Установка регенерации трансформаторных масел с реактивацией сорбента, землей фуллера (fuller's earth)
В настоящее время на энергопредприятиях используется более 40% силовых трансформаторов, которые эксплуатируются более 25 лет. Ежегодная повреждаемость трансформаторов имеет тенденцию к значительному росту.
Не смотря на различные подходы к анализу аварийности, основные выводы могут быть сделаны, что наиболее повреждаемыми узлами трансформаторов являются главная изоляция обмоток отводов, регуляторы напряжения и вводы.
Замена всех трансформаторов с длительным сроком службы, учитывая реальную экономическую ситуацию, оказывается невозможной. С другой стороны, фактический ресурс многих трансформаторов не исчерпан. Более того, его можно продлить, сохраняя требуемую эксплуатационную надежность.
Установки типа СММ-Р (Станция Масляная Мобильная Регенерационная) разработаны для продления срока службы трансформаторов методом восстановления диэлектрической прочности и химического состава электроизоляционных масел.
В процессе восстановления масла из него удаляются продукты распада масла и кислотные составляющие, происходит осветление масла, увеличивается его устойчивость к окислению и снижается способность к растворению газов.
Уникальность установок CММ-Р заключается в их способности проводить регенерацию изоляционных масел прямо в трансформаторе при этом трансформатор может обрабатываться как во включенном состоянии так и в отключенном. Регенерация масла на месте эксплуатации дает возможность растворить осадок с изоляции обмоток и удалить его при помощи сорбента.
Несомненной примечательностью установки регенерации является использование специального сорбента «Фуллерова Земля» с возможностью многократного восстановления его характеристик, что дает возможность проводить непрерывную обработку масла без прерываний на замену сорбента и пополнение его запасов.
Сущность процесса регенерации.
Сущность процесса регенерации масла заключается в пропускании масла через сорбент, который имеет микропористую структуру, что способствует его «молекулярной фильтрации», в процессе которой вредные примеси и продукты распада масла задерживаются в гранулах сорбента.
После насыщения сорбента примесями установка СММ-Р задействует режим реактивации сорбента. Во время реактивации сорбента происходит очистка микропор сорбента, при которой все вредные примеси удаляются в специальный сборник и угольный фильтр.
Теоретический ресурс сорбента составляет 300 реактиваций, что составляет 1,5 – 2 года работы.
После истощения сорбционной способности, сорбент не представляет опасности для окружающей среды и может быть утилизирован как строительный мусор.
Проведенные работы по регенерации масла показали высокие результаты обработки трансформаторных масел.
Используемая технология показала свою высокую эффективность.
При регенерации эксплуатационных трансформаторных масел при использовании данной технологии обеспечивает значительное снижение тангенса угла диэлектрических потерь. Значение после регенерации соответствовало нормам для свежих трансформаторных масел.
Данное оборудование позволяет снизить кислотное число трансформаторного масла до нормируемых значений. Особенностью данной технологии является удаление растворимого и нерастворимого осадка. Осадок опасен тем, что он концентрируется в целлюлозной изоляции и может иметь кислотное число в десятки раз выше чем масла. Масло имеет свойство частично сбрасывать с себя кислые продукты, которые концентрируются в целлюлозной изоляции. При этом изменение кислотного числа трансформаторного масла изменяется очень медленно. Дальнейший рост кислотного числа происходит быстрее и характеризуется образованием нерастворимого осадка и водорастворимых кислот.
При применении регенерации становиться возможным продление срока службы трансформатора на 20-35лет.
Описание конструкции и работы установки СММ-Р
Установка СММ-Р представляет собой оборудование для комплексной обработки масла, в состав которого входит блок дегазации масла и блок регенерации.
Конструкция установки предусматривает ее мобильность и возможность работать напрямую возле трансформатора, при этом установка может перемещаться от одного трансформатора к другому при помощи автотранспорта.
Управление оборудованием и контроль технологически параметров осуществляется микроконтроллером с сенсорной панелью управления. Установка работает по заданной программе и не требует вмешательства оператора. Весь комплекс смонтирован в металлическом контейнере, который устанавливается на полуприцеп или стандартный контейнеровоз. В контейнере предусмотрена вентиляция, освещение, место оператора, место для расположения инструментов необходимых для работы.
Процесс обработки трансформатора заключается в подключении к нему блок дегазации масел и блок регенерации, которые входят в состав комплекса СММ-Р. После проведения всех монтажных работ установки запускают и начинают обработку масла. В процессе работы масло подогревается, фильтруется в блоке дегазации, затем подается в блок регенерации. Регенерированное масло возвращается в вакуумную колонну на блоке дегазации, в котором под воздействием глубокого вакуума и температуры из масла интенсивно выделяется газ и вода, а также масло проходит окончательную фильтрацию.
Во время работы СММ-Р блок регенерации переходит в режим реактивации сорбента, независимо от реактивации сорбента дегазация масла продолжается. Это дает возможность проводить работы на трансформаторе непрерывно. После окончания реактивации, через сорбент снова пропускается масло и регенерируется.
Особенности работы установки.
Регенерация масла в трансформаторах.
Перед началом работы с трансформатором необходимо провести первоначальные пробы масла и определить возможность работы машины с трансформатором во включенном состоянии или выключенном. Необходимо убедиться, что трансформатор не аварийный и газосодержание масла находится в пределах нормы
Когда сделан вывод что трансформатор в рабочем состоянии, можно работать на нем во включенном состоянии. Производительность работы установки зависит во многом от состояния трансформатора, исходной кислотности, количества осадка в масле. Обычно она составляет 50% от полной производительности оборудования. Уменьшение производительности требуется для обеспечения ламинарного движения масла в трансформаторе.
Обычно отработка трансформатора проходит за 8-10 циклов через установку СММ-Р.
При работе на выключенном трансформаторе может быть установлена максимальная производительность, так как турбулентное движение масла не влияет на выключенный трансформатор.
Очистка трансформатора от осадка
Очитка обмоток трансформатора от осадка осуществляется циркуляцией масла через трансформатор нагретого выше температуры анилиновой точки - температуры, когда шлам начинает растворяться в масле. Обычно эта температура находится в пределах 80
оС. Удаление осадка происходит одновременно с регенерацией масла.
Для удаления осадка должно использоваться только свежее или регенерированное масло.
Очистка обмоток возможна как на включенном та и на выключенном трансформаторе. Очистка трансформатора занимает от 30 до 60 проходов через установку. При работе на выключенном трансформаторе эффективность растворения падает вследствие отсутствия колебания обмоток, поэтому очистка занимает более длительное время.
Регенерация масла из емкости в емкость
Процесс регенерации масла вне трансформатора проходит также как и в трансформаторе. Отличие заключается в что необходимо снижать производительности установки от номинальной на 20-25%. При этом требуется прерывание работы станции на реактивацию сорбента.
Технические характеристики
Предприятие Globe Core предлагает для использования ряд установок с различной производительностью.
- : В установках СММ-Р производительность измеряется двумя величинами, а именно: литрах в час и литрах пропущенных через Фуллерову землю:
- при работе в режиме прогрева и дегазации производительность может считаться в литрах в час.
- при регенерации целесообразно считать производительность в количестве регенерированного масла за цикл. Этот параметр напрямую зависит от количества фуллеровой земли засыпанной в установку и кислотности масла. Приблизительно объем регенерированного масла составляет 4 литра /1 кг фуллеровой земли при кислотном числе масла 0,2mg KOH/g. При снижении кислотного числа соотношение обработанного масла на 1 килограмм земли увеличивается пропорционально.
Модельный ряд установок СММ-Р
СММ-2Р/600 600
СММ-6Р/1000 1000
СММ-6Р/3000 3000
СММ-12Р/4000 4000
СММ-12Р/6000 6000
СММ-24Р/10000 10000
Примечание: в таблице указан стандартный ряд моделей. Предприятие Globe Core производит модели любой конфигурации, и готово к новым конструкторским решениям.
Характеристики обработанных масел
При обработке масел на станции СММ-Р за один проход получают такие характеристики масел
Дополнительное оборудование.
- Контроль уровня масла в трансформаторе.
Важным параметром безопасной работы трансформатора является поддержание требуемого уровня масла в нем.
Для данных целей устанавливают в трансформатор соответствующие датчики уровня. При нормальной работе станции уровень масла в трансформаторе неизменен. В случае падения уровня масла в трансформаторе система автоматического контроля обеспечит предотвращение утечки масла из системы.
Для возможности автономной работы контрольных приборов станции изделие может комплектоваться генератором.
- Электрический кабель с устройством для его хранения.
Станция может комплектоваться электрическим кабелем требуемой длины и сечения, установленным на барабан с пружиным механизмом.
- Блок ингибирования масла.
После регенерации масла, необходимо произвести ингибирование масла , путем добавления соответствующих присадок. Данный блок осуществляет смешивание масла с необходимыми присадками в нужном количестве.
Станции могут быть смонтированы на одно-, двух-, трехосном полуприцепе или двухосном прицепе.
Корпус прицепа может выполняться как в утепленном так и неутепленном варианте.
Корпус полуприцепа может оснащаться системой подогрева, при работе изделия при низких температурах.
Для циркуляции воздуха может установливаться система вентиляции станции.
На прицепе устанавливается тормозная система, световая сигнализация (12 или 24В), согласно требований заказчика и норм действующим на территории эксплуатации.
Прицеп комплектуется запасным колесом, закрепленным на специальном кронштейне.
