Регенерация трансформаторных масел - Регенерация масла в высоковольтном оборудовании

Кроме рассмотренных выше установок, применяемых для регенерации главным образом слитых отработанных масел, необходимо остановиться на способах и устройствах, используемых для восстановления трансформаторного масла непосредственно на работающем энергетическом оборудовании, так как этот вид регенерации имеет существенные особенности. В процессе эксплуатации трансформаторов, масляных выключателей и других высоковольтных аппаратов может проводиться очистка масла от механических примесей (осадка и следов воды) с целью повышения его электрической прочности, а также восстановление и стабилизация масла до норм ГОСТ по кислотному числу и другим рассмотренным выше показателям качества.
Очистка от механических примесей (загрязнений) проводится, как правило, с помощью фильтрующих устройств (фильтрпрессы, фильтры-сепараторы и фильтры различных конструкций), оборудованных насосами с электродвигателями и соответствующими трубопроводами с манометрами и регулирующими и запорными кранами. Неотъемлемой составной частью фильтра любой конструкции является пористая фильтрующая перегородка, которая разделяет очищаемую жидкость на фильтрат и осадок. Осадок задерживается на фильтрующей перегородке. Фильтрующие устройства подключают к работающему энергетическому оборудованию, и трансформаторное масло многократно циркулирует по замкнутой схеме: спускной кран трансформатора (или другого высоковольтного оборудования) — насос — трансформатор (через расширительный бачок). Следует отметить, что расходы на приобретение и эксплуатацию фильтрующих устройств во много раз меньше, чем расходы, связанные с заменой масла в оборудовании.
Восстановление физико-химических и эксплуатационных свойств масла и поддержание необходимого качества его в процессе эксплуатации может осуществляться непрерывно или периодически. В том и другом случае на практике применяют адсорбционный метод — фильтрование масла через крупнозернистые адсорбенты. Непрерывная регенерация проводится в термосифонных фильтрах, а периодическая — в адсорберах.
Ниже рассмотрим каждый из перечисленных способов регенерации масла в высоковольтном оборудовании.

ФИЛЬТРОВАНИЕ МАСЛА НЕПОСРЕДСТВЕННО В ВЫСОКОВОЛЬТНОМ ОБОРУДОВАНИИ

При работе масла в некоторых высоковольтных аппаратах, таких, как масляные выключатели и контакторы устройств для регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), с увеличением числа переключений снижается температура вспышки и электрическая прочность масла, а также накапливаются механические примеси в нем (табл. 55). Осадок в значительной части состоит из продуктов глубокого уплотнения углеводородов масла, образовавшихся в результате термического разложения масла в зоне горения дуги; лишь небольшая часть осадка содержит металлы, являющиеся продуктами износа контакторов переключателя.
Таблица 55. Изменение качества масла при работе его в контакторе устройства РНП трансформатора [53]

Таблица 56. Гранулометрический состав загрязнений в трансформаторном масле из масляных выключателей

В табл. 56 приведен гранулометрический состав по компонентам суммарных примесей, выделенных из проб отработанного трансформаторного масла, слитого из масляных выключателей.

Рис. 43. Принципиальная схема подключения фильтрующего устройства к контактору РПН трансформатора:
I — бак трансформатора; 2 — бак контактора РПН; з — шестеренчатый масляный насос, 4 — фильтр для очистки масла 5 — влагопоглотитель, заполненный цеолитом NaA или силикагелем КСМ.

В связи с увеличением количества осадков такие масла в процессе эксплуатации часто заменяют свежими. Увеличение срока службы масла в масляных выключателях, контакторах и другой маслонаполненной высоковольтной аппаратуре может быть достигнуто подключением в схему этих аппаратов специальных фильтрующих устройств для периодического фильтрования масел в процессе эксплуатации.            
На рис. 43 приведена принципиальная схема подключения фильтрующего устройства к контактору трансформатора. Это устройство периодически включается в работу для очистки масла от механических примесей (осадков) с целью поддержания его электрической прочности на требуемом уровне [53]. Устройства для фильтрования масла целесообразно устанавливать и на масляных выключателях, если последние работают в системах с частыми отключениями токов короткого замыкания, как это, например, бывает в фидерных выключателях тяговых подстанций электрифицированных железных дорог и др.

Рис. 44. Схема установки для фильтрования масла во вводах:
1 — шестеренчатый масляный насос; 2 — электродвигатель (0,2 кет, 220/127 в, редуктор 140 об/мин)\ з — фильтровальный бачок; 4 — подогреватель; 5 — маслобензостойкие шланги; 6 — манометр; 7 — аварийный клапан; 8,9 — пробковые краны; 10 — бачок; 11 — трехходовой кран; 12 — кран; 13 — ввод.
На рис. 44 приведена схема установки для фильтрования масла в масляных вводах типов МВ-110 и МТ-110 [54]. Очистка масла проводится по замкнутому циклу: ввод — насос — фильтр — подогреватель — ввод. Основным узлом установки является фильтровальный бачок комбинированного типа, состоящий из фильтрующих элементов (на фильтровальной бумаге) и адсорбционного фильтра с силикагелем. После фильтрования масла через фильтрационный бачок электрическая прочность его повышается до 45—50 кв/см,  а также резко снижается содержание механических примесей (осадка). За 1 ч работы такая установка пропускает 180 кг масла, т. е. во вводе 110 кв в течение 1 ч масло циркулирует 3 раза.