Повысить эффективность восстановления масла в действующих трансформаторах можно также, применяя газообразный аммиак для активации адсорбентов, в частности силикагеля. При этом не только снижается расход адсорбента, но и сокращается длительность процесса восстановления масла, что в конечном счете приводит к значительному удешевлению регенерации. Восстановление масла в трансформаторах адсорбентом, активированным аммиаком, проводится без слива масла из работающего оборудования по схеме трансформатор — адсорбер — фильтрпресс — расширитель трансформатора (см. рис. 57).
Ниже описан опыт регенерации масел в трансформаторах силикагелем, активированным газообразным аммиаком; опыт был проведен впервые на адсорбционной установке в Пермьэнерго по схеме, изображенной на рис. 57 [32].
Силовой трансформатор № 1 напряжением 110/6,3 кв (количество масла 21 т) снабжен термосифонным фильтром, эксплуатируется на открытой подстанции, где атмосфера сильно насыщена агрессивными газами и парами. В этом трансформаторе при помощи термосифонного фильтра в течение семи лет поддерживалось нормальное качество масла. По истечении указанного срока масло не удавалось восстановить с помощью силикагеля (12%) и даже с применением едкого натра. При регенерации масла силикагелем, активированным газообразным аммиаком, были получены результаты, приведенные в табл. 60.
Силовой трансформатор № 2 напряжением 110/6,6 кв (количество масла 27 т)\ в нем масло не удовлетворяло нормам через 15 месяцев работы. Данные по регенерации этого масла также приведены в табл. 62. Расход силикагеля 4%.
Таблица 62. Результаты регенерации масла в трансформаторах силикагелем, активированным газообразным аммиаком (Пермьэнерго)
Показатели | Трансформатор 1 | Трансформатор № 2 | Трансформатор № з | ||||||
до реге- | после реге- | после 8000 ч работы | до реге- | после реге- | после 7700 ч работы | до регенерации | после регенерации | после 3240 ч работы | |
Кислотное число, мг КОН/г | 0,20 | 0 056 | 0,06 | 0,17 | 0,07 | 0,11 | 0,17 | 0.06 | 0,05 |
Натровая проба, баллы | 4 | 3 | 2 | 4 | 3 | 3 | 4 | 3 | 3 |
Реакция водной вытяжки | Кислая | Нейтральная | Кислая | Нейтраль | Кислая | Нейтраль | |||
Содержание шлама | Следы | Отсутствие | Следы | Отсутствие | Следы | Отсутствие | |||
тангенс угла диэлектрических потерь, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при 20° С | 3,3 | 0,1 | 0,1 | 2,8 | 0,1 | 0,2 | 3,8 | 0.3 | 0,3 |
при 70° С | 7,8 | 2,4 | 1,7 | 5,6 | 1,0 | 26 | 29,2 | 6,8 | 7,0 |
Электрическая | 36,3 | 56 | 54 | 40 | 50 | 52 | 40 | 44 | 42 |
После регенерации масла к трансформатору № 1 был подсоединен термосифонный фильтр с силикагелем, активированным аммиаком, а к трансформатору № 2 — термосифонный фильтр с неактивированным силикагелем. Отобранные из трансформаторов через 8000 ч работы пробы масла показали, что в трансформаторе № 1 масло практически осталось без изменения, а в трансформаторе № 2, хотя и удовлетворяло эксплуатационным нормам, но имело худшие показатели, особенно по тангенсу угла диэлектрических потерь.
Силовой трансформатор № 3 напряжением 110/6,3 кв (количество масла 26 т). За малое время работы в сильно насыщенной агрессивными газами и парами атмосфере в масле появились водорастворимые кислоты и возросли диэлектрические потери. Обработка такого масла большим количеством (10—12%) неактивированного силикагеля не дала должного результата, особенно но снижению tg д. Положительные результаты были получены при регенерации этого масла силикагелем, активированным газообразным аммиаком. К этому трансформатору был затем подсоединен термосифонный фильтр с силикагелем, активированным газообразным аммиаком.
В/К «Реготмас» провела регенерацию трансформаторного масла с применением силикагеля, активированного газообразным аммиаком, на пяти работающих трансформаторах (под напряжением) на одном из подстанций Мосэнерго. Характеристика их приведена ниже.
Силовой трансформатор № 1 мощностью 40 500 кВА и напряжением 110/11/6,6 кв (количества масла 37 т). Нагрузка во время эксплуатации около 100% от номинальной. Масло в трансформаторе регенерировано силикагелем (0,6%), активированным газообразным аммиаком, за 23 ч (табл. 63).
Силовой трансформатор №2 мощностью 13 500 кВА, фаза «Р», напряжением 110/11/6,6 кв (количество масла 18 т). Масло имело кислую реакцию водной вытяжки и кислотное число 0,10 мг КОН/г. Температура в трансформаторе 15° С (трансформатор не работал). Регенерацию проводили без подогрева масла силикагелем (0,95% на масло), активированным газообразным аммиаком, в течение 21 ч (см. табл. 63).
Силовой трансформатор №3 мощностью 13 500 кВА, фаза «3», напряжением 110/11/6,6 кв (количество масла 18 т). Для регенерации масла был повторно использован силикагель после восстановления масла в силовом трансформаторе № 2 без замены и подпитки аммиаком. Продолжительность регенерации масла в трансформаторе 19 ч (см. табл. 63).
Были проведены также опыты по регенерации трансформаторных масел с повышенным кислотным числом (0,18—0,22 мг КОН/г) на двух действующих трансформаторах (№ 4 и № 5) силикагелем, активированным аммиаком (табл. 64). Трансформаторные масла после регенерации соответствовали нормам ГОСТ на свежее малосернистое масло ТК без присадки, а по tg δ — требованиям правил технической эксплуатации. Через 8800 ч работы регенерированных масел к трансформаторам № 1 и № 3 были подключены термосифонные фильтры с силикагелем.
Таблица 63- Результаты регенерации масла в трансформаторах силикагелем, активированным газообразным аммиаком (Мосэнерго)
Показатели * | Трансформатор № 1 | Трансформатор | Трансформатор № 3 | |||
до реге- | после | до реге- | после | до регенерации | после | |
Кислотное число, мг КОН/г. | 0.12 | 0,06 | 0,10 | 0.05 | 0,10 | 0,05 |
Цвет (по шкале Оствальда). | 3-4 | 3-4 | 3-4 | 3-4 | 3 | 3 |
Реакция водной вытяжки . | Кислая | Ней | Кислая | Ней | Кислая | Ней |
Температура вспышки (в закрытом тигле), °С | 148 | тральная | 140 | тральная | 148 | тральная |
Общая стабильность против окисления количество осадка после окисления, %. |
| 0,023 |
| 0,020 |
| 0,025 |
кислотное число окисленного масла, мг КОН/з |
| 0,28 |
| 018 |
| 0,15* |
Тангенс угла диэлектрических потерь, % при 20° С. |
| 0,3 |
| 1,2 |
| 0,4 |
при 70° С | — | 4,0 | — | 6,0 | — | 1,7 |
Расход силикагеля па регенерацию, % | 0.6 | 0,6 | 0,48 | 0,48 | 0,48 | 0,48 |
Продолжительность регенерации, ч | 23 | 23 | 21 | 21 | 19 | 19 |
* Механические примеси, вода и осадок в регенерированных маслах отсутствуют.
До подключения фильтров кислотное число регенерированных трансформаторных масел несколько повысилось (на 0,01—0,02 мг КОН/г по отношению к первоначальному) при нейтральной реакции водной вытяжки. В дальнейшем оно изменялось так, как показано в табл. 65. Все другие основные показатели находились в пределах ГОСТ на свежее масло, a tg б — в пределах норм на эксплуатационное масло. Через три месяца после регенерации масел четыре трансформатора были вскрыты и осмотрены. Коррозии металлических частей и других изменений обнаружено не было.
При регенерации масла на действующих трансформаторах под напряжением с применением газообразного аммиака необходимо особое внимание обращать на возможность перенасыщения адсорбента аммиаком, а следовательно, попадания в масло газообразного аммиака. Для устранения этого после окончания процесса активации адсорбента и в период заполнения адсорбера маслом необходимо свободный (неадсорбированный) аммиак удалять в атмосферу через верхний воздушный кран или отсасывать вакуум-насосом, подключенным к адсорберу. Необходимо также следить за наличием масла в расширителе.
Таблица 64. Результаты регенерации масла в трансформаторах силикагелем, активированным газообразным аммиаком (Мосэнерго)
| Трансформатор № 4 | Трансформатор Nt 5 | ||||||
Показатели * | до реге- | после | после 6816 ч работы | после 23 000 ч работы | до реге- | после | после 6800 ч , работы | после 21 700 ч работы |
Вязкость при 50° С, сст | ___ |
| _ | 8,36 | _ | _ | _ | I |
Кислотное число, ш КОН/г. | о | 0,04 | 0,08 | 0,09 | 0,22 | 0,05 | 0,08 | 0,09 |
Цвет (по шкале Оствальда) . | 4 | 3 | _ | _ | 4 | 4 |
| _ |
Реакция водной вытяжки | Кислая | Нейтраль | Слабо | Кислая | Нейтральная | |||
Температура вспышки (в закрытом тигле), 2С | 148 | 148 |
| 148 | 148 | 150 |
| _ |
Общая стабильность против окисления количество осадка после окисления, % |
| 0,022 |
|
|
| 0,03 |
|
|
кислотное число окисленного масла, мг КОН/г |
| 0,10 |
|
|
| 0,16 |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь, % при 20° С. |
| 07 |
| 0,5 |
|
|
|
|
при 70° С. | — | 3,5 | — | 5,4 | — | — | — | — |
Электрическая прочность, nejсм | 41 | 39 | - | - | 38 | 44 | - | - |
* Механические примеси и вода в регенерированных маслах отсутствуют.
Таблица 65. Изменение кислотного числа масла в трансформаторах*
Трансформатор | до регенерации | после регенерации | Кислотные числа масла, мг КОН/г после работы | ||||||
336 ч | 2640 ч | 8800 ч | 10 800 ч | 23 000 ч | 31 000 ч |
| |||
№ 1. | 0,12 | 0,06 | 0,06 |
| 0,06 | 0,04 | 0,06 |
| 0,08 |
№ 2 | 0,11 | 0,05 | — | 0,06 | 0,07 | 0,05 | 0,06 | — | 0,06 |
№ 3 | 0,10 | 0,05 | __ | , — | 0,06 | 0,03 | 0,06 | 0,08 | — |
* Масло в трансформаторах было восстановлено силикагелем, активированным газообразным аммиаком.
В трансформаторе № 5 вследствие коррозии вышел из строя один из поплавков газового реле, находившийся при регенерации в воздушной среде, т. е. выше уровня масла. Второй поплавок реле, оказавшийся при регенерации в масляной среде, не подвергся коррозии.
В системе Донбассэнерго также накоплен значительный опыт по регенерации масел адсорбентами, активированными аммиаком, на действующем оборудовании (трансформаторах). Из восстановленных масел аммиак удаляют неактивированным адсорбентом (отбеливающей глиной). По данным Донбассэнерго, масла, регенерированные адсорбентами, активированными аммиаком, стабильнее масел, восстановленных неактивированными адсорбентами, и срок службы их больше (почти в 2 раза). Положительный опыт применения газообразного аммиака при регенерации трансформаторных масел дает основание рекомендовать этот метод для широкого внедрения в масляных хозяйствах энергосистем (в основном для масел, слитых из энергетического оборудования) при условии применения двух адсорберов: в одном адсорбере адсорбент насыщается аммиаком, а второй адсорбер (по ходу масла) загружается неактивированным адсорбентом.
