Блок регенерации трансформаторного масла СММ-12Р

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

В настоящее время на энергопредприятиях используется более 40% силовых трансформаторов, которые эксплуатируются более 25 лет. Ежегодная повреждаемость трансформаторов имеет тенденцию к значительному росту.
Не смотря на различные подходы к анализу аварийности, основные выводы могут быть сделаны, что наиболее повреждаемыми узлами трансформаторов являются главная изоляция обмоток отводов, регуляторы напряжения и вводы.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Замена всех трансформаторов с длительным сроком службы, учитывая реальную экономическую ситуацию, оказывается невозможной. С другой стороны, фактический ресурс многих трансформаторов не исчерпан. Более того, его можно продлить, сохраняя требуемую эксплуатационную надежность.

Установки типа СММ-Р (Станция Масляная Мобильная Регенерационная) разработаны для продления срока службы трансформаторов методом восстановления диэлектрической прочности и химического состава электроизоляционных масел.

В процессе восстановления масла из него удаляются продукты распада масла и кислотные составляющие, происходит осветление масла, увеличивается его устойчивость к окислению и снижается способность к растворению газов.

Уникальность установок CММ-Р заключается в их способности проводить регенерацию изоляционных масел прямо в трансформаторе при этом трансформатор может обрабатываться как во включенном состоянии так и в отключенном. Регенерация масла на месте эксплуатации дает возможность растворить осадок с изоляции обмоток и удалить его при помощи сорбента.

Несомненной примечательностью установки регенерации является использование специального сорбента «Фуллерова Земля» с возможностью многократного восстановления его характеристик, что дает возможность проводить непрерывную обработку масла без прерываний на замену сорбента и пополнение его запасов.

Сущность процесса регенерации

Сущность процесса регенерации масла заключается в пропускании масла через сорбент, который имеет микропористую структуру, что способствует его «молекулярной фильтрации», в процессе которой вредные примеси и продукты распада масла задерживаются в гранулах сорбента.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

После насыщения сорбента примесями установка СММ-Р задействует режим реактивации сорбента. Во время реактивации сорбента происходит очистка микропор сорбента, при которой все вредные примеси удаляются в специальный сборник и угольный фильтр.

Теоретический ресурс сорбента составляет 300 реактиваций, что составляет 1,5 – 2 года работы.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

После истощения сорбционной способности, сорбент не представляет опасности для окружающей среды и может быть утилизирован как строительный мусор.

Проведенные работы по регенерации масла показали высокие результаты обработки трансформаторных масел.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Используемая технология показала свою высокую эффективность.

При регенерации эксплуатационных трансформаторных масел при использовании данной технологии обеспечивает значительное снижение тангенса угла диэлектрических потерь. Значение после регенерации соответствовало нормам для свежих трансформаторных масел.

Данное оборудование позволяет снизить кислотное число трансформаторного масла до нормируемых значений. Особенностью данной технологии является удаление растворимого и нерастворимого осадка. Осадок опасен тем, что он концентрируется в целлюлозной изоляции и может иметь кислотное число в десятки раз выше чем масла. Масло имеет свойство частично сбрасывать с себя кислые продукты, которые концентрируются в целлюлозной изоляции. При этом изменение кислотного числа трансформаторного масла изменяется очень медленно. Дальнейший рост кислотного числа происходит быстрее и характеризуется образованием нерастворимого осадка и водорастворимых кислот.

При применении регенерации становиться возможным продление срока службы трансформатора на 20-35лет.

Блок регенерации СММ-Р – описание конструкции и работы

Установка СММ-Р представляет собой оборудование для комплексной обработки масла, в состав которого входит блок дегазации масла и блок регенерации.

Конструкция установки предусматривает ее мобильность и возможность работать напрямую возле трансформатора, при этом установка может перемещаться от одного трансформатора к другому при помощи автотранспорта.

Управление оборудованием и контроль технологически параметров осуществляется микроконтроллером с сенсорной панелью управления. Установка работает по заданной программе и не требует вмешательства оператора.

Весь комплекс смонтирован в металлическом контейнере, который устанавливается на полуприцеп или стандартный контейнеровоз. В контейнере предусмотрена вентиляция, освещение, место оператора, место для расположения инструментов необходимых для работы.

Процесс обработки трансформатора заключается в подключении к нему блок дегазации масел и блок регенерации, которые входят в состав комплекса СММ-Р. После проведения всех монтажных работ установки запускают и начинают обработку масла. В процессе работы масло подогревается, фильтруется в блоке дегазации, затем подается в блок регенерации. Регенерированное масло возвращается в вакуумную колонну на блоке дегазации, в котором под воздействием глубокого вакуума и температуры из масла интенсивно выделяется газ и вода, а также масло проходит окончательную фильтрацию.

Во время работы СММ-Р блок регенерации переходит в режим реактивации сорбента, независимо от реактивации сорбента дегазация масла продолжается. Собственно это и дает возможность делать процесс работы на трансформаторе непрерывно. После окончания реактивации, через сорбент снова пропускается масло и регенерируется.

Ниже приведена схема типовая схема подключения установки к трансформатору, и гидравлические схемы блоков дегазации и регенерации.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Рисунок 1 – Схема подключения блоков регенерации СММ-Р и дегазации СММ к трансформатору

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Рисунок 2 – Блок регенерации СММ-Р: C1-Cn – патрон с сорбентом (количество зависит от производительности установки),IT – емкость промежуточная , DT – емкость предохранительная, NS – глушитель шума, CF – фильтр угольный, F – фильтр, CC – шкаф управления, ST – емкость для хранения масла, АF – фильтр воздушный , PS1-PS3 – преобразователи давления, VP1 – насос вакуумный, P1 – P2 насосы масляные,LS1 – LS4 – датчики уровня, LS5 – датчик утечек, DM – датчик перепада давления,V1 – V9 – краны шаровые пневмоуправляемые, MV1 – MV9 – краны с ручным управлением

Описание основных компонентов

Описание основных компонентов

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Патрон с сорбентом

Представляет собой металлическую емкость в которой расположено устройство прогрева сорбента, специальный фильтровальный слой для предотвращения закупорки экрана колонны, а также температурные датчики для контроля процесса реактивации.Каждый патрон вмещает 150 кг Фуллеровой Земли. Количество патронов зависит от   производительности установки.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Емкость промежуточная
Представляет собой металлическую емкость с вмонтированными смотровыми окнами и датчиками уровня. Емкость предназначена для контроля уровня масла   в установке и сбора загрязнений для дальнейшего их удаления из установки.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Емкость предохранительная
Представляет собой металлическую емкость внутри, которой расположена специальная насадка для конденсации паров и дыма во время реактивации и предотвращения попадания жидкости в вакуумный насос.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Глушитель шума
Металлическая емкость с шумоизолирующим устройством, для снижения шума вакуумной системы.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Фильтр тонкой очистки
Металлическая емкость в которой установлен фильтр тонкой очистки. Номинальная тонкость фильтрации фильтра 0,3 мкм. Фильтр используется для фильтрации масла после регенерации

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Емкость для хранения масла
Емкость для хранения регенерированного масла и заправки установки маслом.
Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р Шкаф управления
В шкафу электроуправления установлена вся электроаппаратура. На передней панели шкафа установлены элементы управления и световая сигнализация состояния электропитания
Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р Вакуумный насос
Винтовой вакуумный насос. Используется для поддержания процесса реактивации сорбента.
Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р Насосы масляные
Насосы предназначены для заправки станции маслом и перекачивания масла в сборник.

Блок регенерации трансформаторного масла СММ 12Р

Рисунок 3 – Блок дегазации: VC– емкость вакуумная; H –нагреватель масла; CP1 – CP2 – масляные насосы; MV1– MV16 –кран шаровой ручной; BV1 – BV7 – клапан обратный; F1,F2 – фильтр патронный; М1 – М4 – манометры; EV1– EV6 – електроклапан ; LS1 – LS5 – датчики уровня; VP1 – насос форвакуумный; VP2 – насос вакуумный; EVM – вакуумметр цифровой; R – ресивер; PF – фильтр сетчатый; FS – реле потока; t1–t3 – датчик температуры; CL1 – штуцер входа масла; CL2 – штуцер выхода масла; CL3 – штуцер подачи масла к оборудованию регенерации масла; CL4 – штуцер входа масла после регенерации; AV1 – AV2 – клапан сброса воздуха; LP – сборник утечек; AF – фильтр воздушный; LC – счетчик

Регенерация масла в трансформаторах

Перед началом работы с трансформатором необходимо провести первоначальные пробы масла и определить возможность работы машины с трансформатором во включенном состоянии или выключенном. Необходимо убедиться, что трансформатор не аварийный и газосодержание масла находится в пределах нормы

Когда сделан вывод что трансформатор в рабочем состоянии, можно работать на нем во включенном состоянии. Производительность работы установки зависит во многом от состояния трансформатора, исходной кислотности, количества осадка в масле. Обычно она составляет 50% от полной производительности оборудования. Уменьшение производительности требуется для обеспечения ламинарного движения масла в трансформаторе.

Обычно отработка трансформатора проходит за 8-10 циклов через установку СММ-Р.

При работе на выключенном трансформаторе может быть установлена максимальная производительность, так как турбулентное движение масла не влияет на выключенный трансформатор.

Очистка трансформатора от осадка

Очистка обмоток трансформатора от осадка осуществляется циркуляцией масла через трансформатор нагретого выше температуры анилиновой точки – температуры, когда шлам начинает растворяться в масле. Обычно эта температура находится в пределах 80оС. Удаление осадка происходит одновременно с регенерацией масла.

Для удаления осадка должно использоваться только свежее или регенерированное масло.

Очистка обмоток возможна как на включенном та и на выключенном трансформаторе. Очистка трансформатора занимает от 30 до 60 проходов через установку. При работе на выключенном трансформаторе эффективность растворения падает вследствие отсутствия колебания обмоток, поэтому очистка занимает более длительное время.

Регенерация масла из емкости в емкость

Процесс регенерации масла вне трансформатора проходит также как и в трансформаторе. Отличие заключается в что необходимо снижать производительности установки от номинальной на 20-25%. При этом требуется прерывание работы станции на реактивацию сорбента.

Технические характеристики блока регенерации масла СММ-12Р

Технические характеристики блока регенерации масла СММ-12Р
Параметр Значение
Максимальная скорость потока масла через установку, м3//час 4
Максимальный выход регенерированного масла, при кислотности 0,2mg KOH/g, не более, л 4000
Время регенерации сорбента, часов 16
Максимальная потребляемая мощность, кВт 45
Объем засыпаемого сорбента, кг 1600
Количество колонн с сорбентом 12
Потери масла, на реактивацию сорбента, л 600
Теоретическое соотношение количества обработанного масла к количеству сорбента, кг/кг 4/1
Теоретическое количество реактиваций сорбента 300
Габаритные размеры, мм не более:
– длина 5150
– ширина 2090
– высота 2102

Внимание ! Установка СММ-12Р является отдельным блоком для регенерации масла. Для финишной обработки масла и снижения содержания газов и влаги необходимо применение блока дегазации.

Характеристики обработанных масел

При обработке масел на станции СММ-12Р с блоком дегазации за один проход получают такие характеристики масел.

Показатели Метод испытания Значения до регенерации Значения после регенерации
Внешний вид Определяется визуально в проходящем свете при комнатной температуре и толщине 100мм Непрозрачная жидкость, коричневого цвета Прозрачная жидкость, не содержащая осадка и взвешенных частиц
Кислотное число, мг КОН/г IEC 296; ASTM D-664 0,63 0,01
Сера коррозионная ISO 5662; ASTM D-1275 Наличие Отсутствие
Mассовое влагосодержание, г/т(ppm) IEC 733; ASTM D-1533 170 5
Пробивное напряжение, кВ IEC 156; ASTM D-1816 11 73
Тангенс угла диэлектрических потерь при 90ºС IEC 247; ASTM D-924 4,0 0,001
Объемное газосодержание масла % IEC 60599; ASTM D-3612 12 0,1
Поверхностное натяжение, Н/м, при 25ºС ISO 6295; ASTM D-2285 22 45
Размеры мехпримесей, мкм 50 5
Окислительная стабильность:Кислотное число, мг КОН/г IEC 1125А; IEC 1125B; IP-307 0,2

Примечание: данные характеристики могут отличаться в зависимости от состояния исходного масла.

Список стандартных моделей оборудования и опций

Наименованиеисполнения. Описание исполнения
Количество колонн с сорбентом/ рекомендуемый дегазационный блок 2/- Блок регенерации 300кг Фуллеровой Земли. Без дегазации
2/100 Блок регенерации 300кг Фуллеровой Земли / дегазация 100л/час
4/- Блок регенерации 600кг Фуллеровой Земли. Без дегазации
4/100 Блок регенерации 600кг Фуллеровой Земли / дегазация 100л/час
6/- Блок регенерации 900кг Фуллеровой Земли. Без дегазации
6/1000 Блок регенерации 900кг Фуллеровой Земли / дегазация 1000л/час
12/- Блок регенерации 1800кг Фуллеровой Земли. Без дегазации
12/4000 Блок регенерации 1800кг Фуллеровой Земли / дегазация 4000л/час
24/- Блок регенерации 3600кг Фуллеровой Земли. Без дегазации
24/6000 Блок регенерации 6000кг Фуллеровой Земли / дегазация 6000л/час
32/- Блок регенерации 4800кг Фуллеровой Земли. Без дегазации
32/10000 Блок регенерации 4800кг Фуллеровой Земли / дегазация 100л/час
Блок ингибирования масла Устройство для добавления присадки DBPC в масло
Дополнительный блок для вакуумирования трансформаторов, м3/час.Предельный вакуум 0,01mbar 200
280
500
1000
2100
Напряжение переменного питающей сети 220 3фазы
380 3фазы
415 3фазы
480 3фазы
Или другое
Частота тока переменного питающей сети 50 Гц
60Гц
Температура окружающей среды от -10 до +40
Исполнение из нерж. стали Все емкости и трубопроводы изготавливаются из нерж. стали
Розетки для подключения дополнительного оборудования Розетки для дополнительного оборудования
Шасси Полуприцеп или прицеп для транспортирования оборудования
Программируемый логический контроллера PLC Используется для управления технологическим процессом обработки масла
Сенсорная панель управления Используется для отображения мнемосхемы оборудования а также обеспечивает управление установкой посредством касания к экрану
Управление c ноутбука Используется для отображения мнемосхемы оборудования а также обеспечивает управление установкой посредством ввода данных с клавиатуры и мышки
GSM модуль Для дистанционного отслеживания работы установки
Возможность протоколирования Запись работы данных о работе установки в память PLC или SD карту
Принтер Для распечатывания данных о работе установки
Лабораторное оборудование для определения качества масла Прибор определения кислотности
Прибор определения влагосодержания
Прибор определения пробивного напряжения
Прибор определения тангенса угла диэлектрических потерь
Цифровой счетчик масла Используется для определения количества обработанного масла. Имеет возможность отображения текущей производительности установки.
Механический счетчик масла Используется для определения количества обработанного масла.
Датчик определения содержания влаги в масле Используется для измерения количества воды в масле.
Вакуумная низкотемпературная ловушка Используется для конденсации паров воды выделяемых при вакууммировнии трансформатора или дегазации масла.
Распылитель масла Используется для нагрева активной части трансформатора.
Шланги Используются для подключения установки к трансформатору или к другому оборудованию
Система контроля уровня масла в трансформатореSST (Transformer Security Sestem) Отслеживает уровень масла в трансформаторе. При снижении уровня ниже допустимого отключает установку и
Исполнение в металлическом открытом каркасе Установка смонтирована на открытой платформе и не защищена от воздействия внешней среды.
Исполнение в металлическом каркасе с тентовым покрытием Установка смонтирована в металлическом контейнере со съемной крышей выполненной из тентовой ткани.
Исполнение в металлическом контейнере Установка смонтирована в металлическом контейнере со съемной крышей выполненной из металла.
Исполнение в металлическом контейнере с термоизоляцией Установка смонтирована в металлическом контейнере со съемной крышей выполненной из. Стенки и крыша установки выполнены из термоизоляционного материала.
Площадка-место для оператора Установка оборудована площадкой для работы оператора.
Угольный фильтр Применяется для снижения выхлопа вредных веществ. Требует периодической замены после каждых 20реактиваций сорбента
Каталитический преобразователь Применяется для снижения выхлопа вредных веществ. Не требует замены
Угольный фильтр + каталитический преобразователь Применяется для снижения выхлопа вредных веществ. Обеспечивается максимальная защита окружающей среды. Требуется периодическая замена фильтровального элемента
Сенсор качества масла Возможен автоматический перевод системы в режим реактивации сорбента при снижении работоспособности сорбента
Набор переходников для работы с трансформатором(укажите диапазон диаметров) Требуется для подключения к различным трансформаторам
Плавное управление производительностью (PID) Позволяет обеспечить автоматический контроль производительности станции
Плавное регулирование нагревателем (PID) Обеспечивает плавное наращивание температуры масла и постоянное его поддержание посредством регулирования потребляемого тока.

Примечание: в таблице указан стандартный ряд моделей исполнений и опций. Предприятие GlobeCore производит модели любой конфигурации, и готово к новым конструкторским решениям.