Qualsiasi olio utilizzato nelle apparecchiature elettriche deve soddisfare determinati requisiti. Cioè. la sua qualità e i suoi parametri non devono essere inferiori ai valori indicati nei documenti normativi e nei manuali delle apparecchiature. Qualsiasi deviazione può causare malfunzionamenti e danni al trasformatore. Alcuni degli indicatori più importanti della qualità dell’olio sono la rigidità dielettrica, l’umidità e il contenuto di gas. Ad esempio, l’olio per trasformatori da 750 kV non deve contenere più dello 0,001% di acqua e dello 0,15% di gas (in volume). Questi requisiti rendono il degasaggio e disidratazione dell’olio del trasformatore una componente essenziale della manutenzione del trasformatore.

Da dove viene l’acqua?

L’acqua nell’olio può provenire da due fonti: dall’atmosfera o come risultato dei processi di invecchiamento dell’isolamento solido di un trasformatore.

L’acqua può essere presente nell’olio in varie forme. Può essere assorbito, sciolto, emulsionato o libero. Nel primo caso, le molecole d’acqua sono strettamente legate alle molecole di olio. In questa forma l’acqua ha un impatto minimo sulla rigidità dielettrica dell’olio. Tuttavia, con i cambiamenti di temperatura, quest’acqua può sciogliersi o emulsionarsi. Nel secondo caso le molecole dell’acqua si trovano tra le molecole dell’olio e non a diretto contatto tra loro. Ciò ha anche scarso effetto sulla rigidità dielettrica. Le forme più pericolose di contenuto d’acqua sono l’acqua emulsionata e quella libera. L’acqua emulsionata si forma quando le molecole si coagulano in piccole goccioline. A sua volta, l’acqua libera si forma dall’acqua emulsionata o come risultato di grandi gocce d’acqua che entrano direttamente nell’olio.

Cosa rende l’acqua pericolosa?

Le gocce d’acqua sferiche nell’olio si allungano nel campo elettromagnetico. Queste goccioline diventano ellittiche e si attraggono l’una verso l’altra a causa delle diverse cariche alle estremità. Questo processo porta alla formazione di catene con maggiore conduttività, che causano passaggi elettrici. Una significativa diminuzione della rigidità dielettrica può essere causata anche da una piccola quantità di acqua. Quantità di acqua superiori a 50 ppm possono causare sfondamenti e guasti al trasformatore.

L’acqua ha anche altri effetti avversi, come:

• invecchiamento accelerato dell’isolamento in carta;
• aumento della formazione di carbonio durante l’arco;
• aumento della corrosione delle parti metalliche del trasformatore;
• ossidazione accelerata dell’olio;
• deterioramento delle proprietà fisiche dell’olio a temperature elevate.

I fattori di cui sopra sono sufficienti per capire quanto sia importante disidratazione dell’olio del trasformatore È.

Protezione dell’olio del trasformatore dall’acqua

Una delle misure preventive per proteggere l’olio del trasformatore dall’acqua è creare uno strato di gas tra l’olio e l’aria (ad esempio azoto). Questo strato diventa la barriera tra l’olio e l’acqua nell’aria.

Un’altra misura sono le cartucce riempite con gel di silice. Questo adsorbente cattura l’acqua e ne impedisce il contatto con l’olio del trasformatore.

Tuttavia, anche adottando le migliori misure preventive, è impossibile prevenire completamente la presenza di acqua nell’olio. Qui è dove disidratazione dell’olio del trasformatore entra.

Cosa viene utilizzato per la disidratazione dell’olio del trasformatore

In passato per risolvere questo problema venivano utilizzate centrifughe e filtropresse. Tuttavia, questi erano ingombranti e complicati nel funzionamento. Sono state sviluppate nuove apparecchiature basate su due approcci diversi: trattamento dell’olio con adsorbenti e trattamento termico e sotto vuoto. Questi metodi sono ora i più comuni.

Disidratazione dell’olio del trasformatore mediante riscaldamento

Il metodo di riscaldamento di disidratazione dell’olio del trasformatore comporta l’evaporazione dell’acqua a pressione atmosferica o sotto vuoto. Se l’olio contaminato con acqua viene riscaldato oltre i 100°С, inizierà a formare schiuma. Inoltre, i processi di ossidazione si intensificheranno, soprattutto se l’olio non contiene additivi antiossidanti. Pertanto l’olio viene riscaldato solo a 80-90°С sotto la pressione atmosferica, che consente solo l’evaporazione di una parte dell’acqua. La rimozione completa dell’acqua è possibile sotto vuoto. Questo metodo è molto efficace anche nei casi in cui l’olio forma con l’acqua un’emulsione stabile, difficilmente separabile altrimenti. Anche l’ossidazione non è un fattore importante in questo processo, poiché non c’è aria nella camera del vuoto.

Disidratazione dell’olio del trasformatore con zeolite

Un altro metodo disidratazione dell’olio del trasformatore è un trattamento adsorbente. Abbiamo menzionato sopra l’uso del gel di silice per la protezione dell’olio. Quando l’olio contiene già molta acqua si utilizza la zeolite (un setaccio molecolare). Questi adsorbenti catturano molta acqua, quindi possono essere utilizzati per disidratare l’olio con una grande quantità di acqua. L’adsorbimento è consigliato per olio con rigidità dielettrica pari o superiore a 10 kV. Si precisa che la zeolite non assorbe sostanze idrocarburiche e prodotti dell’invecchiamento. Ciò significa che la rigenerazione dell’olio richiede altri mezzi adsorbenti; la zeolite può essere utilizzata nella fase di pretrattamento della rigenerazione.

Quando la zeolite è satura, viene riattivata per ripristinare le sue proprietà. Inoltre ogni riattivazione fa sì che una parte dell’adsorbente venga perduta. A questo proposito, disidratazione dell’olio del trasformatore con il calore e il vuoto è migliore perché non genera rifiuti da smaltire. D’altra parte, il processo con zeolite non richiede riscaldamento, poiché il processo avviene in modo efficiente a 15-25°С. Un passaggio attraverso l’unità zeolite può aumentare la rigidità dielettrica dell’olio fino a 60 kV (da 10 a 20 kV) e il contenuto di acqua diminuisce di un ordine di grandezza.

In generale, l’unità di disidratazione dell’olio del trasformatore a zeolite comprende colonne adsorbenti (normalmente funzionanti in parallelo), una pompa dell’olio, un riscaldatore dell’olio e un filtro. Il particolato viene rimosso dall’olio dal filtro, quindi la sua temperatura viene aumentata dal riscaldatore e viene fornito alle colonne adsorbenti dalla pompa.

Processi di disidratazione dell’olio dei trasformatori GlobeCore

GlobeCore si sforza sempre di offrire una vasta gamma di opzioni ai clienti. Disponiamo di attrezzature sia per la disidratazione dell’olio con zeolite che per il processo di riscaldamento e vuoto. Nel primo caso, puoi usare le unità MCU, in quest’ultimo caso offriamo le unità di tipo CMM.

Le unità MCU si basano sulla classica tecnologia del processo di adsorbimento. Per facilità di funzionamento e riduzione dei tempi di inattività, la zeolite può essere riattivata collegando l’unità a Unità di rigenerazione della zeolite BRZ-100.

Le unità CMM sono progettate per diverse capacità (a partire da 600 litri/ora). Le unità più grandi e potenti di questo tipo possono anche aspirare i trasformatori e riempirli di olio, oltre alla funzione primaria di degasaggio, disidratazione e filtraggio dell’olio del trasformatore.

GlobeCore le apparecchiature sono progettate e realizzate tenendo conto di tutte le esigenze del cliente. Selezioniamo individualmente i componenti, il materiale da costruzione, la mobilità dell’unità (fissa, su ruote o rimorchiata), le opzioni extra (contatori di particelle, telecomando, ecc.). I nostri specialisti sono sempre pronti ad offrire consulenza qualificata gratuita sulla purificazione e rigenerazione dell’olio per trasformatori in generale e sulla disidratazione dell’olio per trasformatori in particolare.