Очистка трансформаторного масла
Очистка масла – это процесс, который устраняет или уменьшает физическое загрязнение при помощи физических процессов очистки, включая фильтрацию, осушку, дегазацию и т.д. Как правило, для очистки масла используют комбинацию фильтрации и вакуумной дегазации. Эти процессы могут быть использованы как на выключенном, так и на подключенном к электросети трансформаторе.
Очистка масла эффективно удаляет частицы размером более 0,2 мкм, а также удаляет большую часть растворенных в масле воды и газов. Этого Процесса, как правило, достаточно, чтобы исправить низкое электрическое напряжение пробоя, вызванное наличием твердых частиц и высоким содержанием воды в масле, которые являются частыми явлениями отработанного и стареющего масла. А также необходимо регулярно проводить плановое техническое обслуживание для того, чтобы сохранить изоляционные и теплоотводящие свойства масла. Однако Процесс очистки масла, не дает долгосрочных результатов, так как он удаляет только небольшую часть от общего содержания воды в трансформаторе. Это происходит потому, что до 97% воды и влаги содержится в изоляционной бумаге и процесс очистки оставляет эту воду, так как он не обрабатывает бумагу. Для того, чтобы значительно снизить содержание воды в трансформаторе необходим более мощный процесс, а именно процесс регенерации масла.
РЕГЕНЕРАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА
Основной принцип регенерации масла, это очистка изоляционного масла путем перекачки масла через сорбент, Землю Фуллера. В этом в микропористом сорбенте масло подвергается “молекулярной фильтрации”. Побочные продукты старения масла (сгоревший осадок, пероксиды, кетоны, карбоновые кислоты, альдегиды, фенолы и т.д.), удаляются и остаются в гранулах Земли Фуллера. Земля Фуллера – это натуральная глина, которая не представляет экологической опасности и может быть утилизирована как строительные отходы после того, как ее поглощающие свойства были исчерпаны.
Процесс проходит в Блоках регенерации – в нескольких колоннах сорбента с фильтрами. Колонны с сорбентом работают либо в режиме фильтрации масла либо в режиме реактивации сорбента. Во время обработки масла, блок регенерации переключается между регенерацией масла и реактивацией сорбента. Переключение происходит автоматически, когда сорбент накапливает определенное количество загрязняющих веществ. Эта функция контролируется диспетчерским управлением (SCADA) и позволяет непрерывный процесс регенерации масла без остановки для замены и утилизации отработанного сорбента.
Реактивация сорбента полностью автоматизирована и позволяет установке обрабатывать масло одним и тем же сорбентом Землей Фуллера около 300 циклов регенерации, со сроком службы сорбента до 2-3 лет.
На завершающей стадии регенерации в очищенное масло может быть введена добавка ингибитора. Оптимальный объем ингибитора составляет от 0,3 – 0,4% от общего объема масла. “Ингибиторная добавка” сначала растворяется в небольшом количестве регенерированного масла и потом закачивается в основной поток. Блок подачи ингибитора является частью блока регенерации.
Установки регенерации масла обрабатывают любые минеральные масла и восстанавливают их до первоначального или лучшего состоянии, когда масло было новым и неиспользованным. Регенерации масла с использованием процесса – это лучшая и менее затратная альтернатива замены масла, так как параметры обработанного масла в большинстве случаев превосходят те, которые предлагает новое масло, как показано в таблице ниже.
ПАРАМЕТРЫ МАСЛА ДО И ПОСЛЕ РЕГЕНЕРАЦИИ НА GLOBECORE УСТАНОВКЕ РЕГЕНЕРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА СММ-Р
Показатели | Метод испытания | Стандартное значение BS 148:2009 | До регенерации | После регенерации |
Внешний вид | Определяется визуально | Прозрачное, не содержащее осадка и частиц | Мутное коричневое | Чистое и прозрачное |
Кислотное число, мг КОН/г |
IEC 296; ASTM D-664 |
≤ 0,03 | 0,63 | 0,01 |
Коррозионно- агрессивная сера | ISO 5662; ASTM D-1275 | Не коррозийная | Наличие | Отсутствие |
Содержание влаги, г/т(ppm) |
IEC 733; ASTM D-1533 |
≤ 20 | 170 | 5 |
Пробивное напряжение, кВ |
IEC 156; ASTM D-1816 |
≥ 30 | 11 | 73 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при 90ºС |
IEC 247; ASTM D-924 |
≤ 0.005 | 4,0 | 0.001 |
Содержание газа в масле | IEC 60599; ASTM D-3612 | – | 12 | 0.1 |
Поверхностное натяжение, Н/м, при 25ºС | ISO 6295; ASTM D-2285 | – | 22 | 45 |
Размеры мехпримесей, мкм | Прозрачное, не содержащее осадка и частиц | 50 | 0.2 | |
Окислительная стабильность: Кислотное число, мг КОН/г | IEC 1125А; IEC 1125B; IP-307 | ≤ 1.2 | – | 0.2 |
ИСТОРИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА
Землю Фуллера использовали для регенерации трансформаторного масла с1965 году, когда она впервые была использована в США и Великобритании.
В 1990 году, инженерная компания Fluidex Engineering Ltd в Южной Африке, разработала мобильные регенерационные установки, использующие автоматизированную реактивацию сорбента. С тех пор они были использованы ведущими компаниями по техническому обслуживанию, включая ABB, SD Mayers, и General Electric для регенерации масла в тысячах трансформаторах по всему миру.
В 2009 году переняли от Fluidex Технологию Регенерации Масла, улучшили и усовершенствовали оборудование соответственно передовым технологиям современного обслуживания масляного оборудования.
В приведенной ниже таблице представлены средние параметры, собранные с более чем 200 трансформаторов, обработанных 3-мя мобильными регенерационными установками компании ABB в Норвегии и Швеции. Для сравнения приведены данные неиспользованных минеральных изоляционных масел (МЭК 60422), чтобы показать эффективность процесса регенерации.
Классификация | Качества масла | ||||
Кислотность (мг КОН / г) | Цвет | Напряжение пробоя (кВ / 2,5мм) | Тангенса угла диэлектрических потерь при 90°С | Поверхностное натяжение, Н/м | |
До регенерации | 0.157 | 4.1 | 68 | 0.0812 | 23.5 |
После регенерации | 0.009 | 1.5 | 80 | 0.0033 | 46.0 |
Последующее отслеживание (прибл. 6-9 месяцев) | 0.014 | 1.6 | 74 | 0.0063 | 42.3 |
IEC 60422 Стандарт | 0.03 | 2.0 | 55-60 | 0.010-0.015 | 35 |
ПРЕИМУЩЕСТВА РЕГЕНЕРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА
Регенерация и очистка масла привлекает своей экономичностью и малозатратностью по сравнению с заменой масла. Хотя из соображения безопасности требуется обесточить трансформатор при подключении и отключении установки регенерации, в то же время регенерацию на трансформаторе рекомендуется проводить, пока он остается под напряжением, т.к. это значительно снижает риск перерывов подачи тока