Что такое дегазация масла

Новости компании

Необходимость дегазации трансформаторных масел

Влияние растворенных газов на трансформаторное масло

Одним из негативных факторов, характерных для работы трансформаторного масла, является растворение в нем контактирующих с ним газов. Растворенные в жидкости газообразные вещества приводят к снижению электрической прочности масла на 20 — 30%. Если же в нем образуются еще и пузырьки газа, данный показатель падает еще больше. Такому явлению способствуют температурные изменения, воздействие сильного электрического поля и слишком интенсивное движение масла по трубопроводам.

Если масло с растворенными в нем газами будет контактировать с трансформаторной бумагой, это существенно ускоряет ее старение. В этом случае негативное воздействие на нее будет даже более сильным, чем со стороны продуктов окисления в масле.

При том, что о негативном влиянии растворенных газов на трансформаторное масло известно достаточно хорошо, данные о растворимости разных веществ в изоляционной жидкости не столь обширны. Например, точно установлено о прямой зависимости содержания газа в масле от давления газа над жидкостью. Также известно о том, что при повышении температуры газы лучше растворяются в жидкости. Однако растворимость одних и тех же газов в разных маслах разная. Так же и разные газы в одном и том же масле растворяются по-разному.

Растворимость газов в маслах

С растворимостью различных газообразных веществ в трансформаторных маслах можно ознакомиться в таблице. Данные приведены при температуре +25°С и давлении 736 мм рт. ст.

Дегазация трансформаторного масла

С помощью известных способов осушки масла удается практически полностью удалить газ из него. Остаточное содержание газообразных веществ настолько мало, что точно измерить его невозможно. Но в дальнейшем при работе трансформатора масло вновь поглощает газ, если не установлена защитная мембрана. Другие способы защиты (использование расширителя или подушки инертного газа) имеют более низкую эффективность.

Для удаления газов из трансформаторных масел применяют установки типа УВМ. С их помощью можно очистить жидкость не только от газов, но и от других загрязняющих веществ, а также осуществить вакуумирование трансформатора. Установки работают с маслами с вязкостью не более 70 сСт при температуре +50°С. В них предусмотрены такие рабочие режимы:

Характеристики масла после очистки:

Чтобы ничего не пропустить, Вы можете подписаться на рассылку новостей, для этого просто кликнете по кнопке ниже!

Источник

Дегазация трансформаторного масла

Для изготовления вакуумных шлангов требуется резина с малым содержанием серы (1,5 — 2%), обладающая большой гибкостью и способностью к растяжению. Вакуумные шланги изготовляются диаметром 3, 6, 9, 12, 15 и 30 мм и имеют толщину стенок, равную внутреннему диаметру. Применяя вакуумные шланги, необходимо учитывать, что резина со временем стареет (трескается и делается негерметичной). Этот процесс идет особенно быстро под действием света, кислорода и нагревания.
В вакуумных системах применяются специальные краны и запорные устройства. Краны с притертыми пробками (стеклянные и металлические) служат для присоединения манометррв и на небольших лабораторных установках. Такие краны состоят из пробки с отверстиями и муфты с отростками, при помощи которых кран присоединяется к системе. Пробки крана делаются конусообразные (конусность 1:5 или 1:10) и тщательно притираются. Краны смазываются полужидкой смазкой. В промышленных установках применяются сильфонные вентили. В установках низкого и среднего вакуума можно применять вентили с литыми чугунными или бронзовыми корпусами и крышками и резиновые уплотнения. Вакуумные вентили, работающие при остаточном давлении до 133-10^7 — 133-10^8 Па, должны изготовляться из прокатанного металла, уплотнения могут быть из резины или фторопласта. Вентили для сверхвакуумных систем (давление ниже 133-10^8 Па) изготовляются из нержавеющей стали с металлическими уплотнениями, допускающими прогрев вентиля для его дегазации.
Вакуумные насосы характеризуются следующими параметрами: предельным (максимальным) давлением, создаваемым насосом; производительностью насоса (количеством газа, удаляемого в единицу времени, г/с. Па); скоростью откачки — отношением производительности к давлению, измеренному во впускном сечении насоса (см3/с; л/с; м3/с); допускаемым выпускным давлением (для насосов, работающих с пониженным давлением по сравнению с атмосферным); выпускным давлением срыва. Максимально допустимым выпускным давлением называется давление, при котором выпускное давление повышается не более чем на 10% по сравнению с нормальным. Выпускное давление срыва соответствует повышению выпускного давления на порядок по сравнению с нормальным. На рис. 1 показано, какие диапазоны давлений охватываются различными типами насосов.
По выпускному давлению вакуумные насосы делятся на три группы: выбрасывают откачиваемый газ в атмосферу; требуют предварительного разрежения; не выбрасывают газ наружу, а связывают внутри самого насоса. Для насосов, требующих предварительного разрежения, последовательно с ними устанавливают форвакуумные насосы.
В практике электромонтажных работ, как правило, применяются вращательные насосы, у которых весь внутренний объем заполнен вакуумным маслом. К этим насосам относятся пластинчато-роторные, пластинчато-статорные и золотниковые (рис. 2). Надежность работы насоса зависит, в основном, от качества примененного масла. Вакуумное масло должно иметь низкую упругость пара, не должно содержать механических примесей и не должно вступать в химическую реакцию с откачиваемым газом. На каждые 10 л/с откачиваемого объема газа требуется около 0,75 кВт электроэнергии. Скорость откачки вращательных масляных насосов изменяется от 0,6 до 1300 м3/ч. Для откачки больших объемов газа от атмосферного давления применяются насосы типов ВН-4Г и ВН-6Г. Эти насосы могут длительное время работать при давлении у впускного патрубка около 0,013 МПа благодаря наличию у них масло- отбойного устройства.
ниже приведено время откачки 100 л газа от 0,1 МПа до 13,3 Па различными насосами при непосредственном присоединении их к объему:

Рис. 2. Схема вращательных маслонасосов;
а — пластинчато-роторный; 6 — пластинчато-статорный; в — золотниковый

Насосы типов ВН-1Г, ВН-2Г, ВН-4Г, ВН-6Г, ВЕ-300Г и ВН-500Г имеют газобалластное устройство, которое предупреждает проникновение паров в насос. Вращательные масляные насосы могут применяться в стационарных и передвижных установках при температуре окружающего воздуха 15 — 30° С.
Насколько большое практическое значение имеет удаление газовых включений из трансформаторного масла и твердой изоляции изложено в § 1. Впервые требование по дегазации трансформаторного масла (до остаточного содержания газа в масле не более 0,1% по объему) было предъявлено заводом-изготовителем при монтаже первой группы трансформаторов напряжением 750 кВ. Для дегазации масла была изготовлена специальная стационарная установка. Определение остаточного содержания газа в масле производилось по методу, разработанному заводом «Москабель».
Сооружать стационарные установки на каждом объекте монтажа нецелесообразно, поэтому монтажно-наладочным управлением треста ЭЦМ была спроектирована и изготовлена передвижная установка, смонтированная на автоприцепе грузоподъемностью 7 т (рис. 2). Габариты фургона 4900X2300X2500 мм. Масса установки 3,5 т. Так как высоту колонок дегазатора пришлось уменьшить, то, чтобы сохранить поверхность дегазации, было установлено четыре колонки, уменьшен размер колец и увеличено их число.

Основные характеристики дегазатора: количество колонок четыре, высота 1300 мм, наружный диаметр 325 мм, внутренний диаметр 310 мм, объем одной колонки 0,098 м3, общий объем дегазатора 0,39 м3, количество колец в дегазаторе 75 000 шт., размеры колец ЛХ =15Х 15 мм. С помощью коллекторов дегазатор собран в единую жесткую конструкцию, вверху воздушным с d= 100 мм и масляным с d=25 мм, внизу только масляным с d= 100 мм (рис. 41). В комплект установки кроме дегазатора входят: накопительный бак, выдерживающий вакуум примерно 13,3 Па, который служит для слива масла во время отработки режима дегазации и для азотирования масла, необходимого для доливки трансформатора (основное количество масла азотируется в баке самого трансформатора); вакуумный насос типа ВН-1Г; насос типа РЗ-4,5; насос типа ЭЦМ-63-10; вакуумный насос типа ВН-461; абсорбциометр; бачок для слива проб масла; объемный жидкостный счетчик; система трубопроводов; сильфонные вентили; измерительные приборы (вакуумметр ВСБ, вакуумметры образцовые, щит управления, фильтры). Разрез колонки дегазатора показан на рис. 3.
Подготовка установки к работе. Трансформаторное масло, подлежащее дегазации, должно быть предварительно осушено и очищено от механических примесей. Бак с чистым сухим маслом маслопроводом соединяют с насосом установки. Затем установку заземляют и подают напряжение на щит управления. Вентили на входе и выходе масла должны быть закрыты, остальные открыты. Включают вакуумный насос ВН-1Г и производят откачку воздуха из системы. При включении новой установки или после длительного перерыва в работе откачку следует производить не менее 24 ч. При остаточном давлении 133,3 Па производят проверку установки на натекание. Для этого отключают вакуумный насос. Если вакуум в системе начнет быстро падать, то следует найти и устранить течь (проверить сварные швы, плотность фланцевых соединений, подтяжку гаек и т. п.). Герметичность установки можно считать удовлетворительной, если натекание не превышает 66 Па (5 мм рт. ст.) в час.

Для обеспечения вакуумной плотности на торец стакана и на металлический диск накосится смазка следующего состава: смазка ЦИАТИМ-201 35% и канифоль 65%. Герметичность прибора определяется следующим образом: вентили Г, 3, 4, 5 закрывают, открывают вентиль 2, включают вакуумный насос ВН-461 и создают в приборе остаточное давление не более 13,3 Па. Перекрывают вентиль 2 (отключают прибор от вакуумного насоса) и определяют по вакуумметру ВСБ-1 давление в приборе, через 3 мин повторяют определение. Герметичность прибора считается удовлетворительной, если за 3 мин натекание не превысит 6,6 Па. Если натекание будет больше указанного значения, то надо подтянуть накладные гайки, соединяющие латунные трубки с вентилями. Если и после этого натекание будет превышать допустимое значение, то надо осмотреть все соединения, найти и устранить подсос воздуха. При определении остаточного содержания газа в масле в приборе создают остаточное давление не более 13,3 Па (вентиль 4 открывают, вентили /, 2, 3 и 5 закрывают), открывают вентиль / и сливают через него в сливной бачок масло, пока трубки и вентиль не нагреются маслом, поступающим из дегазатора. Затем отключают прибор от вакуумного насоса (закрывают вентиль 4) и определяют остаточное давление в приборе, открывают вентиль 2 и отбирают пробу масла (объем пробы 160 см3). Высота столба масла определяется по шкале, прикрепленной к прибору, затем по градуировочной таблице, которая должна прилагаться к каждому прибору, определяют, какому объему соответствует данная высота столба масла. После отбора пробы измеряется остаточное давление в приборе Рг. Количество газа в масле, % объема масла, подсчитывается по формуле

где v п — объем прибора, см3; v м — объем пробы, см3; Р1 — давление в приборе до отбора пробы, Па; Р2 — давление в приборе после отбора пробы. Па. За истинное значение принимается среднее из двух последовательных определений, причем результаты этих определений не должны отличаться друг от друга более чем на 20%.
Для подготовки прибора к следующему определению надо слить масло в бачок через вентиль 3, после чего вентиль 3 закрывают и вакуумным насосом через вентиль 4 создают в приборе остаточное давление 13,3 Па.

Рис. 5. Абсорбциометр треста «Гидроэлектромонтаж»

Источник

Характеристика, технология и оборудование для дегазации трансформаторного масла

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:

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:

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.

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.

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:

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.

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.

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:

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.

Источник

Дегазация трансформаторного масла: современные методы

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:

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

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.

Источник