Дегазация трансформаторного масла это

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:

• высокая устойчивость к окислению в течении длительного периода времени;
• уровень пробивного напряжения (30-65 кВ);
• тангенс угла диэлектрических потерь при 90 о С до 0,02;
• температура вспышки 90-150 о С;
• температура застывания от -45 – до -135 о С;
• вязкость 28 – 30 мм 2 /с при 20 о С;
• содержание воздуха до 10%.

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:

• наличие фильтров, поглощающих газы;
• предотвращение перегрева;
• фильтрация;
• чистка от механических примесей;
• использование антиокислителей;
• наличие защитной подушки из инертного газа (окиси углерода, метана, сухого азота).

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.

Распылитель равномерно распределяет нагретое до 50-60 о С масло по кольцам, в процессе лишний воздух удаляется вакуумным насосом через фильтр и цеолитовый патрон. Масло перемещается в следующий бак, процесс повторяется. Периодически проводится анализ, процесс повторяется до тех пор, пока их содержание газов снижается до 0,04%. Дегазированное масло выливается в трансформатор или бак с вакуумом. При первом варианте проводится проверка на пробой.

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.

• вакуумной колонны;
• нагревателя;
• фильтров (грубой и тонкой очистки);
• насосов масляных;
• шкафа управления;
• форвакуумных насосов.

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:

• количества осадков;
• начального уровня кислотности;
• общего состояния трансформатора.

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.

• колонны, оснащенной шаровыми кранами, перекрывающими поток, угловыми клапанами, предотвращающими перенаправление потока, вакуумным вентилем, используемым для перекрытия вакуума;
• нагревателя;
• подающего центробежного насосного оборудования;
• откачивающего центробежного насосного оборудования;
• двух насосов, создающих вакуум;

• фильтра тонкой очистки и сетчатого;
• термостата и термосопротивления (для контроля температуры);
• реле (включение нагрева, контроль потока);
• датчиков уровня;
• манометра;
• вакуумметра.

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.

• нет необходимости в сорбентах;
• не образуются отходы и выбросы, требующие утилизации;
• простая эксплуатация и обслуживание;
• низкое потребление энергии;
• бесшумная работа;
• возможна установка на прицеп при необходимости в использовании в полевых условиях.

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:

• наличие аттестованной лаборатории;
• возможность провести комплексную очистку, в том числе от механических примесей;
• возможность заказать отдельные виды обработки.

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.

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:

1. Устойчивость масла к различным температурам, от самых низких до наивысших, для того, чтобы выяснить в каких условиях может быть использована техника, работающая на данном виде масла.
2. На протяжении какого срока масло может эксплуатироваться без нанесения вреда внутренней изоляции трансформатора.
3. Срок окисления-старения масла и т.п.

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

Ощутимый удар на «возраст» трансформаторного масла наносит не только воздух окружающей среды, но и воздух, растворенный в масле. Это происходит из-за того, что воздух, растворенный в масле и находящийся в твердой изоляции снижает электрическую прочность изоляционной конструкции трансформатора.

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.

Петербургская компания «ЭНАВЭЛ» с 1998 года занимается разработкой и производством широкого спектра оборудования для очистки разных видов промышленных масел. Среди продукции компании установки с функцией нагрева

Функция нагрева трансформаторного и любого другого промышленного масла имеется у следующих серий оборудования «ЭНАВЭЛ»:

1. мобильных блоков БНН (БНН-90, БНН150)
2. мобильных блоков БНФ (БНФ-30, БНФ-45)
3. установок очистки УВФ (УВФ-250, 500 (микро), 1000, 1000 (мини), 2000, 2000 (бис), 2000 (компакт), 3000, 5000, 10000, 20000).
4. Установок регенерации УРМ-1000, УРМ-2500, УРМ-5000

В установках серии БНН и БНФ нагрев является основной функцией. Кроме того, обе модели позволяют перекачивать масло, а в установках БНФ предусмотрена функция фильтрации.
Схема работы этого оборудования от «ЭНАВЭЛ» проста: трансформаторное масло с помощью маслонасоса поступает в проточный нагреватель. Откуда уже нагретое масло подается на фильтр тонкой очистки, который позволяет задерживать загрязнения размером до 3 мм. В модели БНН-90 фильтр не предусмотрен.
В установках БНН-150 и БНН-90 установлены соответственно по три и два проточных нагревателя мощностью по 45 кВт. В БНФ-45 и БНФ-30 установлен один проточный нагреватель мощностью 45 или 30 кВт.
Все установки с функцией нагрева имеют ряд особенностей. Во-первых, они снабжены электронным терморегулятором. Он позволяет задавать и контролировать нагрев. Во-вторых, нагреватели, мощность который выше или равна 30 кВт, имеют три ступени нагрева. Это позволяет эффективно использовать оборудование «ЭНАВЭЛ» в условиях недостаточного электроснабжения. В-третьих, по требованию заказчика установки можно укомплектовать нагревателями любой мощности (от 5 до 135 кВт). В-четвертных, блоки смонтированы на подвижных рамах, что позволяет их без труда перемещать от объекта к объекту. В-пятых, в стандартной комплектации установка снабжена всем необходимым для подключения к маслобакам, а именно входным/выходными рукавами по 10 м, а также кабелем для подключения к сети. При необходимости установку можно доукомплектовать быстроразъемными соединениями или фланцами/фитингами по чертежам заказчика.

Как работают установки серии УВФ, УРМ

В установках серии УВФ, УРМ нагрев масла – это сопутствующая функция комплексной очистки и регенерации трансформаторного масла. В данном случае нагрев ускоряет процессы дегазации, сушки, адсорбционной обработки масла, а также снижает вязкость масла за счет нагрева. Последнее особенно актуально в холодный период года.
На установках УВФ и УРМ мощность нагревателя варьируется от 5 до 90 кВт в зависимости от производительности установки.
Подробнее о том, как работают эти установки, вы можете узнать здесь. А об основных преимуществах оборудования для очистки трансформаторного масла от «ЭНАВЭЛ» можно прочесть здесь.

Обращайтесь, если у вас возникли дополнительные вопросы по оборудованию для нагрева от «ЭНАВЭЛ»!

Комплексная очистка трансформаторного масла с помощью установок «ЭНАВЭЛ» включает три процесса:

1. фильтрация, очистка от механических примесей

Расскажем о каждом из этих процессов, этапов подробнее.

Как происходит фильтрация трансформаторного масла в установках от «ЭНАВЭЛ»

Очистку от механических примесей обеспечивают практически все установки от «ЭНАВЭЛ» – серии ВГБ, УВФ, УРМ, БФН.

Если говорить об установках серии УВФ, то они снабжены двумя видами фильтров – грубой и тонкой очистки.

Грубая очистка является первым этапом всего процесса комплексной очистки, и предназначена для защиты установки от попадания крупных посторонних предметов, которые могут вывести из строя ее элементы. После нее масло подвергается дегазации и сушке.

Тонкая очистка происходит уже на выходе установки и осуществляется двумя способами: механическим и электростатическим. Для механической фильтрации используются полипропиленовые фильтр-элементы мешочного типа. Они были выбраны разработчиками компании по двум основным причинам: 1) из-за плотной структуры – диаметр отверстий составляет 1-5 мкм, 2) из-за повышенной грезеемкости. Плотная структура обеспечивает высокий уровень очистки, а повышая грязеемкость –

экономичность, фильтр-элемент приходится реже менять. Электростатическая очистка позволяет задерживать частицы размером менее 1-5 мкм, с которыми трудно справиться полипропиленовым фильтр-элементам.

Важно то, что «грубые» и «тонкие» фильтры имеют специальную конструкцию, которая позволяет легко и просто производить очистку их самих.

Как происходит дегазация трансформаторного масла в установках от «ЭНАВЭЛ»

Процедура дегазации трансформаторного масла позволяет очистить его от растворенных газов.

В модельном ряду оборудования «ЭНАВЭЛ» предусмотрено два вида установок для дегазации: 1) без нагрева – серия ВГБ, и 2) с нагревом – серия УВФ. Ко второму виду можно отнести и серию УРМ.

В обоих случая дегазация производится с помощью блока термовакуумной сушки, который представляет собой комплекс из вакуумного бака с давлением 5-7 мм ртутного столба и вакуумного насоса. После фильтра грубой очистки трансформаторное масло подается в вакуумный бак. В результате из него удаляется растворенные газы. Для ускорения дегазации масло поступает в бак через специальные форсунку или пенную насадку. «Чистое» масло с помощью маслонасоса подается на фильтр тонкой очистки.

Как происходит сушка (осушка) трансформаторного масла в установках от «ЭНАВЭЛ»

Для сушки трансформаторного масла в установках от «ЭНАВЭЛ» используется тот же самый блок термовакуумной сушки. То есть сушка и дегазация происходят одновременно – из масла удаляется как растворенные газы, так и влага, вода.

Для защиты вакуумного насоса от попадания в него трансформаторного масла во всех установках «ЭНАВЭЛ» предусмотрена специальная система защиты. Она блокирует вакуумную магистраль при попадании в нее масла.

Нагрев трансформаторного масла влияет на скорость и эффективность сушки

Нагрев трансформаторного масла ускоряется процессы по удалению газов и влаги. В результате повышается эффективность и скорость сушки и дегазации, а также всего процесса очистки. Учитывая этот факт, разработчики компании «ЭНАВЭЛ» значительно расширили модельный ряд установок серии УВФ для фильтрации с нагревом. Каждая установка снабжена проточным нагревателем, которое нагревает масло до оптимальной температуры в 45ºС.

В настоящее время «ЭНАВЭЛ» выпускает 10 видов установок серии УВФ: УВФ-250, 500 (микро), 1000, 1000 (мини), 2000, 2000 (бис), 2000 (компакт), 3000, 5000, 10000. С их помощью можно производить обработку разных объемов масла: малых – не более 3 тонн за смену, средних – от 3 тонн, больших – до 20 тонн за смену. Кроме того, «ЭНАВЭЛ» были специально разработаны установки для обработки масла с повышенным содержанием воды и газа (УВФ-200-бис).

В зависимости от установки мощность нагревательного элемента варьируется от 5 кВт до 90 кВт. В нагревателях большой мощности предусмотрено ступенчатое включение нагрева (разделение общей мощности на 3 ступени).

Обращайтесь, если у вас возникли дополнительные вопросы по оборудованию для очистки трансформаторного масла от «ЭНАВЭЛ»!

КОМПЛЕКСНАЯ ОЧИСТКА ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА С НАГРЕВОМ (КЛАСС УВФ®)

Установки класса УВФ® предназначены для комплексной очистки трансформаторного масла (дегазации, термовакуумной сушки, фильтрации, нагрева), а также для вакуумирования внешних объектов, транспортировки и заливки масла под давлением в различное оборудование (как в герметичном так и негерметичном исполнении).

Технические характеристики установок класса УВФ®

Особенности установок класса УВФ

Оборудование для очистки транформаторного масла класса УВФ имеет ряд, особенностей, выделяющих их из ряда российский и зарубежных аналогов.
Установки совершенствуются на протяжении всего сущестования компании ЭНАВЭЛ (с 1998 года), поэтому любая установка класса УВФ
– имеет высокое качество сборки / комплектующих.
– необходимую для комфортно работы степень эргономики и автоматизации.
– высокую надежность и долгий ресурс работы, испытанные уже 15 годами работы данных установок на предприятиях промышленности и энергетики.