Durante a operação a longo prazo, transporte ou instalação, o isolamento sólido de transformadores é umidificado sob a ação do meio ambiente. Como resultado – uma diminuição no nível de resistência nos enrolamentos, um aumento nas correntes de fuga e tangente de perda. Portanto, a secagem dos transformadores é um operação importante e necessário.
Os materiais dos quais o isolamento é feito são, no máximo, higroscópicos. Assim, o papel em sua estrutura possui muitos capilares, por isso absorve facilmente a umidade do ar atmosférico. O óleo, que deve proteger toda a parte ativa do transformador da possível penetração de gases e umidade, também não garante a completa impassabilidade da corrente. Assim, mesmo a parte impregnada de óleo do transformador é umedecida quando exposta ao ar.
A fim de evitar avarias e acidentes, a cada meio ano é efectuada uma manutenção obrigatória nas linhas de energia. Transformadores de secagem – um dos seus mais importantes estágios.
Métodos de secagem de transformadores
Empresas de reparo de equipamentos de energia usam diferentes métodos de secagem de isolamento de transformadores. Normalmente, a escolha do método é determinada pela capacidade de produção do empreendimento, bem como levando em consideração a classe de potência e tensão nominal das usinas.
Existem várias maneiras básicas em que os transformadores são secos:
- método de vácuo frio. É realizado com o uso de equipamentos especiais equipados com uma câmara para congelar a umidade do óleo. Ao evacuar, o transformador aquece, mas a temperatura de isolamento não deve cair abaixo de 20 ° C;
- método de difusão térmica a vácuo. Desta forma, o isolamento de usinas de energia com uma tensão operacional de 110 a 750 kV é geralmente seco. Aquecido a uma temperatura de 80-85 ⁰С, o óleo é alimentado nos enrolamentos e, assim, transfere o calor adquirido para o isolamento. Após o óleo do transformador ser drenado e aspirar por dois dias;
- óleo de pulverização. Para este método, o óleo é aquecido a 100 ° C e pulverizado na parte ativa da usina, aquecendo-o. Este método é bastante longo no tempo e às vezes leva vários dias, dependendo do grau de umidade.
- método de secagem cíclico. O princípio de operação é baseado na pulverização (como no método anterior) de óleo aquecido no isolamento sob condições alternadas de vácuo. Ao mesmo tempo, o ar seco e aquecido é periodicamente alimentado no tanque. O processo é realizado até que a temperatura de isolamento atinja 80-90 ⁰С. No final do transformador é evacuado;
- método de secagem do transformador com ar quente. O ar aquecido a 100 ⁰С é fornecido à parte ativa do transformador, aquecendo assim os enrolamentos e o núcleo magnético. Este método é usado muito raramente, mas o soprador de calor como um equipamento adicional também é usado quando soprando de outras maneiras.
Instalações para secagem de isolamento de transformadores
A GlobeCore desenvolveu vários tipos de instalações que efetivamente lidam com a remoção de umidade (e impurezas mecânicas) na parte ativa do transformador. Estas são estações móveis “Frost” e “Hot Dry”. Considere o dispositivo, o princípio de operação e a eficácia deste equipamento em mais detalhes.
Instalação de transformador de secagem tipo “Frost” da empresa GlobeCore
A instalação do tipo “Frost” é projetada para secagem e evacuação do isolamento sólido de transformadores em condições de despressurização durante sua instalação ou reparo. É utilizado na manutenção de equipamentos de potência operando a uma voltagem de 110 a 1150 kV e cujo tanque resiste a uma pressão de 26 Pa. Para equipamentos de transformadores que não suportem tal pressão no tanque, com o consentimento do fabricante, o tanque pode ser reforçado.
Esta instalação é apresentada em três versões:
O tipo 1 é uma unidade de módulo único equipada com uma unidade de refrigeração de dois estágios (com uma temperatura de resfriamento de até –70 ° C), uma bomba de vácuo de reforço e três bombas de vácuo térmicas. O dispositivo é projetado de tal forma que todos os componentes estejam no mesmo alojamento.
Tipo 2 – a instalação consiste em dois módulos. O primeiro inclui uma unidade de refrigeração de dois estágios e uma bomba de vácuo de reforço. No segundo – bomba foreline com um sistema de líquido para refrigeração e aquecimento. Estes dois módulos são conectados por um fio de vácuo flexível com um diâmetro de 100 mm.
O terceiro tipo também é uma instalação de dois módulos, uma característica da qual é o uso de cada módulo separadamente um do outro. O primeiro módulo inclui apenas uma unidade de refrigeração de dois estágios, o segundo – apenas uma bomba de vácuo foreline com um sistema de refrigeração líquida e aquecimento.
O princípio da instalação “Frost”
O tipo de instalação dos transformadores de secagem “Frost” é executado da seguinte maneira. Um fio de vácuo com um diâmetro de 150 mm é conectado ao tanque. Primeiro, a evacuação é realizada por uma bomba de vácuo frontal, que dilui o ar no tanque para 400 Pa. Em seguida, uma bomba de reforço é usada para criar um vácuo mais profundo. Mesmo antes de aspirar, a unidade é resfriada a – 70 ⁰С. Demora cerca de meia hora para o grau de resfriamento da armadilha de baixa temperatura atingir este indicador a uma temperatura ambiente de +20 ° C.
Depois que o transformador foi evacuado, uma diferença de pressão é criada dentro do equipamento e do tanque de instalação. Como a temperatura dos vapores saturados na armadilha de refrigeração é dez vezes menor, uma queda de pressão é formada precisamente por causa da temperatura. Como resultado, a umidade do isolamento é transferida para a unidade de refrigeração, onde é congelada na superfície do evaporador.
A duração do processo depende do grau de umedecimento da parte ativa do transformador e pode levar até 20 dias.
Observe que a armadilha de resfriamento é equipada com um visor com vidro, com o qual você pode monitorar a quantidade de evaporação dentro da câmara. Se a umidade congelada não aparecer dentro de 12 horas no evaporador, o processo de secagem do transformador pode ser finalizado.
Secagem de transformadores com a instalação tipo “Dry winds” da empresa GlobeCore
A instalação do tipo “Hot Dry” é usada durante a instalação, reparo e manutenção de equipamentos de energia. Basicamente, os transformadores são transportados para o local de instalação em um estado desmontado e já estão montados e conectados à rede de fornecimento de energia.Para evitar a penetração de umidade nos enrolamentos do circuito magnético durante a despressurização do transformador, no processo de introdução na linha de alimentação, a instalação “secador” é conectada a ele.
Ele alimenta o ar quente no tanque, evitando assim que a umidade penetre nos enrolamentos do circuito magnético. Também esta unidade é usada quando o óleo é drenado do transformador durante a despressurização planejada ou do reparo do equipamento.
O princípio de funcionamento da estação de óleo “secos”
Instalação para o tipo de transformador de secagem “a seco” é composto por dois adsorsores e os compartimentos superior e inferior. Um soprador é instalado no compartimento inferior como fonte de ar comprimido. Através do coletor, ele fornece alternadamente ar seco para os adsorventes, cada um contendo 190-200 kg de zeólito. Este mineral tem um alto nível de absorção de umidade. Além disso, pode ser regenerado e reutilizado. Para fazer isso, antes de servir na instalação, os zeólitos são perfurados com ar quente.
Através dos adsorbers, o ar seco entra no forno, onde é aquecido a uma temperatura de 400-420 ° C e vem da parte superior do equipamento para a parte inferior. De lá, através da válvula de saída.
Além disso, a instalação é equipada com filtros finos de 5 mícrons. Este valor é obrigatório para o desempenho de características técnicas durante a secagem do ar. A temperatura do ponto de orvalho é de -70 С.
Ambas as instalações da GlobeCore – “Hoarfrost” e “Hot Dry” são projetadas para secar o isolamento de um transformador. A principal diferença em seu uso pode ser considerada o fato de que o primeiro é projetado para secar a umidade que já penetrou nos enrolamentos do circuito magnético, e o segundo é impedir que entre no tanque do transformador durante sua despressurização.