In diesem Artikel werden wir uns mit der Entgasung von Transformatorenöl befassen, wie bestimmt wird, welche Methoden es gibt, um das Öl während des Betriebs des Transformators vor Oxidation zu schützen, sowie mit Geräten, die zum Entfernen von Gasen aus Isolierflüssigkeiten verwendet werden.

Wie Gase in Transformatoröl gelangen

Transformatoröl kann auch unter normalen Bedingungen eine große Menge Gas aufnehmen. Interessanterweise ist der Prozentsatz der atmosphärischen Luft und der in Öl gelösten Luft unterschiedlich. Im ersten Fall enthält Luft 78% Stickstoff und 21% Sauerstoff (bezogen auf das Volumen) und im zweiten Fall 69,8% bzw. 30,2%. Die Löslichkeit von Gasen in Öl wird durch die Temperatur und die Wirkung eines elektrischen Feldes beeinflusst.

Die Hauptgasquelle, die in das Transformatoröl eintritt, ist die Atmosphäre. Möglich ist auch die Bildung von Gasblasen durch Vibration im Feststofföl.

Die Gefahr von Gasen für Transformatoröl

Die meisten negativen Auswirkungen auf Transformatoröl im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Gas sind auf Sauerstoff zurückzuführen. Es trägt zur Oxidation der Isolierflüssigkeit bei, gefolgt von einer Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften und einer Abnahme der elektrischen Festigkeit des gesamten Transformatorisolationssystems. In diesem Fall kann der Beginn des Oxidationsprozesses sowohl durch Luft, die aus der Atmosphäre in das Öl gelangt ist, als auch durch im Öl gelöste Luft erfolgen.

Um die Lebensdauer zu verlängern und die Zuverlässigkeit von Leistungstransformatoren zu erhöhen, wird ein Schutz gegen Oxidation und Entgasung von Transformatoröl verwendet.

Methoden zum Schutz vor Öloxidation

Vorbeugende Maßnahmen sollen vor dem Eindringen von Sauerstoff in das Öl während des Betriebs von Transformatoren schützen. Dazu gehören:

zusätzliche Abdichtung von elektrischen Betriebsmitteln;
die Einführung von Antioxidationsadditiven;
Stickstoffschutz.

Letztere besteht im Wesentlichen darin, Luft durch Stickstoff zu ersetzen. Strukturell kann der Stickstoffschutz auf verschiedene Arten implementiert werden. Am einfachsten ist es, den Transformator abzudichten und den leeren Raum über dem Öl mit Stickstoff zu füllen. In praktischen Berechnungen wird empfohlen, die erforderlichen Stickstoffmengen in einer Menge von 15% des Gesamtölvolumens im Transformatorbehälter zu entnehmen. So isoliert das „Stickstoffkissen“ das Transformatoröl und schützt es vor Luftkontakt.

Beim Heizen oder Kühlen kann sich das Ölvolumen ändern, was sich auf den Gasdruck im Tank auswirkt. Eine starke Druckänderung kann zu Notsituationen führen. Daher ist in der Stickstoffschutzausführung ein spezielles Ventil vorgesehen, das je nach den herrschenden Bedingungen entweder einen Teil des Stickstoffs abgibt oder Luft zuführt.

Die Entgasung von Transformatoröl bezieht sich auf Verfahren, deren Verwendung durch die Analyse ausgewählter Ölproben bestimmt wird. Für die Umsetzung werden spezielle Geräte eingesetzt. Entgasung ist die Verarbeitung von Öl, um Gase daraus zu extrahieren und deren Gehalt auf einen Wert zu reduzieren, der die geltenden Normen und Standards nicht überschreitet. Dieser Vorgang wird sowohl für Altöle als auch für Frischöle durchgeführt, die während des Transports oder der Lagerung vor dem Einfüllen in den Transformator mit Gasen gesättigt werden können.

Die Essenz des Prozesses der Entgasung von Transformatorenöl

Moderne Technologien zur Entgasung von Transformatorenölen nutzen Temperatur- und Vakuumänderungen, die mit einer Vakuumpumpe erzeugt werden. Auch wichtige Teile des Entgasers sind:

Metallbehälter;
Spezialdüsen (z. B. Rashig-Ringe);
Sprühgeräte usw.

Um die Geschwindigkeit der Gasentfernung zu erhöhen, ist es notwendig, die Ölschicht zu reduzieren und die Grenzfläche zwischen der Öl- und der Gasschicht zu vergrößern. Hierfür können neben den genannten Raschigringen auch flache Platten verwendet werden.

Es sind auch andere Verfahren zum feinverteilten Versprühen von Öl in einen Vakuumhohlraum bekannt – Sprühdüsen und Ultraschalldüsen.

Transformator-Ölentgasungsanlage

In Anbetracht der Tatsache, dass das Transformatoröl während des Betriebs auch mit anderen Verunreinigungen (mechanischen Partikeln, Wasser, Schmutz usw.) verunreinigt ist, hat GlobeCore eine Modellreihe von CMM-Anlagen entwickelt. Dieses Gerät bietet eine umfassende Reinigung, einschließlich der Entgasung von Transformatoröl.

Hauptmerkmale von GlobeCore-Installationen:

ein breites Leistungsspektrum (ab 160 Gallonen pro Stunde);
die Fähigkeit, Öl direkt im Tank des Leistungstransformators zu verarbeiten (bei Verwendung des Schutzsystems TSS (Transformer Safety System));
ein hohes Maß an Automatisierung der Arbeitsabläufe;
Mobilität (Ausrüstung auf Rädern oder auf einem Anhänger);
zuverlässiger Schutz vor Notsituationen;
einfache Wartung und Bedienung.

Ein Teil der Ölentgasungseinheiten des CMM-Transformators kann auch andere Funktionen ausführen: Erwärmen des Öls vor dem Einfüllen in ein Elektrogerät, Erwärmen des elektrischen Geräts mit heißem Öl, Evakuieren und Vakuumtrocknen der Transformatoren.

Wenn der Volumengasgehalt des behandelten Öls 10,5% nicht überschreitet und der Massenfeuchtigkeitsgehalt 100 ppm beträgt, ist es möglich, in einem Durchgang durch die Anlage die Durchschlagspannung auf einen Wert von mindestens 60 kV zu erhöhen und die Reinheitsklasse nach ISO 4406 auf – / 14/12 zu verbessern.

Auf Wunsch des Kunden können die Standardoptionen für Transformatoröl-Entgasungseinheiten ergänzt werden. Insbesondere stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

Fernsteuerung von Geräten über Mobilfunk;
Leistungsregelung;
explosionsgeschützte Ausführung;
Installation von Feuchtigkeitssensoren und mechanischen Partikeln;
Leistung der Wärmedämmung;
Verwendung bei der Herstellung von Edelstahl usw.

Wir empfehlen Ihnen, sich eingehender mit den CMM-Entgasungsgeräten vertraut zu machen:

Mobile Installation CMM-0.6. Ausrüstung zum Entgasen und Raffinieren von Transformatorenölen mit einer Kapazität von 160 Gallonen pro Stunde. Ideal für die Verarbeitung von Ölen in Leistungstransformatoren, Drosseln, Leistungsschaltern, Durchführungen und Laststufenschaltern.

Mobile Installation CMM-1. Ausrüstung zum Entgasen und Raffinieren von Transformatorenölen mit einer Kapazität von 265 Gallonen pro Stunde. Der Gehalt an Verunreinigungen nach der Verarbeitung beträgt nicht mehr als 10 g / t, die Filterfeinheit beträgt 5 µm.

Installation CMM-4. Multifunktionsgeräte, mit denen Sie Transformatorenöl entgasen und reinigen können, sowie elektrische Geräte mit heißem Öl erwärmen, Vakuumieren und Vakuumtrocknen von Transformatoren. Ölentgasungskapazität 1060 Gallonen pro Stunde.