Um transformador é um sistema complexo, cuja operação confiável depende de muitos componentes. Dentre esses componentes, um papel especial é desempenhado pelo óleo de transformador, que desempenha uma função de dissipação de calor e isolamento. Neste artigo, falaremos sobre como e por que a condição do óleo se deteriora, que efeito a água e o oxigênio têm sobre o óleo e quais tecnologias são mais bem usadas para secar e desgaseificar óleos de transformador.
Como e por que a condição do óleo do transformador se deteriora
Durante a operação do transformador, vários fatores negativos afetam o óleo. Entre eles:
- campo elétrico;
- aquecimento;
- oxigênio do ar;
- agua;
- impurezas mecânicas;
- materiais de construção (metais).
Alguns fatores, como o campo elétrico e a alta temperatura, são objetivos, ou seja, sempre existem independentemente da vontade dos desenvolvedores dos transformadores ou das empresas de energia. Algumas das razões para o aparecimento de outros fatores podem ser limitadas (água, ar). Mas é impossível excluir completamente o impacto dos fatores nocivos sobre o óleo, porque eles são um catalisador para mudanças no óleo e aparecem como resultado de reações químicas dentro do transformador. As bolhas de gás podem se tornar um local para o desenvolvimento de descargas parciais, e a água reduz a rigidez dielétrica do óleo e, ao passar para o isolamento sólido, contribui para sua destruição.
Com o tempo, o óleo envelhece, produtos ácidos da oxidação de hidrocarbonetos são formados nele. Esses produtos se depositam no isolamento, nas paredes do tanque do transformador e no sistema de resfriamento, e nas formas de lodo. O óleo se torna mais viscoso e remove o calor das partes de aquecimento do transformador de forma muito pior. Sob a influência de produtos altamente concentrados de oxidação de hidrocarbonetos, decomposição de celulose em um transformador. O risco de emergências aumenta significativamente.
Para fornecer estendendo a vida útil dos transformadores o óleo isolante deve ser reparado corretamente e em tempo hábil. Isso garantirá a vida útil do transformador de 50 a 70 anos.
O que é necessário para melhorar as condições do óleo
Quando a condição do óleo do transformador se deteriora, ele é processado para melhorar seu desempenho. O principal indicador do envelhecimento do óleo é o índice de acidez. Desde que este parâmetro não exceda 0,5 mg KOH / g, a limpeza é realizada para melhorar o estado do óleo.
Purificação do óleo do transformador – definição ampla, que pode ser entendida como um conjunto de diferentes operações, cada uma das quais permite eliminar um determinado tipo de impurezas.
Entre essas operações:
- filtração de óleo –para remover impurezas mecânicas;
- desgaseificação de óleo – para remover gases;
- secagem do óleo do transformador – para remover a água livre e dissolvida.
Além disso, ao fornecer óleo seco e desgaseificado para transformadores de alta tensão, ele é usado evacuação. Esta operação é necessária para que a água e os gases não entrem no óleo durante o enchimento.
Além disso, a condição geral do sistema de isolamento melhora secagem do isolamento do transformador em fornos a vácuo. É usado para remover água do isolamento do enrolamento.
Um aumento no índice de acidez para um valor de 1 m KOH / g indica que o óleo envelheceu. Nesse caso, substituição do óleo do transformador ou sua regeneração. As propriedades do óleo podem ser restauradas se a composição de hidrocarbonetos úteis for preservada pela remoção dos produtos de oxidação e envelhecimento. Se a composição do óleo for severamente alterada e não puder ser recuperada, o óleo deve ser substituído.
Vamos primeiro considerar os métodos preventivos de proteção do transformador da água e da formação de gases, então – o método de secagem e desgaseificação de óleos.
Purificação de óleo pela unidade GlobeCore CMM no transformador de trabalho
Métodos para proteger o transformador de água e gases
Existem várias abordagens para proteger os transformadores da influência da água e dos gases. Transformadores pequenos são fabricados em um design selado. Isso impõe demandas adicionais à resistência do tanque, uma vez que um tanque frágil pode não suportar o aumento de pressão à medida que a temperatura do transformador aumenta.
Muitos transformadores, incluindo os de alta tensão, usam a chamada proteção de nitrogênio. Com este método de proteção, o espaço sobre óleo do tanque ou expansor é ocupado por uma “almofada de nitrogênio” consistindo de nitrogênio seco. Esta almofada torna-se uma barreira que protege o óleo da entrada de outros gases e água do meio ambiente. Mas não é capaz de evitar que a água e os gases que se formam dentro do transformador entrem no óleo.
Se necessário, após a desgaseificação,nitretação óleo de transformador.
A secagem do óleo do transformador durante a operação é garantida por termossifão e filtros de adsorção. Esses são dispositivos que são preenchidos com um sorvente (mais frequentemente com sílica gel). O sorvente absorve água à medida que o óleo circula pelo filtro. O filtro termossifão é instalado no tanque do transformador e o filtro de adsorção em uma base separada perto do transformador.
Mas sejam quais forem os sistemas de proteção usados, pelo menos antes de despejar o óleo no transformador, é necessário garantir remoção de gás e remoção de água. essa é a parte importante manutenção do transformador. Desgaseificação de óleo de transformador
antes do vazamento e durante a operação, ele retarda os processos de oxidação e aumenta a confiabilidade do sistema de isolamento.
Como isso é feito secagem de óleo a vácuo térmico
Existem várias maneiras de remover a água do óleo. Mas os mais comumente usados são a secagem de zeólita e a secagem térmica a vácuo. A secagem com zeólita remove a água e aumenta a tensão do óleo de 10-15 para 60-70 kV em uma passagem. Mas após a saturação, o zeólito requer reativação. Portanto, se estamos falando de secagem junto com desgaseificação, o tratamento térmico a vácuo é mais preferível. Este tipo de tratamento usa o princípio de fervura antecipada da água sob condições de vácuo. A ilustração mais notável desse princípio pode ser observada em condições de grande altitude, onde uma temperatura de menos de 100 ° C é necessária para ferver a água.
Durante o tratamento térmico a vácuo, o óleo é primeiro aquecido a uma temperatura de 50-55 ° C e, em seguida, alimentado em uma coluna de vácuo. Um vácuo profundo é mantido dentro da coluna de vácuo devido à operação do sistema de vácuo. O óleo entra nos filtros ativadores e flui de seu lado interno para o externo como uma fina película, de cuja superfície a água e os gases são liberados intensamente sob a ação do vácuo.
Assim, o tratamento térmico a vácuo permite a secagem e desgaseificação simultânea dos óleos de transformador sem a formação de qualquer resíduo que requeira reativação, armazenamento ou descarte.
Equipamento de secagem e desgaseificação de óleo GlobeCore
Para secagem térmica a vácuo e desgaseificação de óleos de transformador, a GlobeCore fabrica unidades das séries CMM. Sua principal diferença está no número de estágios do sistema de vácuo.
Unidade de desgaseificação CMM executa várias funções:
- desgaseificação de óleo;
- desidratação (secagem) de óleo;
- filtragem de óleo;
- evacuação do transformador;
- encher o transformador com óleo sob vácuo;
- nitretação de óleo de transformador.
Características do óleo de transformador após o processamento nas unidades GlobeCore:
- tensão de ruptura – não inferior a 70 kV;
- conteúdo volumétrico de gás – não mais do que 0,1%
- teor de umidade da massa – não mais do que 10 gramas por tonelada.
A linha de equipamentos inclui instalações com capacidade de processamento de óleo de 1 a 15 metros cúbicos por hora.
Ao atender transformadores, um fator importante é trabalhar em campo. Para concretizar essa oportunidade, instalamos o equipamento em uma carreta equipada com engate. Portanto, a instalação é transportada rapidamente até o local de operação do transformador com o auxílio de uma viatura da equipe de serviços.
Além disso, a unidade GlobeCore pode ser conectada a um transformador e realizar o tratamento do óleo sem drenar do tanque devido à circulação contínua de óleo em um circuito fechado. O tratamento do óleo pode ser executado tanto no transformador desconectado quanto no de trabalho. No segundo caso, as instalações do CMM são conectadas ao transformador através do sistema TSS (Transformer Security System). Este sistema monitora o nível de óleo no tanque do transformador e quando o nível cai, por exemplo, devido à presença de vazamentos, “corta” a instalação do transformador. O transformador está sempre protegido e não é necessário desconectá-lo da rede elétrica durante a limpeza do óleo.
Quais tipos de óleos podem ser processados pelas unidades GlobeCore
O equipamento GlobeCore é multifuncional em termos dos tipos de óleos processados. Com a ajuda de instalações CMM, o seguinte pode ser executado:
- secagem e desgaseificação do óleo do transformador;
- secagem e desgaseificação de óleo hidráulico;
- secagem e desgaseificação do óleo da turbina;
- secagem e desgaseificação de óleo industrial.
É difícil cobrir todos os aspectos da secagem e desgaseificação do óleo de transformador em um artigo, então você provavelmente terá perguntas. As respostas podem ser obtidas contactando um dos contactos disponíveis na secção correspondente do nosso site.