Un trasformatore è un sistema complesso il cui funzionamento affidabile dipende da molti componenti. Tra questi componenti un ruolo speciale è assegnato all’olio del trasformatore che svolge una funzione termoisolante e termoisolante. In questo articolo discuteremo come e perché le condizioni del petrolio si deteriorano, quale effetto hanno l’acqua e l’ossigeno sul petrolio e quali tecnologie è meglio utilizzare per l’essiccazione e la degasaggio dell’olio gli oli dei trasformatori.

Come e perché le condizioni del petrolio peggiorano?

Quando un trasformatore è in funzione, l’olio è influenzato da vari fattori negativi. Questi includono:

• campo elettrico;
• Calore;
• -ossigeno atmosferico;
• acqua;
• impurità meccaniche;
• materiali strutturali (metalli).

Alcuni fattori come il campo elettrico e l’alta temperatura sono oggettivi; significa che esistono sempre, indipendentemente dalle intenzioni degli sviluppatori di trasformatori o delle società energetiche. Alcune cause di altri fattori possono essere limitate (acqua, aria). Ma è impossibile impedire l’esposizione dell’olio a fattori dannosi, perché sono un catalizzatore di cambiamenti nell’olio e derivano da reazioni chimiche nel trasformatore. Le bolle di gas possono diventare un luogo in cui si sviluppano le scariche parziali; l’acqua riduce la rigidità dielettrica dell’olio e, quando migra nell’isolamento solido, contribuisce al suo degrado.

L’invecchiamento dell’olio avviene nel tempo e al suo interno si formano prodotti acidi dell’ossidazione degli idrocarburi. Questi prodotti si depositano sull’isolamento, sulle pareti della vasca del trasformatore, nel sistema di raffreddamento e si formano fanghi. L’olio diventa più viscoso e rimuove molto meno il calore dalle parti riscaldanti del trasformatore. Come influenzato da prodotti altamente concentrati di ossidazione degli idrocarburi, decomposizione della cellulosa in un trasformatore si verifica. Il rischio di emergenze aumenta notevolmente.

Per garantirlo, l’olio isolante deve essere sottoposto a una manutenzione adeguata e tempestiva prolungamento della vita utile del trasformatore. Per questo motivo la vita utile del trasformatore sarà di 50–70 anni.

Cosa è necessario per migliorare le condizioni dell’olio?

Quando le condizioni dell’olio del trasformatore peggiorano, l’olio viene lavorato per migliorarne le caratteristiche. L’indicatore principale dell’invecchiamento dell’olio è il numero di acidità. Finché questo parametro non supera 0,5 mg KOH/g, viene eseguita la purificazione per migliorare le condizioni dell’olio.

Purificazione dell’olio del trasformatore è una definizione ampia che può essere intesa come un insieme di procedure diverse, ciascuna delle quali consente di eliminare un certo tipo di impurità.

Queste procedure includono:

• filtrazione dell’olio – per rimuovere le impurità meccaniche;
• degasaggio dell’olio – per eliminare i gas;
• essiccazione dell’olio del trasformatore – per rimuovere l’acqua libera o disciolta.

Inoltre, aspirare viene utilizzato per fornire olio secco e degasato ai trasformatori ad alta tensione. Questa procedura è necessaria per impedire l’ingresso di acqua e gas nell’olio durante il riempimento.

Inoltre, lo stato generale del sistema di isolamento risulta migliorato asciugatura dell’isolamento del trasformatore nei forni sottovuoto. Viene applicato per rimuovere l’acqua dall’isolamento degli avvolgimenti.

Un aumento del numero di acidità fino a 1 m KOH/g è indicativo dell’invecchiamento dell’olio. In questo caso, cambio olio del trasformatore o viene eseguita la rigenerazione. Le proprietà dell’olio possono essere recuperate se la composizione degli idrocarburi utili viene preservata rimuovendo i prodotti di ossidazione e invecchiamento. Se la composizione dell’olio è notevolmente cambiata e non può essere recuperata, l’olio deve essere cambiato.

Innanzitutto, discutiamo dei metodi preventivi per proteggere un trasformatore dalla formazione di acqua e gas, quindi del metodo di essiccazione e degasaggio dell’olio.

Purificazione dell’olio mediante unità CMM GlobeCore nel trasformatore funzionante

Metodi per proteggere un trasformatore dall’esposizione all’acqua e ai gas

Esistono diversi approcci per proteggere i trasformatori dagli effetti dell’acqua e dei gas. I piccoli trasformatori sono realizzati in un design sigillato. Ciò impone ulteriori requisiti alla resistenza del serbatoio, poiché un serbatoio fragile potrebbe non essere in grado di sopportare l’aumento di pressione man mano che la temperatura del trasformatore aumenta.

Molti trasformatori, compresi quelli ad alta tensione, utilizzano la cosiddetta protezione dall’azoto. Con questo metodo di protezione, lo spazio extra-olio del serbatoio o del conservatore dell’olio viene occupato da un “cuscino di azoto” costituito da azoto secco. Questo cuscino diventa come una barriera che protegge l’olio dall’ingresso di altri gas e acqua dall’ambiente. Ma non è in grado di impedire che l’acqua e i gas presenti all’interno del trasformatore penetrino nell’olio. Se necessario, olio per trasformatori azotazione viene effettuato dopo il degasaggio.

L’essiccazione dell’olio del trasformatore durante il funzionamento è assicurata dal termosifone e dai filtri di adsorbimento. Si tratta di dispositivi riempiti con un assorbente (più spesso con gel di silice). L’assorbente assorbe l’acqua mentre l’olio circola attraverso il filtro. Un filtro termosifone è installato sul serbatoio del trasformatore e un filtro ad adsorbimento è installato su un piedistallo separato vicino al trasformatore.

Ma qualunque sia il sistema di protezione utilizzato, rimozione del gas E rimozione dell’acqua deve essere assicurato prima di riempire d’olio il trasformatore. È una parte importante di manutenzione del trasformatore. Degasaggio dell’olio del trasformatore prima del riempimento e durante il funzionamento permette di rallentare i processi di ossidazione e di aumentare l’affidabilità del sistema di isolamento.

Come viene eseguita l’essiccazione termica sotto vuoto dell’olio?

Esistono diversi modi per rimuovere l’acqua dall’olio. Ma l’essiccazione con zeolite e l’essiccazione termica sotto vuoto sono le più comunemente utilizzate. L’essiccazione della zeolite garantisce una buona rimozione dell’acqua e aumenta la tensione dell’olio da 10–15 a 60–70 kV per passaggio. Ma dopo la saturazione, la zeolite necessita di riattivazione. Pertanto, se parliamo di essiccazione insieme al degasaggio, è preferibile la lavorazione termica sotto vuoto. Questo tipo di lavorazione utilizza il principio dell’ebollizione anticipata dell’acqua sotto vuoto. L’esempio più vivido di questo principio può essere osservato in ambienti ad alta quota dove l’acqua richiede una temperatura inferiore a 100 °C per bollire.

Nella lavorazione termica sotto vuoto, l’olio viene prima riscaldato alla temperatura di 50–55 °C e poi immesso in una camera a vuoto. All’interno della camera a vuoto viene mantenuto un vuoto profondo grazie al funzionamento del sistema a vuoto. L’olio entra nei filtri attivatori e fuoriesce al loro interno come una pellicola sottile dalla cui superficie, quando spinta dal vuoto, vengono rilasciati intensamente acqua e gas.

Pertanto, il trattamento termico sotto vuoto consente di essiccare e degassare simultaneamente gli oli dei trasformatori senza la formazione di rifiuti che richiedano la riattivazione, lo stoccaggio o lo smaltimento.

GlobeCore attrezzature per l’essiccazione e il degasaggio degli oli

GlobeCore produceUnità CMM per l’essiccazione termica sotto vuoto e il degasaggio degli oli dei trasformatori.

CMM unità di degasaggio dell’olio svolge diverse funzioni:

• olio degasaggio;
• olio disidratazione (essiccazione);
• filtrazione dell’olio;
• vuoto del trasformatore;
• riempire un trasformatore con olio sotto vuoto;
• azotazione dell’olio del trasformatore.

Caratteristiche dell’olio del trasformatore dopo la lavorazione GlobeCore unità:

• tensione di rottura – non inferiore a 70 kV;
• contenuto di gas in volume – non più dello 0,1%
• contenuto di umidità in peso – non più di 10 grammi per tonnellata.

La gamma di attrezzature comprende unità con capacità di trattamento del petrolio da 1 a 15 metri cubi all’ora.

Operazione sul campo è un fattore importante nella manutenzione dei trasformatori. Per implementare questa possibilità, abbiamo montato l’attrezzatura su un rimorchio dotato di gancio di traino. Pertanto, l’unità viene rapidamente trasportata al sito operativo del trasformatore tramite il veicolo della squadra di assistenza.

Inoltre, GlobeCore l’unità può essere collegata a un trasformatore ed eseguire il trattamento dell’olio senza scaricare l’olio dal serbatoio grazie alla circolazione continua dell’olio in un circuito chiuso. Il trattamento dell’olio può essere effettuato sia su trasformatore disconnesso che funzionante. Nel secondo caso, le unità CMM sono collegate al trasformatore tramite TSS (sistema di sicurezza del trasformatore). Questo sistema monitora il livello dell’olio nella vasca del trasformatore e quando il livello scende, ad esempio a causa della presenza di perdite, “isola” l’unità dal trasformatore. Il trasformatore è sempre protetto e non è necessario scollegarlo dall’alimentazione per tutta la durata della purificazione dell’olio.

Con quali tipi di olio è possibile lavorare GlobeCore unità?

GlobeCore l’attrezzatura è multifunzionale in termini di tipologie di olio lavorato. Utilizzando le unità CMM è possibile eseguire le seguenti procedure:

• essiccazione dell’olio del trasformatore e degasaggio dell’olio del trasformatore;
• essiccazione dell’olio idraulico e degasaggio dell’olio idraulico;
• essiccazione dell’olio per turbine e degasaggio dell’olio delle turbine;
• essiccazione industriale dell’olio e degasaggio industriale dell’olio.

È difficile coprire tutti gli aspetti dell’essiccazione e del degasaggio dell’olio del trasformatore in un unico articolo; quindi probabilmente avrai delle domande. Le risposte ad esse possono essere ottenute utilizzando alcuni dei recapiti disponibili nell’apposita sezione del nostro sito.