой. В полости сапуна содержится силикагель: вещество, которое активно захватывает влагу из воздуха, обеспечивая поступление в трансформатор только сухого воздуха.
Количество силикагеля не превышает 1,0…1,25 % от общей массы трансформаторного масла, находящегося в резервуаре.
Важно! Наличие силикагеля особенно эффективно при резких колебаниях температуры в помещении или на площадке, где установлен трансформатор. В зависимости от этого внешний воздух содержит разное количество влаги. Эта влага при повышенных температурах может частично смешиваться с маслом, ухудшая его охлаждающие возможности. Одновременно ухудшаются и условия изоляции агрегата, поскольку влага – хороший проводник электричества. Таким образом, данный гель обеспечивает безопасность функционирования трансформатора.
Разновидности и характеристики
Рассматриваемый абсорбент представляет собой полупрозрачный стеклообразный материал, который содержит хлорид кобальта. Эта соль имеет большой удельный вес, и является точным индикатором влаги в объёме, где она находится. Вещество выпускается в виде шариков или гранул, которые в исходном состоянии имеют синий цвет, характерный для большинства химических соединений кобальта.
Когда продукт, засыпанный в нужном количестве, соприкасается с влагой, его цвет постепенно изменяется с тёмно-синего вначале на светло-синий, а затем – на розовый. Это является визуальным признаком поглощения силикагелем влаги из воздуха. Такое изменение цвета сигнализирует пользователю о том, что вещество требует замены.
Контрастное изменение цвета очень удобно для текущего контроля влажности в резервуаре с трансформаторным маслом.
Гораздо реже встречается продукт с шариками оранжевого цвета; при накапливании в них влаги цвет шариков становится тёмно-зелёным.
Важно! На эффективность работы вещества цвет влияния не оказывает.
Эксплуатационные характеристики силикагеля – геля кремниевой кислоты, иногда с добавлением трёхокиси алюминия – определяются ГОСТ 5936-76:
Как производится замена
Силиконовый (или поликарбонатный) сапун трансформатора конструктивно очень прост. В ёмкость следует засыпать силикагель, после чего подсоединить сапун к выходному отверстию трансформатора при помощи трубки. Масло в уплотнительной чашке действует как барьер между кристаллами/гранулами вещества и воздухом, при условии, что проток воздуха через сапун с силикагелем мал или отсутствует.
Когда существует достаточная разница между давлением внутреннего и наружного воздуха, уровень масла изменяется до тех пор, пока нижняя граница не достигнет края перевернутой чашки. Затем воздух перемещается из отсека высокого давления в отсек низкого давления сапуна. И то, и другое происходит, когда масло действует как фильтр с сердечником, удаляя пыль из наружного воздуха.
Перед заполнением сапуна абсорбентом выполняются следующие операции:
Проверку выполняют при выключенном трансформаторе.
Требующееся количество силикагеля определяется объёмом основного бака трансформатора, а также количеством трансформаторного масла в агрегате.
Использованный абсорбент может быть реактивирован путем нагревания в тонкостенной открытой ёмкости (или вентилируемом шкафу) при температуре от 150 до 200°С в течение двух-трех часов, критерием пригодности вещества к применению является восстановление первичного цвета продукта.
Периодичность замены в осушителе
Сроки замены абсорбента сложно предсказать из-за множества переменных, связанных с погодой и нагрузкой на оборудование. Визуальный контроль цвета, описанный выше – один из чаще всего применяемых способов. Вторым считается использование так называемых самовосстанавливающихся сапунов. Они представляют собой более дорогие, но и более удобные устройства, включающие в себя нагреватель, обеспечивающий автоматическую регенерацию продукта.
Нагрев начинается, когда датчики инфракрасных волн фиксируют изменение цвета вещества. Регенерацию производят обычно тогда, когда трансформатор выключен или работает в режиме минимальной мощности. Такие сапуны изолированы от масляного бака, оснащены устройствами дистанционного оповещения и могут работать в течение многих лет, предусматривая только незначительные ежегодные проверки.
Встроенные элементы управления позволяют воздухоосушителям управлять параметрами влажности. Частота, которая нужна для полной регенерации силикагеля, настраивается на определённые интервалы – от 2 до 20 дней. Доступны также опции, форсирующие цикл регенерации, если относительная влажность в воздухе становится чрезмерной.
Самовосстанавливающиеся сапуны работают лишь с химически чистым маслом. Для остальных ситуаций периодичность замены абсорбента устанавливается согласно ПТЭ §35-27: 1 раз в четыре года.
Контроль за состоянием трансформаторов (стр. 9 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
Нарушения системы дыхания могут приводить к отключению трансформатора газовой защитой. В трансформаторах с воздухоосушителем повышение уровня масла в расширителе выше конца патрубка дыхания приводит к сливу масла через патрубок и воздухоосушитель, что может быть установлено при осмотре трансформатора (см. § 3).
В случае обнаружения течи масла через дыхательный патрубок выхлопной трубы на работающем трансформаторе он может быть оставлен в работе до следующего текущего ремонта, но уровень масла в расширителе следует понизить настолько, чтобы в любых режимах работы трансформатора он не превышал отметки +40°С. Для трансформаторов с азотной защитой масла следует отсоединить газопровод oт расширителя и азотных емкостей и продуть его, заменить силикагель в азотном осушителе, слить масло из азотных емкостей и просушить их. При очередном текущем ремонте нужно выполнить мероприятия, предусмотренные [9].
Термосифонные и адсорбционные фильтры служат для непрерывной автоматической регенерации трансформаторного масла. Они заполняются, как правило, силикагелем марки КСКГ с диаметром зерен 3-7 мм. Допускается применение других сорбентов (например, активной окиси алюминия), обладающих избирательной способностью поглощать из масла продукты его старения и влагу. Не следует применять цеолиты. В термосифонном фильтре масло циркулирует естественным путем: в баке трансформатора нагревается и поднимается, в фильтре охлаждается и опускается. Адсорбционные фильтры устанавливаются на трансформаторах с принудительной циркуляцией масла, где движение масла обеспечивается насосами.
Если в пробе масла из бака трансформатора кислотное число увеличилось до 0,15 мг КОН, сорбент следует заменить. В адсорбционных фильтрах, кроме того, сорбент заменяется через год после начала эксплуатации независимо от результатов анализа масла. Контроль состояния сорбента осуществляется также по характеристикам изоляции и масла. Ухудшение пробивного напряжения масла, tg d обмоток и масла, влагосодержания масла указывает на потерю сорбентом его адсорбционных свойств и целесообразность его замены.
Засыпать термосифонный или адсорбционный фильтр следует хорошо просушенным отсеянным от пыли силикагелем.
Воздухоосушители применяют для сушки воздуха, поступающего в трансформатор или негерметичный ввод. Требования к сорбенту здесь несколько отличаются от требований в термосифонном или адсорбционном фильтре. Осушителем служит силикагель марки КСМ, допускается применение цеолита.
Качество сорбента в воздухоосушителе проверяют по цвету индикаторного силикагеля, который представляет собой обычный силикагель, пропитанный хлористым кобальтом (на 100 частей силикагеля 3 части хлористого кобальта). Индикаторный силикагель помещают в небольшом количестве только напротив смотрового окна фильтра, весь же фильтр заполняется осушителем без его пропитки хлористым кобальтом, так называемым рабочим силикагелем. Это позволяет ускорить процесс сушки увлажняющегося силикагеля.
Контроль за воздухоосушителем в эксплуатации заключается в наблюдении за окраской индикаторного силикагеля (см. табл. 5) и уровнем масла в масляном затворе. Сухой индикаторный силикагель имеет голубой цвет. При осветлении окраски отдельных зерен следует усилить надзор за фильтром. С ростом увлажнения сорбента зерна индикаторного силикагеля принимают розовую окраску. При этом следует заменить весь сорбент фильтра, как рабочий, так и индикаторный. Увлажненный силикагель не только не обеспечивает сушки воздуха в фильтре, но даже оказывает вредное воздействие, увлажняя воздух и через него масло. Во всех случаях замену сорбента в воздухоосушителе следует производить не реже 1 раза в 6 мес.
Заменять сорбент следует в сухую погоду, выводя осушитель из работы не более чем на 3 ч. Одновременно с этим производится замена масла в масляном затворе.
Увлажненный силикагель восстанавливают путем сушки. Рабочий силикагель воздухоосушителей, адсорбционных и термосифонных фильтров сушат при температуре 400-500 °С. Хорошее качество сушки обеспечивается при прокаливании на противне. Однако хлористый кобальт при таком нагреве разлагается, поэтому сушка индикаторного силикагеля производится при температуре 115-120 °С в течение 15-20 ч до получения голубой окраски. Сухой сорбент во избежание увлажнения хранят в герметизированной таре.
Предохранительные клапаны и стрелочные маслоуказатели применяются на крупных трансформаторах (прежде всего с пленочной защитой масла) вместо выхлопной трубы и маслоуказательной трубки. При неправильной установке стрелочного указателя можно допустить чрезмерное повышение уровня масла при возрастании его температуры или недопустимое снижение уровня при ее уменьшении.
 |
Рис. 24. Влияние длины рычага на работу маслоуказателя:
Эксплуатационный циркуляр № Ц-06-84(Э) от 01.01.01 г. требует установить на всех трансформаторах с пленочной защитой стрелочные маслоуказатели с раздельной сигнализацией максимального и минимального уровня масла. Уровень масла в расширителе следует устанавливать в соответствии с температурой верхних слоев масла в трансформаторе, предварительно прокачав масло в течение часа насосами системы охлаждения для выравнивания температуры масла. Показание стрелки маслоуказателя должно соответствовать фактическому уровню масла.
Рычаг маслоуказателя должен иметь длину 2090 мм при диаметре расширимм и 1610 мм при диаметре 1260 мм. На рис. 24 показано, как может исказиться показание стрелки, если установлен рычаг большей длины, чем это требуется. Если первоначально стрелку указателя установить по максимальному уровню масла (т. е. при верхнем положении поплавка «В» на рис. 24б стрелку установить в положение мах на рис. 24а), то в нижнем положении поплавка она займет положение Н’ вместо требуемого положения Н. Рычаг повернется на меньший угол, чем это требуется (меньше 40°). Стрелка указателя займет соответственно положение Н’ вместо min. Следовательно, указатель не обеспечит правильного показания уровня масла с тем большей погрешностью, чем уровень ниже. Если же стрелку установить по минимальному уровню (при положении поплавка Н’ стрелку установить в положение min), то при максимальном уровне стрелка окажется в положении В’ и указатель будет давать тем большую погрешность, чем выше уровень масла. Чрезмерный уровень масла в расширителе вызывает срабатывание предохранительного клапана. При возврате клапан может не полностью закрыться, что приведет к потере масла и отказу. Уплотнения предохранительных клапанов должны обязательно проверяться. Из двух конструкций предохранительного клапана, показанных на рис. 25, более надежной является вторая (рис. 25б) с манжетным уплотнением. Поэтому при осмотре следует проверять, какой клапан установлен на трансформаторе. Если установлен клапан с круглой резиновой прокладкой (рис.25,а), его следует заменить.
 |
Рис. 25. Предохранительный клапан:
Клапан такой конструкции определяется при снятом защитном кожухе 7 по внешнему виду крышки (сравните поз. 2 на рис. 25,а и б) и отсутствию прижимного кольца 5(рис. 25).
Установки автоматического пожаротушения предусмотрены на трансформаторах 500 кВ и выше, а также 220-330 кВ мощностью 200 МВ-А и более.
Многие мощные трансформаторы оборудованы отсечными клапанами, перекрывающими трубопровод между баком трансформатора и расширителем при работе автоматического пожаротушения или при срабатывании дифференциальной и газовой (на отключение) защиты. При включении трансформатора после отключения защитой от внутренних повреждений после пожара следует устанавливать клапан в открытое положение. При осмотре следует убедиться, что отсечной клапан находится в открытом положении.
На безаварийную работу трансформаторов большое влияние оказывает также своевременная проверка систем релейной защиты и коммутационной аппаратуры и поддержание их в работоспособном состоянии.
12. РЕВИЗИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Для выяснения некоторых видов начинающихся повреждений требуется вскрытие и внутренний осмотр трансформатора. В частности. такая необходимость возникает при наличии растворенного в масле этилена, выявленного хроматографическим анализом, при повышенном значении активного сопротивления обмоток, при проверке магнитопровода и т. д. Во многих случаях при вскрытии возможно устранить повреждение.
Внутренний осмотр трансформатора с подъемом колокола или активной части (в зависимости от исполнения) называют ревизией. В общем случае ревизия включает в себя совокупность работ по вскрытию, осмотру, проверке, устранению замеченных неполадок и герметизации активной части трансформатора.
Ревизия производится в эксплуатации в сроки, предусмотренные местными инструкциями, а также по мере необходимости. Ревизия является обязательной при монтаже всех трансформаторов 110-500 кВ в случае нарушения требований инструкций при погрузке, транспортировании, выгрузке и хранении трансформаторов. Если по состоянию изоляции трансформатор требует сушки, ревизия проводится после сушки и пропитки маслом.
Началом ревизии считается начало слива масла, окончанием — момент герметизации бака перед заливкой масла. Ревизия может выполняться в помещении или вне помещения. Если относительная влажность воздуха составляет менее 65 %, а его температура не менее +20 °С, ревизия может производиться без предварительного прогрева трансформатора. В остальных случаях требуется прогрев трансформатора с тем, чтобы температура активной части перед вскрытием на 10-20 °С превышала температуру окружающей среды.
Измерение температуры активной части производится любым термометром, кроме ртутного, во избежание попадания ртути в трансформатор. Если прогрев не проводится, то перед покрытием трансформатор должен быть выдержан до тех пор, пока температура его активной части не сравняется с температурой окружающего воздуха. Естественно, если температура трансформатора была выше температуры воздуха, такой выдержки не требуется.
Если указанная выше допустимая продолжительность ревизии или других работ, связанных с разгерметизацией и сливом масла из трансформатора будет превышена, необходимо выполнить сушку трансформатора.
Измерение относительной влажности воздуха производится психрометром, состоящим из двух термометров, один из которых сухой (он показывает температуру воздуха), а другой смочен. Смачивание производится опущенной в воду марлей. По разности показаний двух термометров и специальной психрометрической таблице (табл. 14) определяют относительную влажность воздуха. Психрометры бывают комнатные и аспирационные. Если комнатный психрометр используется вне помещения, он должен быть защищен от воздействия ветра.
После слива масла, перед подъемом колокола или активной части, снимают препятствующие подъему части (приводы и изоляционные валы переключателей, цилиндры маслонаполненных вводов), отсоединяют от вводов отводы обмоток и подвязывают их, ослабляя распорные винты. Подъем производят плавно, без перекосов, а снятую часть устанавливают горизонтально на деревянных подкладках. После подготовки удобного рабочего места приступают к осмотру активной части.
Все доступные стяжные шпильки ярм. креплений отводов обмоток, барьеров, переключателей и других элементов активной части проверяют, а замеченные ослабления устраняют подтяжкой гаек.
Затяжку винтов и домкратов осевой прессовки обмоток начинают с внутренних нажимных колец. При этом мешающие винты наружных обмоток могут быть временно вывернуты. Затяжка производится равномерно по окружности. Последними затягиваются нажимные винты и домкраты наружных нажимных колец. Все контргайки должны быть затянуты.
Тщательно, с хорошим освещением осматривают изоляцию доступных частей обмоток и их отводов, переключателей, цилиндров и других элементов. Замеченные повреждения устраняют. Осматривают доступные контакты переключателей.
Одновременно с работами на активной части осматривают бак. Остатки масла со дна бака удаляют.
При ревизии производится ряд измерений на активной части. Проверяется схема заземления. Измеряется сопротивление изоляции стяжных шпилек, прессующих колец относительно активной стали и ярмовых балок, а также между сталью и балками. Измеряется сопротивление электростатических экранов. В начале и в конце ревизии измеряют показатели увлажнения изоляции, как указано в § 6.
После проведения всех измерений и проверок непосредственно перед опусканием активной части в бак или установкой колокола активная часть промывается струей горячего трансформаторного масла, качество которого должно соответствовать требованиям табл.1 к вновь заливаемому маслу.
По окончании перечисленных работ активную часть или колокол устанавливают на место. Восстанавливают заземление активной части на бак, а отводы обмоток присоединяют к вводам. После сборки схему подсоединения отводов и схему заземления проверяют визуально. Устанавливают на свои места все снимавшиеся или перемещавшиеся части, трансформатор герметизируется и заливается маслом.
Если климатические условия и допустимая длительность разгерметизации не нарушены, приступают к контролю состояния изоляции трансформаторов согласно § 6.
Вопросы ремонта трансформаторов в настоящей книге не рассматриваются. Перечень основных работ при ремонтах приведен в приложении 2.
Таблица 14. Психрометрическая таблица для комнатного психрометра
Показания смачиваемого термометра, 0С
Влажность воздуха, %, при разности показаний сухого и смачиваемого термометра, 0С
Силикагель
Силикагель — это твердый высушенный гель концентрированного раствора кремниевой кислоты, обладающий свойствами гидрофильного сорбента (способность поглощать различные вещества из воздуха, жидкостей или газов).
Силикагель получают путем взаимодействия силиката натрия с серной кислотой или сернокислым алюминием, содержащим свободную серную кислоту. В дальнейшем образовавшийся продукт промывают и сушат.
Силикагель в продажу выпускают в виде зёрен или шаровидных гранул. Свойства силикагеля заключаются в большом количестве активных групп SiOH и площади поверхности, которые взаимодействуют с полярными веществами, и образуют водородные связи. Активность силикагеля зависит от наличия свободных активных групп и восстанавливается с помощью нагревания сорбента до 150-200 0C.
Силикагель для воздухоосущителя трансформатора
В трансформаторном масле (в период эксплуатации трансформаторов ) копятся продукты окисления и влага, которые снижают качество эксплуатации. Задача удаления примесей успешно решается на термосифонных фильтрах адсорбционной очисткой масла силикагелем. Необходимый для эксплуатации трансформаторов осушенный воздух получают при помощи воздухоосушительных патронов, наполненных силикагелем марки КСКГ, с добавлением небольшого количества силикагель-индикатора.
Индикаторный силикагель должен иметь равномерную окраску зерен. Изменение цвета индикаторного силикагеля свидетельствует об его силикагеля.Тем самым — индикатор помогает узнать величину напитывания сорбента и желательность его замены или восстановления.
Силикагель КСКГ, применяемый во время капитального ремонта трансформатора, снижает кислотное число отработанного трансформаторного масла и позволяет использовать его вторично. Приведенные процессы очищения очень важны в энергетической отрасли и становятся возможными на сорбентах высокого качества. Силикагели, которые мы предлагаем, отвечают этим требованиям и позволяют конечным потребителям в энергетике создавать безопасные условия эксплуатации трансформаторов с наименьшими затратами.
Силикагель в металлургии и других отраслях промышленности.
Сжатый осушенный воздух — это обязательное условие безотказной работы элементов автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП): средств КИПиА, исполнительных механизмов системы автоматики с пневмоприводом. Атмосферный воздух, сжатый до 8 атм. и пропущенный через слой силикагеля, становится осушенным и пригодным для использования.
В металлургии при использовании осушенного воздуха на прокатных станах удачно решается и задача обеспечения дополнительной степени защиты электрокомпонентов блока детекторов (датчиков). Последние находятся под прокатным станом в условиях повышенной влажности, где сверху льется охлаждающая вода. Задача обеспечения безопасности легко решается созданием избыточного давления осушенного воздуха в герметичных шкафах, где смонтированы электрокомпоненты блока детекторов.
Силикагель индикаторный, КСКГ, КСМГ
Наше предприятие на выгодных для Вас условиях, в кратчайшие сроки готово осуществить поставку силикагеля КСКГ, КСМГ, индикаторного силикагеля — по минимальным ценам!
Силикагель — это твердый высушенный гель концентрированного раствора кремниевой кислоты, обладающий свойствами гидрофильного сорбента (способность поглощать различные вещества из воздуха, жидкостей или газов).
НПО «ЭнергоКомплект» предлагаем Вам силикагель следующих марок:
Технические характеристики.
Силикагель получают путем взаимодействия силиката натрия с серной кислотой или сернокислым алюминием, содержащим свободную серную кислоту. В дальнейшем образовавшийся продукт промывают и сушат.
Силикагель в продажу выпускают в виде зёрен или шаровидных гранул. Свойства силикагеля заключаются в большом количестве активных групп SiOH и площади поверхности, которые взаимодействуют с полярными веществами, и образуют водородные связи. Активность силикагеля зависит от наличия свободных активных групп и восстанавливается с помощью нагревания сорбента до 150-200 0C.
Силикагель для воздухоосущителя трансформатора
В трансформаторном масле (в период эксплуатации трансформаторов ) копятся продукты окисления и влага, которые снижают качество эксплуатации. Задача удаления примесей успешно решается на термосифонных фильтрах адсорбционной очисткой масла силикагелем. Необходимый для эксплуатации трансформаторов осушенный воздух получают при помощи воздухоосушительных патронов, наполненных силикагелем марки КСКГ, с добавлением небольшого количества силикагель-индикатора.
Индикаторный силикагель должен иметь равномерную окраску зерен. Изменение цвета индикаторного силикагеля свидетельствует об его силикагеля.Тем самым — индикатор помогает узнать величину напитывания сорбента и желательность его замены или восстановления.
Силикагель КСКГ, применяемый во время капитального ремонта трансформатора, снижает кислотное число отработанного трансформаторного масла и позволяет использовать его вторично. Приведенные процессы очищения очень важны в энергетической отрасли и становятся возможными на сорбентах высокого качества. Силикагели, которые мы предлагаем, отвечают этим требованиям и позволяют конечным потребителям в энергетике создавать безопасные условия эксплуатации трансформаторов с наименьшими затратами.
Силикагель в металлургии и других отраслях промышленности.
Сжатый осушенный воздух — это обязательное условие безотказной работы элементов автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП): средств КИПиА, исполнительных механизмов системы автоматики с пневмоприводом. Атмосферный воздух, сжатый до 8 атм. и пропущенный через слой силикагеля, становится осушенным и пригодным для использования.
В металлургии при использовании осушенного воздуха на прокатных станах удачно решается и задача обеспечения дополнительной степени защиты электрокомпонентов блока детекторов (датчиков). Последние находятся под прокатным станом в условиях повышенной влажности, где сверху льется охлаждающая вода. Задача обеспечения безопасности легко решается созданием избыточного давления осушенного воздуха в герметичных шкафах, где смонтированы электрокомпоненты блока детекторов.
Научно-Производственное Объединение «ЭнергоКомплект» также поможет осуществить доставку силикагеля — в любую точку России, а также ближнего зарубежья автомобильным или железнодорожным транспортом.
По всем интересующим Вас вопросам обращайтесь: