Шуварин Д.В. (ОРГРЭС, Москва)
1. Актуальность вопросов применения масел и эксплуатации масляных хозяйств.
Масла являются важной составной частью маслонаполненного электрооборудования. Как правило, срок службы масел менее продолжителен, чем других конструкционных материалов, если не обеспечивается необходимый уровень их эксплуатации. К сожалению многие вопросы раньше решались наиболее простым способом - заменой масла. Из-за экономической ситуации в России, сложившейся в настоящее время, данный подход не приемлем для многих предприятий. Поэтому для обеспечения необходимой надежности эксплуатации маслонаполненного оборудования требуется внимательное и грамотное отношение персонала энергопредприятий к вопросам применения масел, средств для их обработки и системы контроля качества. Есть два принципиальных направления в обслуживании маслонаполненного электрооборудования. Первый - это комплексная диагностика состояния масла, изоляции и маслосистемы, эффективная и своевременная профилактика, с применением современных методов и средств обработки и испытаний масел, которые позволяют увеличить межремонтный период, повысить уровень эксплуатации и надежность работы электрооборудования. Второй - это минимально необходимый объем контроля, использование традиционных методов и средств обработки и испытаний масел, которые приводят к необходимости замены масла (вследствие его естественного старения), промывки маслосистемы и изоляции, проведения капремонтов и больших объемов работ в этот период для восстановления работоспособности электрооборудования.
Развитие производства энергетических масел в России в 90-е годы, марки масел, выпускаемых в настоящее время, заводы- изготовители.
Во время существования Союза большую часть трансформаторных масел выпускал Бакинский НПЗ (масла ТКп и Т- 1500). С целью обеспечения отечественной энергетики высококачественными трансформаторными маслами был организован выпуск новых марок масел, таких как СА (Новоуфимский НПЗ), Т-1500У (Уфанефтехим и Нижегороднефтеоргсинтез), ВГ и МВТ (Лукойл-Волгограднефтеоргсинтез). Был возобновлен выпуск масла ТКп (Ярославский НПЗ им. Д.И.Менделеева), однако его качество стало намного хуже по сравнению с маслом Т-750, которое ранее производилось на этом же заводе.
При поставке в Россию импортного электрооборудования (в основном с Украины и Швеции) начали поступать масла фирм Nynas (Швеция), Technol (Австрия) и Neste (Финляндия). Что вызвало необходимость восстановления процедуры допуска масел к применению, существовавшей ранее в СССР.
Порядок допуска масел к применению, необходимость ужесточения требований к их производителям, повышение действенности претензиционной работы энергопредприятий по отношению к поставщикам энергетических масел.
Для защиты отечественных потребителей масел, в том числе энергетических, была создана межведомственная комиссия по производству и применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей при Госстандарте России.
С тех пор все изготовители масел представляют образец масла на квалификационные испытания, в которых участвуют несколько ведущих организаций: (ВНИИНП, ВТИ, НИИ-25, ОРГРЭС, ВЭИ и др.). Вместе с образцом масла производитель представляет материал предъявления, где описан технологический процесс производства масла, комплекс входящих в него присадок, характеристики безопасности и др. На основании квалификационных испытаний оформляется Допуск Госстандарта России на производство и применение масла, а также специальный Допуск РАО “ЕЭС России”.
Об этом сообщается в информационных письмах Департамента Стратегии развития и научно-технической политики РАО “ЕЭС России”. При неоднократных случаях поступления некачественных (некондиционных) масел на энергопредприятия РФ, допуск может быть отозван. Использование энергетических масел, не имеющих допуска РАО “ЕЭС России” к эксплуатации на энергопредприятиях, запрещено.
Необходимость строгого выполнения требований основных нормативно-технических документов (ПТЭ; ОНИЭ, инструкции и методические указания по эксплуатации масел и оборудования маслохозяйства) и приказов РАО “ЕЭС России” (например № 229 от 16.11.98 г.), обеспечивающих единство подходов и повышение уровня эксплуатации маслонаполненного энергетического оборудования
Необходимость строгого выполнения требований основного НТД, обеспечивающих единство подходов и повышение уровня эксплуатации маслонаполненного оборудования очевидна.
Фирма ОРГРЭС предпринимает соответствующие шаги в создании, по мере пополнения соответствующего опыта эксплуатации, необходимой нормативно-технической документации.
Так в настоящее время РАО “ЕЭС России” утвержден и внедрен в действие целый ряд НТД регламентирующих вопросы эксплуатации трансформаторных масел:
- Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей, РД 34.20.501-95;
- Объем и нормы испытаний электрооборудования, РД 34.45- 31.500-97, с Изменением №1;
- Циркуляр Ц 01-98(Э) “Об области применения и порядке смешения трансформаторных масел” и др.
Планируется в ближайшее время утвердить пересмотр следующих НТД:
- Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел (РД 34.43.105);
- Методические указания по вводу присадок в энергетические масла (РД 34.43.104)
и еще целого ряда НТД.
Для защиты интересов энергопредприятий РАО “ЕЭС России” приказом № 229 от 16.11.98 г. ввел процедуру выдачи экспертных заключений поставщикам технологического оборудования, аналогично процедуре допуска масел к применению.
Обеспечение требуемых оперативности, объема и достоверности контроля качества масел при их приеме и применении на энергопредприятиях, необходимость оснащения лабораторий масел современными методиками и приборами для анализов, повышение квалификации персонала.
Чем больше мы знаем о состоянии масла, тем легче и проще своевременно принять меры по восстановлению его эксплуатационных свойств с целью продления срока службы и предотвращения необходимости вывода оборудования в ремонт для замены масла. Поэтому весьма актуальным становится совершенствование системы контроля качества электроизоляционных масел и эффективности действия маслоочистительного оборудования на энергопредприятиях.
Так для трансформаторных масел в ОНИЭ введен дополнительный критерий, который классифицирует эксплуатационные масла, в зависимости от их состояния на три области (область “нормального состояния”, область “риска” и область, когда качество масла уже не обеспечивает необходимой надежности работы и его эксплуатация недопустима). Кроме того введены новые показатели качества масла, такие как класс промышленной чистоты и содержание производных фурана.
Это позволяет повысить достоверность и оперативность контроля качества масла в эксплуатации. В связи с этим целесообразна организация внедрения в лабораториях энергопредприятий новых аттестованных методик, современных приборов и оборудования для обеспечения всей полноты контроля. На наш взгляд наибольший интерес представляет дальнейшее совершенствование методов и приборов для газовой хроматографии, широкое внедрение высокоэффективной жидкостной хроматографии (например хроматографа МИЛИХРОМ-А02), приборов для определения класса промышленной чистоты (например АЗЖ-975, лаборатории Pall и др.). инфракрасной спектроскопии.
Следует особое внимание уделить постоянному повышению квалификации персонала и своевременной аттестации лабораторий.
Оснащение маслохозяйств эффективными технологиями и оборудованием для обработки масел, совершенствование типовых проектов и необходимость реконструкции действующих хозяйств.
Если театр начинается с “вешалки”, то эксплуатация маслонаполненного энергетического оборудования с “маслохозяйства”, где осуществляется прием, хранение, обработка и доставка масел потребителям.
Большинство типовых проектов хозяйств трансформаторных масел базируются на использовании в основном маслоочистительных машин серии ПСМ, рамных фильтрпрессов (Полтавский турбомеханический завод, Украина). Эффективность действия ПСМ и фильтрпрессов уже не удовлетворяет всем требованиям НТД, предъявленным к чистоте энергетических масел подготовленных к заливу в оборудование, особенно для трансформаторных масел. В то же время на рынке имеется большое количество предложений по новым технологиям, материалам, сорбентам и оборудованию для очистки (регенерации) нефтепродуктов, но они не всегда подходят именно для обработки трансформаторных масел.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЖИДКОСТИ ТИПА АЗЖ-975
Поэтому весьма важно правильно выбрать современное маслоочистительное оборудование, полностью отвечающее конкретным требованиям энергопредприятий по производительности, эффективности действия и рентабельности применения, при оснащении масляных хозяйств.
Следует отметить, что фирмой ОРГРЭС постоянно обобщается опыт применения нового отечественного и зарубежного оборудования для очистки масел и была разработана “Типовая инструкция по испытаниям средств очистки и регенерации энергетических масел”, которая находится на утверждении в РАО “ЕЭС России”. Представляется целесообразным работа в более тесном контакте проектных организаций с ведущими организациями РАО “ЕЭС России” (ОРГРЭС, ВТИ и др.) при реконструкции масляных хозяйств, чтобы исключить применение малоэффективного или морально устаревшего оборудования. Так как порядка 80% от общего парка маслонаполненного оборудования энергопредприятий составляют машины серии ПСМ и рамные фильтрпрессы, то вопросы совершенствования типовых проектов, реконструкция масляных хозяйств, их оснащение современным оборудованием и единые критерии и подходы для оценки эффективности его действия весьма актуальны в настоящее время.
- Актуальность повышения требований к чистоте и другим эксплуатационным характеристикам масел, работающих в оборудовании, необходимость внедрения обеспечивающих их технологий и технических средств, целесообразность модернизации штатного маслоочистительного оборудования. Современные подходы к вопросам эксплуатации масел в энергетическом оборудовании предусматривают не только использование масел высокого качества и подготовку маслосистем, но и постоянное сохранение высокого уровня чистоты в процессе работы. Чистое масло - важный фактор увеличения срока его службы, снижения затрат на обслуживание электрооборудования и повышение надежности его эксплуатации. Обеспечить требуемую чистоту масла в процессе работы возможно только при условии постоянного контроля чистоты и применение высокоэффективных средств очистки. Раньше ремонты электрооборудования проводились в основном в нормативные сроки, а в настоящее время осуществляется переход к ремонтам в зависимости от технического состояния оборудования. Поэтому становится актуальным сохранить эксплуатационные свойства масел на высоком уровне, для продления межремонтного периода, что может быть обеспечено за счет повышения требований к их чистоте и другим характеристикам. Возникает вопрос - за счет чего можно обеспечить продление срока службы эксплуатационных масел и постараться предотвратить необходимость замены масел на свежие. Можно определить несколько основных мер для этого:
- совершенствование системы контроля чистоты и других показателей качества масла для получения оперативной и достоверной информации о его состоянии;
- внедрение современных и высокоэффективных технологий и средств очистки и (или) регенерации масел, а также стабилизация их присадками для сохранения необходимого уровня эксплуатационных свойств;
- обеспечение правильной эксплуатации средств защиты масел от старения и требуемой чистоты маслосистем.
Следует отметить, что намного проще и дешевле существенно замедлить интенсивное старение и (или) загрязнение масел, чем проводить ремонт электрооборудования с очисткой маслосистем и изоляции, вызванных необходимостью замены масел.
В настоящих экономических условиях не все энергопредприятия могут позволить себе внедрение наиболее современного, и как правило дорогостоящего, маслоочистительного оборудования и выполнить полную реконструкцию масляных хозяйств. В связи с этим целесообразно проводить модернизацию штатного маслоочистительного оборудования с целью повышения его эффективности, заменяя отдельные узлы (например, фильтры) на более современные и дооснащая его дополнительными блоками и устройствами.
Регенерация и (или) восстановление эксплуатационных свойств масел в условиях энергопредприятий, организация сбора и утилизации отработанных масел, реагентов, сорбентов и материалов, применяемых для их обработки.
Если масла состарились и требуется их замена необходимо организовать сбор, хранение, учет и регенерацию отработанных масел на маслохозяйствах.
Для регенерации отработанных масел и (или) восстановления эксплуатационных свойств масел непосредственно в оборудовании на энргопредприятиях используются в основном адсорбционные технологии (контактная или перколяционная очистка). Представляет интерес применение для этих целей мембранных технологий (микро или ультрафильтрация). После регенерации масла целесообразно стабилизировать присадками. Если на энергопредприятиях отсутствует возможность регенерации отработанных масел, с целью их повторного применения по прямому назначению, то необходимо организовать их утилизацию путем сдачи на НПЗ или в другие специализированные организации. Утилизация масел на энергопредприятиях в качестве компонентов жидкого топлива возможна если они не содержат веществ, дающих при сжигании вредные выбросы (например хлорированные бифенилы в электроизоляционных маслах).
Следует стремиться к внедрению малоотходных или безотходных технологий очистки и регенерации масел, так как необходимость утилизации отходов (отработанных реагентов, сорбентов и других материалов, применяемых для обработки масла) может создать проблемы для энергопредприятий.
Применение специальных масел при ремонте силовых трансформаторов.
Фирма Technol (Австрия) предлагает для восстановления характеристик бумажной изоляции маслонаполненого электрооборудования использовать специальные масла (масло Регенол). Регенол заливается в электрооборудование вместо трансформаторного масла, затем эксплуатируется в течении определенного времени и опять заменяется на обычное трансформаторное масло. При этом за счет более высокой растворяющей способности масла Регенол из изоляции удаляется шлам и вода, что способствует восстановлению характеристик бумажной изоляции. Однако это достаточно дорогостоящая операция. Поэтому некоторыми предприятиями была проверена возможность увеличения растворяющей способности трансформаторного масла с помощью специальных присадок и применения таких масел для промывки активной части силовых трансформаторов при проведении капитального ремонта. Практический опыт НПО Техносервис-Электро проведения ремонта силовых трансформаторов с использованием моющих масел показал перспективность развития данного направления.
