Очистка, сушка и регенерация масла

Сушка масла. В энергетических системах масло сушат двумя способами: просасыванием через него сухого азота или углекис­лого газа при комнатной температуре; над маслом создают ва­куум 20-30 кПа; распылением масла при комнатной температуре и остаточном давлении 2,5-5,5 кПа. Для ускорения сушки масло подогревают до 40-50°С при остаточном давлении 8-13 кПа. В условиях небольших ремонтных предприятий масло сушат путем подогрева или отстоя его при температуре 25-35 °С. Отстой -крайне простой, дешевый и безвредный для масла способ сушки. Недостаток его - большая длительность операции. Сушка масла при помощи подогрева также несложна, причем масло можно подогревать самыми различными методами, в том числе в собственном баке трансформатора. Но длительный нагрев масла может привести к его порче.

Очистка масла. В условиях эксплуатации масло не только увлажняется, но и загрязняется. От воды и механических приме­сей масло очищают центрифугированием и фильтрованием.

Центрифугирование позволяет отделить воду и примеси, ко­торые тяжелее масла. Температура масла должна быть 45-55°С. При пониженной температуре высокая вязкость масла препятст­вует отделению воды и примесей, а при повышении температуры выше 70°С воду трудно отделить из-за начинающегося парооб­разования и повышенной растворимости воды в масле. Кроме того, при повышенной температуре происходит интенсивное старение масла. Для этой цели используется установка ПСМ-1-3000 или ее новая модификация ПСМ-2-4. Эти установки работают на принципе центрифугирования и называются центри­фугами или сепараторами.

Фильтрование – продавливание масла через пористую среду (картон, бумага, материя, слой отбеливающего материала или силикагеля) - осуществляют при помощи фильтров-прессов. Фильтровальная бумага и картон не только задерживают при­меси, но и впитывают воду.

Наибольшей гигроскопичностью обладает мягкий и рыхлый картон, однако он плохо задерживает шлам и уголь и сам выде­ляет много волокон. Чередование в фильтре-прессе листов мяг­кого и твердого картона позволяет получить хорошо очищенное масло. Фильтровать масло желательно при температуре 40-50°С, так как при большей температуре падает гигроскопичность кар­тона и возрастает растворимость воды в масле. Загрязненный картон можно прополоскать в чистом масле, высушить и вновь пу­стить в работу. Для очистки 1 т масла требуется около 1 кг картона. В последнее время для очистки масла от механических приме­сей используют фильтры герметичной конструкции типа ФГН-30, ФГН-60 и ФГН-120.

Фильтр-пресс включают обычно после центрифуги для уда­ления остатков шлама и воды. Он обеспечивает почти предель­ную очистку масла от воды и наиболее высокую электрическую прочность масла. К достоинствам фильтра-пресса относят его способность работать при нормальной температуре, отсутствие смешивания масла с воздухом и возможность очистки масла от мельчайших частиц угля. Однако центрифуги способны очис­тить масло, содержащее эмульсии, тогда как фильтр-пресс для очистки таких масел непригоден. Центрифугу применяют для очистки масел, находящихся в баках работающих трансформа­торов, но при строгом соблюдении техники безопасности. Ис­пользование в фильтрах-прессах в качестве дополнительной фильтрующей среды силикагеля или отбеливающих глин замет­но снижает кислотное число масла.

Регенерация масла. В результате эксплуатации масло окисля­ется (стареет), при этом изменяется его химический состав, обра­зуются кислоты и смолы и одновременно разрушаются те естест­венные антиокислители, которые содержатся в свежем масле. Вследствие старения масла ускоряется разрушение изоляции трансформаторов. Особенно разрушается изоляция органичес­кого происхождения. Однако старение масла влияет на 3-5% основных углеводородов масла, остальная их часть остается не­изменной и хорошего качества. Поэтому масло можно восста­навливать - регенерировать. Регенерация масла позволяет уда­лять из него продукты окисления. Периодичность регенерации должна составлять 5-7 лет. Анализ показывает, что примерно у 30% вышедших из строя трансформаторов изоляция повреждена из-за быстрого старения масла. Следует иметь в виду, что пере­очистка масла снижает его стабильность.

Предохранение масла от увлажнения в процессе эксплуатации трансформатора осуществляется с помощью воздухоосушительных фильтров, конструкция которых может быть четырех модифика­ций: с массой силикагеля 1, 2, 3 и 5 кг. В резервуары с маслом вместимостью до 60 м³ устанавливают по одному фильтру с массой силикагеля 5 кг, а в резервуары вместимостью более 60 м³ – по два фильтра с массой силикагеля по 5 кг.

В качестве сорбента в фильтрах применяют мелкопористый силикагель. Силикагель марок КС КГ и ШСКГ имеет мень­шую влагоемкость по сравнению с силикагелем марки КСМК.

При выборе массы осушающего реагента и фильтра необходи­мо учитывать объем масла в резервуаре или трансформаторе, влаж­ность окружающего воздуха, вид токовой нагрузки (переменная или постоянная), а также в определенной мере размер зерен силикагеля, поскольку их диаметр колеблется в пределах 2,8... 7 мм.

В эксплуатации воздухоосушительные фильтры выбирают ис­ходя из расчета 0,5... 1 кг силикагеля на 1000 кг масла, залитого в защищаемое оборудование (трансформатор).

В соответствии с ГОСТ 11677—85 масляные трансформаторы мощностью 1000 кВ -А и более также должны быть снабжены тер­мосифонными фильтрами для регенерации масла.

Для продления срока службы масла и, следовательно, срока службы самого трансформатора принимают следующие меры:

- применение специальных средств защиты масла от окисления и увлажнения (пленочная или азотная), полная герметизация электрооборудования;

- стабилизация масла антиокислительной присадкой АГИДОЛ – 1 (ионол или 2,6 – дитребутил – 4 – метилфенол) и поддержание ее оптимальной концентрации при эксплуатации;

- непрерывная регенерация крупнопористым адсорбентом масла, залитого в электрооборудование, посредством термосифонных (ТСФ) или адсорбционных (АФ) фильтров;

- эффективное охлаждение масла;

- защита масла от увлажнения и загрязнения из окружающей среды в электрооборудовании со «свободным дыханием» при помощи воздухоосушительных фильтров (ВОФ);

- своевременное принятие мер по восстановлению эксплуатационных свойств масла, непосредственно в оборудовании с помощью передвижных средств очистки и регенерации;

- совершенствование системы контроля качества и оснащения химлабораторий современными методами и приборами.

Одной из лучших присадок является 2,6-дитретичный бутилпа-ракрезол, имеющий название ДБПК. Антиокислительной при­садкой может также служить пирамидон (технический) в коли­честве 3 % от массы масла.

Срок службы масла с антиокислительными присадками увели­чивается в 2 – 3 раза, стоимость их относительно небольшая, уход намного проще, чем за другими видами защиты масла. Добавку присадок производят раз в 4... 5 лет.

В целях проверки состояния изоляции и масла и своевременного обнаружения в трансформаторе развивающихся дефектов проводятся профилактические (межремонтные) испытания трансформаторов согласно объему и нормам испытаний электрооборудования.

Во время этих испытаний особое внимание уделяется проверки характеристик изоляции обмоток и масла (сопротивление изоляций, tgδ и др.), так как они в наибольшей степени претерпевают изменения в условиях эксплуатации в следствие старения и увлажнения изоляции, а также состоянию устройства РПН.

Одним из наиболее информативных методов диагностики состояния силовых трансформаторов, позволяющих выявить возникающие дефекты на ранней стадии, является хромотографический анализ растворенных в масле газов.

Также при профилактических испытаниях производится проверка изоляции и масла негерметизированных вводов, так как они достаточно быстро увлажняются в процессе эксплуатации, масло в них быстро стареет, а в изоляции могут развиваться перекрытия по поверхности вводов из-за повышенных токов утечки, связанных с увлажнением наружных слоев изоляции остова вводов.

В целях получения наиболее полной информации о состоянии силового трансформатора на момент проведения профилактического обследования и, как следствие этого, сокращения материальных затрат, связанных с проведением ремонтов (а иногда и замены) трансформатора, рекомендуется проводить комплексное обследование силовых трансформаторов с привлечением специализированных организаций.

Данный вид обследования исходя из опыта эксплуатации силовых трансформаторов наиболее целесообразен:

- для трансформаторов, отработавших нормативный срок службы-с целью принятия решения о возможности дальнейшей работы и условиях, при которых эта работа возможна;

- для трансформаторов, отработавших 8-12 лет – с целью принятия решения о необходимости и объеме капитального ремонта;

- для трансформаторов, результаты периодических испытаний которых выходят за нормируемые значения, или при других показаниях свидетельствующих о наличии внутреннего дефекта.