Trockenluftsystem werden in vielen Industriezweigen eingesetzt, insbesondere in der Energiewirtschaft. Dies ist auf die Besonderheiten der Konstruktion und des Betriebs von Leistungstransformatoren zurückzuführen. Transformatoren wurden entwickelt, um große Spannungen umzuwandeln, die eine Überhitzung verursachen, und erfordern ein Isolationssystem, um die Wärme der Aktivteile umzuwandeln.
Nach einer langen Betriebszeit treten bei Transformatoren häufig Fehler und Ausfälle auf. Die Störungen werden in der Regel durch geplante Wartung und Instandhaltung verhindert. Wenn bei der Wartung ein Fehler erkannt wird, wird der Transformator in die Reparatur geschickt. Es wäre zu teuer für ein Unternehmen, einen Neuen zu kaufen, da ein Transformator eine sehr teure Einheit ist.
Einer der wesentlichen Nachteile der Transformatorisolierung ist ihre Hygroskopizität, d. H. die Fähigkeit, Feuchtigkeit aus der Umgebung zu absorbieren, wenn ein Transformator drucklos gemacht wird. Reparaturarbeiten sollten daher auch ein System beinhalten, das die Isolierung vor Feuchtigkeit schützt.
Was ist, wenn es kein Trockenluftsystem gibt?
110-330 kV Leistungstransformatoren mit weniger als 400 MVA, können ohne Trockenluftsystem geöffnet werden. Während des Druckabfalls gelangt die Feuchtigkeit in die Isolierung, deshalb müssen alle Arbeiten so schnell wie möglich durchgeführt werden, um die Menge der Feuchtigkeit zu reduzieren. Die folgenden Bedingungen müssen ebenfalls erfüllt sein:
— relative Luftfeuchtigkeit (RH) der Umgebung unter 85%;
— Dauer der teilweisen Druckabsenkung weniger als 20 Stunden und vollständige Druckabsenkung weniger als 16 Stunden;
— Temperatur des Aktivteils des Transformators unter 10 ° C;
— Temperatur des Aktivteils des Transformators höher als der Taupunkt der Umgebungsluft um 10 ° C bei voller Druckentlastung und um 5 ° C — bei teilweiser Druckentlastung.
Um die Wahrscheinlichkeit des Eindringens von Feuchtigkeit zu verringern, werden alle Reparaturarbeiten bei trockenem und klarem Wetter durchgeführt. Auch einer Druckentlastung geht die Erwärmung eines Transformators voraus. Die korrekte Ausführung dieses Verfahrens ermöglicht es, das Eindringen von Feuchtigkeit durch Isolierung zu verlangsamen.
Verfahren zur Erwärmung der Isolation von Transformatoren
— Betrieb von Induktionsspulen;
— elektrische Heizöfen unter dem Boden des Tanks;
— Heizöl mit anschließender Zirkulation im Tank;
— DC Heizung.
Induktionsspulen werden häufig zum Trocknen verwendet, obwohl die Erwärmung des Transformators vor der Druckentlastung nicht ihre Hauptfunktion ist. Auch diese Methode ist recht aufwendig.
Der Einsatz von Elektroofenheizungen ist aufgrund ihres geringen Wirkungsgrades und der hohen Brandgefahr keine optimale Lösung.
Die Zirkulation des erwärmten Öls im Transformatorkessel wird häufiger als alle obigen Verfahren verwendet, aber es hat auch Nachteile, die sich im Umgang mit großen Ölmengen (Ausleeren, Ablaufen usw.) manifestieren.
Die Methode der Erwärmung eines Transformators mit Gleichstrom basiert auf der Durchleitung von Gleichstrom durch die Wicklungen von Hoch- und Mittelspannung. In diesem Fall sollte der Strom den Nennwert haben. Die Gesamteffizienz des Prozesses hängt von der korrekten Berechnung auf der Grundlage der bekannten Widerstands- und Nennwerte der Wicklungsströme sowie des Verbindungsschemas ab.
Trockenlufteinheit von GlobeCore
In allen Phasen der Öffnung des Transformators (Druckentlastung) während Reparatur-, Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten ist sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit aus der Luft nicht in den Transformator gelangt. Die Mojave Heat-Einheit wurde speziell für die Trocknung der Luft in Transformatoren entwickelt. Außerdem reinigt es diese von mechanischen Verunreinigungen.
Die Luft wird getrocknet und gereinigt, während sie durch das Sorptionsmittel strömt. Die Vielseitigkeit dieses Gerätes ist die Fähigkeit, das gesättigte Sorptionsmittel in der Einheit und auch die Sorptionsmittel von anderen Einheiten zu regenerieren. Die Trocknungstemperatur sollte nicht höher als 400°C sein.
Technologisches Schema des Trockenluftsystems
Die Trockenlufteinheit besteht aus einer / zwei mit Zeolith gefüllten Sorbensäulen, einem Gebläse, einem Staubfilter, einem Luftverteiler, Regelventilen und einem Schaltschrank. Die Einheit hat einen Lufteinlass am Gebläse und einen Heißluftauslass nach dem Regenerieren des Adsorptionsmittels.
Verwendung der Mojave Heat Anlage
Vor der Druckentlastung des Transformators und dem Anschluss einer «Mojave Heat» ist es notwendig, das technologische Schema, die Knotenpunkte und die Eigenschaften des Transformators genau zu kennen.
Das Trockenluftsystem des «Mojave Heat» Gerät hat folgende Funktionen:
— der Transformator wird auf 60 — 70°C erhitzt;
— Die Temperatur eines Aktivteils während der Druckentlastung beträgt maximal 10°C und darf den Taupunkt der Umgebungsluft bei mehr als 5 ° C nicht überschreiten.
— Die Betriebszeit des Transformators wird durch die «Prüfnormen für elektrische Betriebsmittel» geregelt und strikt eingehalten.
Phasen der Reparatur von Transformatoren:
1 — Vorbereitungsarbeiten;
2 — Trennung der Sammelschienen;
3 — Demontage eines Kühlsystems;
4 — Transport des Transformators zu einem Serviceplatz;
5 — Beheizung des Transformators;
6 — Trennung der Transformatordurchführungen;
7 — Reparatur des Kühlsystems;
8 — Befestigung von Absperrventilen;
9 — Demontage des Transformators;
10 — Befestigung der Durchführungen;
11 — Reparatur des Modusschaltreglers;
12 — Reparatur und Test des Aktivteils;
13 — Reparatur des Tanks;
14 — Zusammenbau des Transformators;
15 — Befüllung mit Öl;
16 — Beheizung und Testen des Transformators;
17 — Transport und Installation des Transformators am Einsatzort;
18 — Abschlussarbeiten.
Funktionsprinzip der Mojave Heat-Einheit
In einer Mojave Heat Anlage wird die Luft in zwei autonomen Adsorbenskolonnen mit synthetischem Zeolith getrocknet und in einem Staubfilter von mechanischen Partikeln befreit. Das Gerät ist transportabel und mobil, das Design ermöglicht den direkten Anschluss an Transformatoren vor Ort.
Automation von Mojave Heat Trockenluftsystem
Die Mojave Heat verfügt über ein halbautomatisches Steuersystem, das manuell eingestellt werden kann. Im manuellen Modus überwacht der Bediener die Einhaltung der technologischen Normen und Regeln.
Die automatische Steuerung hilft, die Gefahr möglicher Bedienungsfehler zu minimieren und Unfälle zu vermeiden, die die Gesundheit und Sicherheit des Bedieners gefährden können. Außerdem gibt es eine Sicherheitsfunktion, die den Start der Anlage verhindert, wenn die Aktionen des Bedieners nicht korrekt ausgeführt wurden. Die Parameter für Durchfluss, Temperatur und Druck am Ausgang werden von einem Bediener eingestellt und in einer geschlossenen Schleife geregelt.
Das automatische Steuersystem einer Einheit wird von einer industriellen Steuerung, einem Satz von Modulen mit Ferneingabe und -ausgabe und verschiedenen Sensoren und Ventilen bereitgestellt. Außerdem ist die automatische «Mojave Heat» mit Frequenzumrichtern ausgestattet, die die Luftmenge steuern, die notwendig ist, um den Transformatorkessel zu spülen oder das Adsorptionsmittel zu regenerieren. Ein PID-Regler stellt die Solltemperatur des Heizelements zur Verfügung und ermöglicht eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz des Geräts.
Zusätzliche Eigenschaften der Mojave Heat:
— Lieferung der Ausrüstung vor Ort (in Übereinstimmung mit den Gesetzen und Vorschriften);
— automatisierte Prozesskontrolle;
— ein Taupunktsensor am Ausgang;
— ein auf Luftströmung arbeitendes Kühlsystem;
— ein Flansch für den Anschluss (falls erforderlich);
— automatische oder halbautomatische Steuerung (auf Kundenwunsch).
Designs des Trockenluftsystems
1 — in einem Container, der dem EU-Standard für den Betrieb in offenen Gebieten entspricht.
2 — auf einem Anhänger, komplett ausgestattet für die Fahrt auf Straßen. Ein Anhänger hat eine Bremsanlage, Feststellbremsanlage, Bremslicht und Warnleuchte. Ebenfalls enthalten ist ein Ersatzrad, eine Werkzeugkiste und Ersatzteile.
Vorteile des Trockenluftsystems «Mojave Heat»
Die Verwendung der Mojave Heat während der Druckentlastung des Aktivteils von Transformatoren ermöglicht:
— Schutz der Isolation vor Feuchtigkeit;
— Durchführung der Druckentlastung in mehreren Stufen, mit einer vollständigen Montage des Transformators;
— Verhindern der Erwärmung des Transformators