Der Austausch von Transformatoröl erfolgt meist nach der Analyse zuvor ausgewählter Proben. Es gibt Parameter, deren kritische Werte darauf hinweisen, dass sich das Öl in einem sehr schlechten Zustand befindet und dass sein weiterer Betrieb zu einem Ausfall des Transformators oder einem Unfall führen kann. Unter diesen Parametern kann man die Säurezahl, die Durchschlagspannung und den Tangens des dielektrischen Verlusts unterscheiden.
Eine Säurezahl kennzeichnet die im Transformatoröl enthaltene Säuremenge. Es wird in Milligramm ätzendem Kalium gemessen, das für die vollständige Neutralisation aller Säuren in einem Gramm Öl erforderlich ist. Je höher dieser Parameter ist, desto stärker altert das Öl und umgekehrt. Für frische Öle beträgt der Säurewert normalerweise 0,02 bis 0,03 mg KOH / g. Der Wert dieses Indikators auf 0,1 mg KOH / g gilt als normal.
Die Durchschlagspannung kennzeichnet die Fähigkeit des Öls, einer elektrischen Spannung ohne Durchschlag zu widerstehen, d.h. bestimmt die Zuverlässigkeit nahezu des gesamten Isolationssystems des Transformators. Die Anforderungen an die Durchbruchspannung sind unterschiedlich und hängen von den Betriebsbedingungen der elektrischen Ausrüstung ab.
Dielektrische Verluste sind solche, die durch Wärmeabfuhr eines Öls unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes entstehen. Ihr Wert wird durch einen Parameter charakterisiert, der als Tangens des dielektrischen Verlusts bezeichnet wird. Bei frischem Öl beträgt der Anteil höchstens 0,5%. Die normierten Werte des dielektrischen Verlustfaktors hängen von der Spannungsklasse des Transformators ab. Beispielsweise sollte bei Geräten, die mit einer Spannung von 110-150 kV betrieben werden, der Tangens des dielektrischen Verlusts 12% nicht überschreiten, und bei Geräten mit einer Spannung von 750 kV und mehr – 3%.
Die Vor- und Nachteile des Austauschs von Transformatoröl
Entsprechend der Analyse der ausgewählten Ölproben wurde festgestellt, dass sie ersetzt werden müssen. Sehen wir uns das Vorgehen genauer an und erläutern, welche Vor- und Nachteile es hat.
Das Wechseln des Transformatoröls ist kein schneller Vorgang. Je nach Leistung kann der Transformatortank Dutzende oder sogar Hunderte Tonnen Isolierflüssigkeit enthalten. In der ersten Stufe wird das Öl aus dem Transformator abgelassen, wonach eine Spülung durchgeführt wird, um alle verbleibenden Verunreinigungen und Verschmutzungen zu entfernen. Und erst danach wird der Transformator mit neuem Öl gefüllt. Nach dem Austausch bleiben zwei Probleme ungelöst. Erstens kann der Transformator auch durch gründliches Waschen nicht vollständig gereinigt werden, da ein Teil der Alterungsprodukte von der Zellulosedämmung absorbiert werden kann. Nach dem Einfüllen von frischem Transformatoröl erfolgt der umgekehrte Vorgang, was zu dessen beschleunigter Alterung und einer deutlichen Verkürzung der Lebensdauer bis zum vollständigen Austausch beiträgt. Das heißt, die Lebensdauer der Isolierflüssigkeit wird nicht voll ausgenutzt. Zweitens ist es notwendig, das Problem der Entsorgung großer Mengen an Altöl zu lösen. Angesichts der bestehenden Umweltprobleme muss dies erfolgen, was zusätzliche finanzielle Kosten mit sich bringt. Gibt es eine Alternative zum Auswechseln des Transformatoröls?
Regeneration als Alternative zum Austausch von Transformatoröl
Die Erfahrung von GlobeCore zeigt, dass die Ölregenerierung von Transformatoren eine großartige Alternative zu einem vollständigen Ölwechsel sein kann.
Unter Regeneration wird im Allgemeinen eine gezielte Beeinflussung des Transformatorenöls mittels physikalischer, chemischer, physikalisch-chemischer Methoden oder deren Kombinationen verstanden, um die wichtigen Betriebseigenschaften des Transformatorenöls vollständig wiederherzustellen. Die Firma GlobeCore hat spezielle Geräte für die Regeneration von Isolierölen entwickelt und produziert – Anlagen vom Typ СMM-R. Diese Einstellungen bestehen aus mehreren Blöcken, von denen jeder eine bestimmte Funktion ausführt:
- Ölentgasung;
- Ölregeneration;
- Reaktivierung des Adsorbens;
- die Einführung von Antioxidationsadditiven.
In den СMM-R-Einheiten ist das Prinzip der integrierten Aufbereitung von Transformatoröl implementiert. Die Regeneration (Entfernung von Oxidations- und Alterungsprodukten, sauren Bestandteilen) wird durch die Verwendung eines speziellen Adsorptionsmittels – Fuller-Erde – sichergestellt.
Dieses Gerät kann direkt an den Transformator angeschlossen werden (arbeitend und stromlos). Nach dem Start des Regenerationsprozesses beginnt das Öl in einem geschlossenen Kreislauf zu zirkulieren. Das Öl, das gereinigt und zurückgewonnen werden muss, wird vom Transformator zum Gerät geleitet. Nach dem Durchlaufen der Entgasungs-, Regenerations- und Sperrblöcke fließt das Öl zurück in den Transformator. Infolge ständiger Zirkulation bildet sich ein Ölstrom, der schädliche Verunreinigungen und unnötige Rückstände aus dem Transformator auswäscht. Somit behebt die Regeneration beide Nachteile, die mit dem Ersetzen von Transformatoröl verbunden sind. Der Transformator enthält keine Produkte mehr, die die Alterung des wiederaufbereiteten Öls beschleunigen, und das Öl selbst wird ohne Entsorgung wiederverwendet. Mit diesem Ansatz können Sie Geld sparen, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Leistungstransformatoren erhöhen.
Nach der Regeneration werden die Säurezahl und der dielektrische Verlustfaktor signifikant verringert und die Durchschlagspannung des Transformatoröls wird ebenfalls erhöht. Wir stellen einen weiteren wichtigen Punkt fest. In den meisten Anlagen zur Regeneration von Industrieölen ist das Adsorbens nach einiger Zeit gesättigt und seine Reaktivierung (Entsorgung) ist erforderlich, wofür zusätzliche Ausrüstung erforderlich ist. In СMM-R-Anlagen erfolgt die Rückgewinnung der Fuller-Erde in einer separaten Einheit, wonach das Adsorptionsmittel erneut zur Ölregeneration verwendet werden kann. Insgesamt sind bis zu 300 Reaktivierungen möglich, was einer Betriebsdauer von zwei bis drei Jahren der СMM-R-Anlage entspricht.
