Wie lassen sich die Eigenschaften von gealtertem Transformatorenöl wiederherstellen?

Transformatorenöl ist weit mehr als nur ein Isolier- und Kühlmedium. Sein Zustand beeinflusst unmittelbar, wie lange ein Transformator zuverlässig betrieben werden kann. Das Problem besteht darin, dass Transformatorenöl im Laufe der Zeit unvermeidlich altert. Unter dem Einfluss von Wärme, Sauerstoff und Feuchtigkeit sammeln sich nach und nach Schlamm, Säuren und Oxidationsprodukte im Öl an. Irgendwann entsprechen seine Eigenschaften nicht mehr den technischen Anforderungen, sodass sich Anlagenbetreiber die Frage stellen müssen: Wie geht es weiter?

Warum altert Transformatorenöl und warum ist das problematisch?

Während des normalen Betriebs steht Transformatorenöl ständig mit Metallteilen, Isoliermaterialien und Luft in Kontakt. Dadurch kommt es zu:

• hohen Betriebstemperaturen;
• fortschreitendem Verschleiß metallischer Oberflächen;
• Feuchtigkeitseintrag und Oxidation.

Unter idealen Betriebsbedingungen kann Transformatorenöl theoretisch etwa 25 Jahre im Einsatz bleiben. In der Praxis reichern sich jedoch im Laufe dieser Zeit harz- und asphaltenhaltige Verbindungen, oberflächenaktive Stoffe, Säuren, Salze und Metalloxide an. Mit zunehmender Alterung erfüllt das Öl die technischen Anforderungen nicht mehr.

Auf den ersten Blick scheint der Austausch des Öls die einfachste Lösung zu sein. Tatsächlich entstehen jedoch deutlich höhere Kosten als nur für den Kauf von neuem Transformatorenöl. Auch Transport, Ölwechsel und Entsorgung tragen erheblich zu den Gesamtkosten bei.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Entsorgung: Gebrauchtes Transformatorenöl gilt als gefährlicher Abfall. Es kann chlorierte Biphenylderivate, Dioxine, Benzo[a]pyren und Furanverbindungen enthalten. Gelangen diese Stoffe in Boden oder Gewässer, stellen sie ein erhebliches Umweltrisiko dar. Zudem ist ihre fachgerechte Entsorgung mit hohen Kosten verbunden.

Wie funktioniert die Regeneration mit Fullererde?

Eine Alternative zum Austausch des Transformatorenöls ist dessen Regeneration.

Die Regenerationstechnologie von GlobeCore basiert auf der Wechselwirkung zwischen Transformatorenöl und Fullererde (Fuller’s Earth), einem hochwirksamen Adsorptionsmittel. Das Öl wird durch mehrere Regenerationskolonnen geleitet, die jeweils mit etwa 150 Kilogramm (330 lb) Sorbens gefüllt sind.

Innerhalb der Kolonnen strömt das Öl durch das körnige Sorbens, während Alterungsprodukte, Säuren und Verunreinigungen in dessen poröser Struktur zurückgehalten werden. Das Ergebnis ist häufig sofort sichtbar: Das regenerierte Öl verlässt die Anlage deutlich heller als zuvor. Je nach Alterungsgrad des Öls können mehrere Regenerationszyklen erforderlich sein, um die gewünschte Ölqualität zu erreichen.

Was geschieht, wenn das Sorbens gesättigt ist?

Eine häufig gestellte Frage betrifft die Lebensdauer der Fullererde.

Wie jedes Adsorptionsmittel verliert auch sie mit der Zeit an Wirksamkeit und erreicht schließlich ihre Sättigung. Im Gegensatz zu Einweg-Filtermedien muss sie jedoch nicht ersetzt werden.

Stattdessen wird das Sorbens direkt in der Regenerationskolonne bei etwa 600 °C (1.112 °F) reaktiviert – ganz ohne Demontage oder zusätzliche Handhabung. Dadurch werden seine Adsorptionseigenschaften vollständig wiederhergestellt. Dasselbe Sorbens kann auf diese Weise Hunderte Male reaktiviert werden, ohne dass seine Leistung spürbar nachlässt.

Erst wenn das Sorbens nach zahlreichen Reaktivierungszyklen endgültig das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, kann es sicher als Bauschutt entsorgt oder sogar als Bodenverbesserungsmittel in der Landwirtschaft verwendet werden.

Außerdem ist zu beachten, dass während der Regeneration Oxidationsinhibitoren zusammen mit den Verunreinigungen entfernt werden. Deshalb verfügen die Regenerationsanlagen von GlobeCore über eine separate Dosiereinheit, die nach Abschluss des Regenerationsprozesses automatisch frischen Inhibitor zusetzt.

Transformatorenöl-Regenerationsanlagen von GlobeCore

Für die Umsetzung dieser Technologie bietet GlobeCore eine Reihe von Anlagen zur Regeneration von Transformatorenöl an, darunter die CMM-6RL, CMM-10RL und CMM-12R. Die Modelle unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Durchsatzleistung und können daher sowohl für einzelne Transformatoren als auch für große Transformatorenflotten ausgewählt werden.

Zu den wichtigsten Vorteilen dieser Technologie gehören:

• Hoher Automatisierungsgrad. Der Bediener wählt lediglich den gewünschten Betriebsmodus aus, während die Anlage den gesamten Regenerationsprozess automatisch durchführt. Optional ist eine Fernüberwachung über GSM verfügbar, sodass keine ständige Anwesenheit des Bedieners erforderlich ist.
• Umweltfreundlicher Betrieb. Die bei der Reaktivierung des Sorbens entstehenden Gase werden durch Aktivkohle- und Katalysatorfilter gereinigt, wodurch die Umweltbelastung deutlich reduziert wird.
• Hohe Energieeffizienz. Die eigentliche Ölregeneration erfolgt bei Umgebungstemperatur – das Öl wird lediglich durch die Regenerationskolonnen gepumpt. Bei der Reaktivierung des Sorbens dienen die zuvor aus dem Öl entfernten Verunreinigungen selbst als Brennstoff für den Heizprozess.
• Vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Die Technologie ist nicht auf Transformatorenöl beschränkt. Dieselkraftstoff, Heizöl, Hydrauliköl und Vakuumpumpenöl können mit denselben Anlagen ebenfalls regeneriert werden.

Wenn Ihr Unternehmen eine Flotte von Hochspannungstransformatoren betreibt und regelmäßig die Kosten für den Austausch gealterten Transformatorenöls tragen muss, lohnt sich ein Vergleich zwischen den langfristigen Ausgaben für wiederholte Ölwechsel und einer einmaligen Investition in eine Regenerationsanlage. Dank der vielfachen Reaktivierung desselben Fullererde-Sorbens lassen sich über die gesamte Lebensdauer der Anlage erhebliche Kosteneinsparungen erzielen.