Die Zuverlässigkeit und Effizienz moderner elektrischer Netze wird weitgehend von Leistungstransformatoren bestimmt, deren Notabschaltung oder Ausfall zu hohen finanziellen Kosten führen kann. Angesichts aller Komponenten (Kosten für einen neuen Transformator, Kosten für die Demontage eines beschädigten Transformators, Transportkosten, Installationsarbeiten usw.) können die Verluste im schlimmsten Fall mehrere Millionen Dollar übersteigen.
Die Hauptursache für Ausfälle und Pannen von Leistungstransformatoren sind Isolationsschäden – das schwächste Glied in der Struktur. In modernen Transformatoren besteht das Isolationssystem im Wesentlichen aus zwei Komponenten: flüssig (Mineralöl) und fest (Zellulose).
Die Alterungsrate der Papierisolierung hängt von folgenden Faktoren ab:
- erhöhte Temperatur und Expositionsdauer;
- Arbeitsumgebung (Öl, Luft usw.);
- Exposition gegenüber Feuchtigkeit, Sauerstoff sowie den Oxidationsprodukten von Öl und Cellulose.
In diesem Artikel werden Methoden zum Entfernen von Oxidationsprodukten und insbesondere zum Reinigen von Transformatoren mit heißem Öl behandelt.
Austausch von Öl in einem Transformator
Das im Transformator verwendete Öl muss bestimmte Anforderungen erfüllen. Während des Betriebs verschlechtert sich die Qualität allmählich unter dem Einfluss verschiedener Faktoren (hohe Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoff usw.) und es kommt eine Zeit, in der eine Entscheidung über den Austausch oder die Wiederherstellung zum Zweck der Wiederverwendung getroffen werden muss.
Ein normaler Ersatz kann in der Regel nicht alle Probleme lösen. Dies liegt an der Tatsache, dass der Transformator auch bei vorsichtiger Entleerung altes Öl zurückhalten kann, das von der Zelluloseisolierung absorbiert wird und sich in Form eines Films auf den meisten Wicklungen und der inneren Oberfläche des Tanks befindet. Diese Rückstände fallen schnell genug in neues Öl und verschlechtern dessen Qualität stark. Zum Beispiel erreicht Öl der Klasse – / 14/12 (gemäß ISO 4406) in kurzer Zeit die Klasse – / 16/13. Dies ist auf das Eindringen mechanischer Verunreinigungen und Alterungsprodukte von Zellulosedämmstoffen in das neue Öl zurückzuführen. Daher sollte der optimale Prozess nicht nur das Einfüllen von frischem (rekonstituiertem) Öl, sondern auch das Reinigen der festen Isolierung des Transformators umfassen.
Die GlobeCore-Technologie bietet einen modernen Ansatz, der darin besteht, die Lebensdauer von Leistungstransformatoren durch die kontinuierliche Regeneration sowohl der Ölrückgewinnung als auch der Zirkulation von heißem Öl zu verlängern. Dank der Ölzirkulation wird die Zelluloseisolierung gereinigt und die Zuverlässigkeit des Transformators erhöht. Technisch werden diese Prozesse mit Regenerationsanlagen vom Typ СMM-R durchgeführt.
Zirkulationsreinigung von Transformatoren mit heißem Öl
Das Umwälzen von Reinigungstransformatoren mit heißem Öl ist wie folgt. Das Öl wird auf eine Temperatur erwärmt, bei der eine Auflösung des in den Wicklungen angesammelten Niederschlags möglich ist. Normalerweise ist es ungefähr 80 ° C. Das Öl wird vom Boden des Transformators entnommen und in die CMM-R-Anlage geleitet. Dort wird es im thermischen Vakuum entgast, gefiltert und durch ein spezielles Adsorptionsmittel – Fuller-Erde – regeneriert. Als nächstes tritt heißes Öl oben in den Transformator ein. Somit wird ein geschlossener Ölkreislauf gebildet. Das Öl wäscht und löst das Sediment aufgrund der Erwärmung und des Durchflusses aus den Wicklungen und gelangt dann wieder in die Anlage, wo es erneut die Entgasungs- und Regenerationseinheiten durchläuft. Auch in der Anlage befindet sich eine Adsorbens-Reaktivierungseinheit. Nach Abschluss dieses Vorgangs kann die Fuller-Erde wiederholt verwendet werden (300 Reaktivierungen sind möglich, was einer Betriebsdauer von 1,5 bis 2 Jahren der Regenerierungsanlage entspricht).
Die GlobeCore-Heißölreinigungstechnologie eignet sich für die Verwendung mit ein- und ausgeschalteten Transformatoren. Im Fall eines getrennten Transformators treten keine Schwankungen in den Wicklungen auf, so dass die Effizienz der Auflösung des Niederschlags geringer wird und der Reinigungsprozess länger dauert.
Sicherheitsmaßnahmen
Vor dem Reinigen des Transformators mit heißem Öl müssen Proben entnommen werden, um die Möglichkeit eines Betriebs unter Spannung festzustellen, um sicherzustellen, dass der Gasgehalt die maximal zulässigen Werte nicht überschreitet und das Gerät selbst kein Notfall ist.
Wenn Sie den Transformator mit heißem Öl reinigen, müssen Sie das TSS (Transformer Safety System) verwenden. Es enthält Ölstandsensoren. Der Bediener kann kritische Werte einstellen. Wenn diese Werte überschritten werden, werden automatisierte Ventile aktiviert, die die obere und untere Verriegelung blockieren. Dadurch wird die Installation vom Transformator getrennt und das Auftreten potenzieller Notsituationen verhindert.
Die Vorteile der Reinigung des Transformators mit heißem Öl
Das Reinigen des Transformators mit heißem Öl mithilfe der GlobeCore-Technologie bietet folgende Vorteile:
- ermöglicht es Ihnen, gleichzeitig Öl zu regenerieren und Ablagerungen von den Transformatorwicklungen zu entfernen;
- verbessert die Zuverlässigkeit des Transformators;
- reduziert die möglichen Ausfallzeiten des Transformators;
- reduziert die finanziellen Kosten für die Wartung des Transformators und die Entsorgung von Isolier-Öl;
- verlängert die Lebensdauer des Transformators um 20-25 Jahre.