Регенерация масла трансформаторного Фуллеровой Землей (Fuller’s Earth)

Регенерация масла трансформаторного, 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. Достаточно произвести регенерацию масла

Регенерация масла трансформаторного Фуллеровой Землей (Fuller’s Earth)

Станция масляная мобильная СММ-Р (Станция Масляная Мобильная Регенерационная) разработаны для продления срока службы трансформаторов методом восстановления диэлектрической прочности и химического состава электроизоляционных масел.

В процессе восстановления трансформаторного 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.

трансформаторное масло до и после регенерации на СММ Р

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 400-500 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.

Станция масляная мобильная СММ-Р12 (регенерация масла с реактивацией сорбента)

Станция масляная мобильная СММ-Р12 (регенерация масла с реактивацией сорбента)

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.

Описание конструкции и работы установки СММ-Р12

Установка имеет несколько типов конфигураций;

– стационарная

– мобильная на прицепе

– в комплекте с дегазационной установкой и местом оператора

– с дополнительным модулем регенерации

Технические данные СММ-Р12

КОНФИГУРАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Наименование

исполнения.

Описание исполнения Примечание
Количество колонн с сорбентом/ рекомендуемый дегазационный блок 12/4000 Блок регенерации 1600кг Фуллеровой Земли / дегазация 4000л/час да
Блок ингибирования масла Устройство для добавления присадки DBPC в масло ü
Напряжение

переменного

питающей сети

380 3 фазы ü
Частота тока переменного питающей сети 50 Гц ü
Температура окружающей среды +5…+40oC
Розетки для подключения дополнительного оборудования (указать количество, требуемый тип и  потребляемый ток) 3Ф 32А 1шт
220 10А 3 шт
Программируемый логический контроллер

PLC

Используется для управления технологическим процессом обработки масла ü
Управление c ноутбука Используется для отображения мнемосхемы оборудования а также обеспечивает управление установкой посредством ввода данных с клавиатуры и мышки ü             
GSM модуль Для дистанционного отслеживания работы установки ü             
Принтер Для распечатывания данных о работе установки ü             
Цифровой счетчик масла Используется для определения количества обработанного масла. Имеет возможность отображения текущей производительности установки. ü
Датчик определения содержания влаги в масле Используется для измерения количества воды в масле. ü
Вход масла ДУ -40 L -30 метров ü
Выход масла ДУ -40 L -30 метров ü
Система контроля уровня масла в трансформаторе

SST (Transformer Security Sestem)

Отслеживает уровень масла в трансформаторе. При снижении уровня ниже допустимого отключает установку. ü
Исполнение в металлическом контейнере Установка смонтирована в металлическом контейнере с крышей, выполненной из металла и съемными люками для обслуживания ü
Комната-место для оператора Установка оборудована комнатой для работы оператора.

Комната оборудована столом и кондиционером воздуха

ü
Угольный фильтр + каталитический преобразователь газов Применяется для снижения выхлопа вредных веществ. Обеспечивается максимальная защита окружающей среды. Требуется периодическая замена фильтровального элемента ü
Набор переходников для работы с трансформатором

(укажите диапазон диаметров)

Требуется для подключения к различным трансформаторам

 

0.¾” – 2”

ü
Плавное управление производительностью (PID) Позволяет обеспечить автоматический контроль производительности станции ü
Плавное регулирование нагревателем (PID) Обеспечивает плавное  наращивание температуры масла и постоянное его поддержание посредством регулирования потребляемого тока. ü
Возможность работы с дополнительным модулем регенерации В программное обеспечение и конструкцию установки заложить возможность подключения от одного до двух дополнительных модулей регенерации на 12 колон каждый ü

Назначение станции масляной мобильной СММ-Р12 

Установка предназначена для регенерации трансформаторных минеральных и синтетических масел.

При длительной работе масел происходит их старение. Продуктами деградации масла являются различного рода химические компоненты, негативно влияющие на характеристики масла, как диэлектрика, так и на работу электрических аппаратов. Для устранения данной проблемы необходимо проводить периодическую регенерацию масла.

Станция используется при монтаже, ремонте и эксплуатации маслонаполненного высоковольтного оборудования (силовые трансформаторы, высоковольтные выключатели и т.д).

Станция предназначена для обработки электроизоляционных масел и сервисного обслуживания трансформаторов.

В процесс обработки электроизоляционных масел входят:

  • Удаления растворенных в масле газов.
  • Удаление свободной и растворенной воды.
  • Удаление твердых частиц.
  • Удаление продуктов распада масла.

В сервисное обслуживание трансформатора входят:

  • Вакууммирование трансформатора.
  • Нагрев трансформатора и активной части обмоток горячим маслом.
  • Удаление шлама с обмоток трансформатора.

Станция масляная мобильная регенерации масла СММ-Р12, технические характеристики 

 

Наименование параметра Ед. изм. Значение
Производительность л/час 4000
Потери масла в режиме регенерации % 2-20
Максимальная допустимая температура масла оС 80
Давление на выходе бар 2,5
Мощность нагревателя масла кВт 75
Номинальная скорость всасывания вакуумной системы л/час 280 000
Масса используемой Фуллеровой Земли кг 1600
Максимальная потребляемая мощность, без/с дополнительным блоком СММ-Р12Д кВт 130/145
Параметры электропитания
Количество фаз 3p+1N+PE
Напряжение В 380
Частота переменного тока Гц 50
Присоединительные размеры
Вход масла Ду 40/Camlock C150
Выход масла Ду 40/Camlock C150
Выхлоп вакуумных насосов Ду 32
Выхлоп блока реактивации Ду 50
Спецификации фильтровальных элементов
Фильтр грубой очистки (сетчатый фильтр) мкм 100
Фильтр предварительной очистки с фильтровальным элементом мкм 25
Фильтр блока регенерации очистки с фильтровальным элементом мкм 0,3 Х 2
Фильтр тонкой очистки с фильтровальным элементом мкм 5
Габаритные размеры/без прицепа
Длинна мм 11500
Ширина мм 2090
Высота мм 2110
Вес кг 15000

 Характеристики нового масла по стандарту

Наименование параметра Ед изм. Значение
За 1 цикл термовакуумной дегазации
Массовое влагосодержание г/т 5
Объемное газосодержание об % 0,1
За 3 цикла термовакуумной дегазации
Массовое влагосодержание г/т 3
Объемное газосодержание об % 0,05

 Характеристики обработанного масла на выходе из станции масляной мобильной СММ-Р12 после регенерации

Наименование параметра Ед. изм. Значение
За 1 цикл термовакуумной дегазации
Массовое влагосодержание г/т 5
Объемное газосодержание об % 0,1
Кислотное число, по IEC 296; ASTM D-664 мгКОН/г 0,01
Сера коррозионная  по ISO 5662; ASTM D-1275 отсутствие
Пробивное напряжение, по IEC 156; ASTM D-1816 кВ 70
Поверхностное натяжение, при 25ºС по ISO 6295; ASTM D-2285 Н/м 45
Тангенс угла диэлектрических потерь при 90ºС по IEC 247; ASTM D-924 0,01

Внимание!  Характеристики масла могут отличаться от указанных в таблице. Характеристики масла после обработки зависят от свойств исходного масла. 

Описание станции масляной мобильной СММ-Р12

Установка изделие представляет каркасную конструкцию, на которой смонтированы:

  • Блок регенерации масла
  • Блок дегазации масла
  • Комната оператора

Регенерация масла трансформаторного Фуллеровой Землей (Fuller’s Earth)

Дополнительный блок СММ-Р12 (опционально увеличивает производительность установки в 2 раза)

Блок дегазации – часть оборудования, в которой происходит фильтрация, нагрев, и вакуумная осушка масла.  Блок дегазации оснащен трубопроводом для подачи масла в блок регенерации, и трубопроводом  приема масла после регенерации.

Блок регенерации – часть оборудования, в которой происходит восстановление химических свойств масла. Восстановление масла происходит с помощью сорбента. Сорбент способен впитывать продукты распада масла, тем самым проводя его осветление и повышение диэлектрических характеристик.

Комната оператора – часть оборудования, в которой размещен шкаф управления стол и другие элементы для работы. Шкаф электроуправления – металлический шкаф, в котором размещена силовая и управляющая аппаратура. Шкаф электроуправления соединен с каждым электрическим компонентом и для каждого компонента предусмотрена защита от короткого замыкания или перегрева.

Рабочие схемы и описание работы компонентов.

Схема управления представлена в пневмогидравлической диаграмме, на которой отображены основные гидравлические, пневматические и вакуумные устройства, а также отображены возможные потоки жидкостей и газов.

Гидравлическая схема условно разделена на блоки:

  • Блок дегазации
  • Блок регенерации
  • Дополнительный блок регенерации СММ-Р12Д
  • Блок управления пневматических кранов
  • Устройство аварийного отсечения трансформатора – Transformer Security System – TSS.

 Блок дегазации

Блок дегазации это оборудование для фильтрации и удаления растворенных газов и влаги из масла. Обработка нагретого масла происходит в среде глубокого вакуума.

Регенерация масла трансформаторного Фуллеровой Землей (Fuller’s Earth)

Блок регенерации

 Блок регенерации  это оборудование для восстановления трансформаторного масла с помощью сорбента. Блок регенерации оснащен системой многократной реактивации сорбента.

Регенерация масла трансформаторного Фуллеровой Землей (Fuller’s Earth)

Дополнительный блок

Дополнительный блок регенерации это дополнительный набор колонн, который подключается к основному блоку регенерации. (опционально)

Регенерация масла трансформаторного Фуллеровой Землей (Fuller’s Earth)

Блок управления пневматических кранов

Блок управления пневматических кранов

Устройство аварийного отсечения трансформатора – Transformer Security System – TSS

Устройство аварийного отсечения трансформатора - Transformer Security System – TSS

Описание основных компонентов установки основные компоненты блока дегазации

 MF1 – сетчатый фильтр.

Предварительный фильтр установлен на входном трубопроводе. В фильтре установлена сетка тонкостью фильтрации 100мкм. Конструкция фильтра предусматривает его разборку и очистку. В фильтре предусмотрен датчик наличия масла на входе и дренажный кран.

MF1– Сетчатый фильтр

F1 – Предварительный фильтр и F2 – фильтр тонкий

Фильтр предварительной и тонкой очистки предназначен для фильтрации масла от механических примесей.

На фильтре предусмотрена возможность замены фильтрующего элемента, слива масла и взятия проб после фильтрации.

Также на фильтре предусмотрен  автоматический клапан сброса воздуха и датчики определения загрязненности фильтра

F1,F2-.фильтры тонкой и грубой очистки

Н1– Нагреватель масла

Нагреватель состоит из двух нагревательных секций по 35кВт каждая.

Нагреватель имеет уникальную конструкцию. Обеспечивает безинерционную работу и низкую поверхностную мощность нагрева до 1,1вт/см2.

Нагреватель состоит из двух нагревательных секций по 35кВт каждая.

VC – Вакуумная колонна.

Вакуумная колонна это металлический сосуд в котором расположены коагуляторы. На поверхности коагуляторов под воздействием температуры и вакуума из масла выкипает влага и растворенные газы.

В колонне предусмотрены датчики уровня, датчик уровня пены, смотровое окно с подсветкой и сливной кран.

Вакуумная колонна это металлический сосуд в котором расположены коагуляторы