Transformatoröl Entwässerung

Jedes Öl, das zur Verwendung in Kraftgeräten bestimmt ist, muss bestimmte Anforderungen erfüllen. Das heißt, seine Qualität und technischen Eigenschaften sollten nicht schlechter sein als die in den Zulassungsdokumentationen und technischen Datenblättern für Geräte angegebenen Werte. Abweichungen können zum Ausfall teurer Transformatoren und zu Stromausfällen führen. Wichtige Indikatoren sind Durchschlagspannung, Feuchtigkeit und Gasgehalt. Beispielsweise sollte Öl zum Einfüllen in 750-kV-Leistungstransformatoren nicht mehr als 0,001% Feuchtigkeit und 0,15% Gas (bezogen auf das Volumen) enthalten. Daher ist die Entgasung und Entwässerung von Transformatorenöl ein wichtiger Bestandteil der umfassenden Wartung von Leistungstransformatoren.

Woher kommt die Feuchtigkeit im Transformatoröl?

Feuchtigkeit kann auf zwei Arten in das Transformatoröl gelangen:

  • aus der Atmosphäre;
  • infolge von Alterungsprozessen in der festen Isolierung des Transformators.

Auch die Formen, in denen das Öl Feuchtigkeit enthält, sind unterschiedlich. Es kann absorbiert, gelöst, in Form einer Emulsion oder in freier Form vorliegen. Im ersten Fall haben Wassermoleküle eine enge Beziehung zu Ölmolekülen. Solches Wasser beeinflusst die Durchschlagspannung praktisch nicht. Aber wenn sich seine Temperatur ändert, kann es in einen gelösten Zustand oder in eine Emulsion übergehen. Im zweiten Fall befinden sich Wassermoleküle zwischen den Ölmolekülen und berühren sich nicht direkt. Diese Feuchtigkeit hat auch fast keinen Einfluss auf die Durchschlagspannung. Die größte Gefahr für Transformatorenöl ist Emulsion und freies Wasser. Emulsionswasser entsteht durch die Vereinigung von Molekülen zu kleinen Tropfen. Freies Wasser tritt wiederum entweder aus Emulsionswasser oder durch direktes Eindringen großer Tropfen in das Öl auf.

Was ist die Gefahr von Feuchtigkeit für Transformatoröl

Bei kugelförmigen Wassertropfen im Transformatoröl und Einwirkung eines elektrischen Feldes werden diese Tropfen abgezogen. Sie werden zu Ellipsen und werden durch entgegengesetzte Ladungen an ihren Enden voneinander angezogen. Dadurch bilden sich Ketten mit erhöhter Leitfähigkeit, die zum Zerfall von Transformatoröl führen. Eine signifikante Abnahme der Spannungsfestigkeit wird bereits bei einer relativ geringen Feuchtigkeitsmenge beobachtet. Ein Überschreiten des Feuchtigkeitsgehalts von Transformatoröl von 50 g / t kann zum Ausfall und zum Ausfall des Leistungstransformators führen.

Der Einfluss von Wasser kann auch andere negative Folgen haben, darunter:

  • schnellere Alterung der Transformatorpapierisolierung;
  • Erhöhte Kohlenstoffbildung beim Auftreten eines Lichtbogens;
  • Erhöhen Sie die Korrosionsaktivität des Öls in Bezug auf die Metallteile des Transformators.
  • Nasses Öl oxidiert schneller als trocken;
  • Mit zunehmender Temperatur verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften des Öls.

Die oben genannten negativen Faktoren reichen völlig aus, um die Bedeutung des Entwässerungs von Transformatoröl zu verstehen.

Vorbeugende Maßnahmen zum Schutz des Öls vor Feuchtigkeit

Als vorbeugende Maßnahme zum Schutz des Transformatoröls vor Feuchtigkeit werden sogenannte “Kissen” verwendet, wenn der Raum zwischen Öl und Luft mit speziellen Substanzen (z. B. Stickstoff) gefüllt ist. Sie werden zu einer Barriere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in das Öl.

Lufttrocknungsfilter, die mit Kieselgel gefüllt sind, werden ebenfalls verwendet. Dieses Adsorbens hat ein hohes Feuchtigkeitsaufnahmevermögen und verhindert das Eindringen von Transformatoröl.

Eine vollständige Feuchtigkeitsfreiheit kann jedoch auch mit modernen Vorsorgemaßnahmen nicht garantiert werden. Daher wird die Entwässerung von Transformatoröl verwendet.

Wie wird Transformatoröl getrocknet?

Bisher wurden Zentrifugen und Filterpressen eingesetzt, um dieses Problem zu lösen. Sie waren jedoch unbequem und schwierig zu bedienen. Dies trug zur Entstehung neuer Geräte bei, deren Prinzip auf zwei unterschiedlichen Ansätzen beruhte: Ölbehandlung mit Adsorbentien sowie Exposition gegenüber Temperatur und Vakuum. Diese Methoden zum Entwässerung von Transformatoröl sind derzeit die gebräuchlichsten und werden im Folgenden näher erläutert.

Thermophysikalische Trocknung von Transformatoröl

Die thermophysikalische Methode zum Trocknen von Transformatoröl besteht darin, die Feuchtigkeit bei atmosphärischem Druck oder im Vakuum zu verdampfen. Wenn das Öl, in dem Wasser als Verunreinigung vorhanden ist, auf eine Temperatur von über 100 ° C erhitzt wird, beginnt es zu schäumen. Darüber hinaus wird eine Intensivierung von Oxidationsprozessen beobachtet, insbesondere wenn das Öl nur wenige antioxidative Zusätze enthält. Daher wird das Öl bei atmosphärischem Druck nur auf 80-90 ° C erhitzt, wodurch Sie nur einen kleinen Teil der Feuchtigkeit verdampfen können. Die vollständige Entfernung wird durch Aufbereiten des Öls unter Vakuum sichergestellt. Dieser Ansatz ist auch dann sehr effektiv, wenn das Öl mit Wasser eine stabile Emulsion bildet, die mit anderen Methoden nur schwer bekämpft werden kann. Bei der Vakuumbehandlung läuft der Prozess ohne Luftzutritt ab, wodurch die Möglichkeit einer Oxidation ausgeschlossen ist.

Entwässerung von Transformatoröl mit Zeolithen

Eine andere Möglichkeit, Transformatoröl zu entwässern, ist die Adsorbensbehandlung. Über die Verwendung von Kieselgel zum vorbeugenden Schutz von Ölen haben wir bereits gesprochen. Wenn das Öl bereits gewässert ist, werden am häufigsten Zeolithe (Molekularsiebe) verwendet. Diese Adsorbentien haben ein hohes Absorptionsvermögen gegenüber Wasser, so dass sie sowohl zum Trocknen von stark gefluteten Ölen als auch von Ölen mit geringem Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden können. Die Adsorptionstrocknung wird für Öle mit einer Durchschlagspannung von 10 kV oder mehr empfohlen. Es ist zu beachten, dass Zeolithe keine Kohlenwasserstoffkomponenten von Öl und Alterungsprodukten absorbieren. Auf dieser Grundlage ist es für die Regeneration von Ölen erforderlich, andere Adsorbentien zu verwenden oder Zeolith in der Vorstufe der Regeneration zu verwenden.

Nach der Sättigung wird der Zeolith reaktiviert, d.h. seine Eigenschaften wiederherstellen. Zusätzlich geht bei einer Reaktivierung ein Teil des Adsorbens verloren. Die thermische Vakuumtrocknung von Transformatoröl ist dabei besser, da dabei keine reaktivierungs- oder entsorgungsbedürftigen Stoffe entstehen. Zum Trocknen mit Zeolithen ist es andererseits nicht erforderlich, die Temperatur des Öls zu erhöhen: Das Verfahren ist bei 15-25ºC wirksam. In einem Durchgang durch die Zeolithanlage steigt die Durchschlagspannung des Öls auf 60 kV (von 10 bis 20 kV) und der Wassergehalt sinkt um das Zehnfache.

Im allgemeinen Fall enthält die Zusammensetzung der Zeolithanlage zum Entwässerung von Transformatoröl Adsorbent (die normalerweise parallel arbeiten), eine Ölpumpe, eine Ölheizung und einen Filter. Das Öl wird zunächst mit einem Filter von mechanischen Verunreinigungen gereinigt, dann vom Ölheizer auf die gewünschte Temperatur gebracht und zu den Adsorbent gepumpt.

GlobeCore-Technologie zur Entfernung von Feuchtigkeit aus Transformatoröl

GlobeCore ist stets bemüht, seinen Kunden so viele Möglichkeiten wie möglich zu bieten. Wir haben sowohl Geräte für diejenigen, die es gewohnt sind, Transformatorenöl mit Zeolith zu trocknen, als auch für diejenigen, die Heizung und Vakuum verwenden. Im ersten Fall können Sie die MCU-Einstellungen und im zweiten Fall die CMM-Einstellungen verwenden.

Geräte vom Typ MCU arbeiten nach dem klassischen Schema der Adsorptionstrocknung von Transformatoröl. Um die Bedienung zu vereinfachen und die Ausfallzeiten der Geräte zu verkürzen, kann die Reaktivierung des Zeoliths durch Anschließen an die Saugpatronen des BRTS-100-Blocks erfolgen.

CMM-Anlagen sind für verschiedene Leistungen erhältlich (ab 600 l / h). Mit den leistungsstärkeren und produktiveren Anlagen dieser Serie können neben der Reinigung von Öl von Wasser, Gasen und mechanischen Verunreinigungen auch Transformatoren evakuiert und mit Öl gefüllt werden.

Installationen, die unter dem Warenzeichen GlobeCore hergestellt werden, werden unter Berücksichtigung aller Wünsche des Kunden entworfen und hergestellt. Dies drückt sich in einer individuellen Herangehensweise an die Auswahl von Bauteilen, Baumaterialien, die Mobilität der Ausrüstung (stationär, auf Rädern, auf einem Anhänger) und die Auswahl zusätzlicher Optionen (mechanischer Partikelzähler, Fernsteuerung der Arbeit usw.) aus. Unsere Experten beraten Sie gerne kostenlos, sowohl bei der Reinigung und Regeneration von Transformatorenölen im Allgemeinen als auch bei der Entwässerung im Besonderen.