Сушка масла при помощи синтетического цеолита.

Получил распространение способ сушки масла при помощи синтетического цеолита. По составу цеолиты являются водными алюмосиликатами кальция или натрия. Цеолиты содержат огромное количество пор, имеющих размеры молекул. При пропускании сырого масла через слой высушенного цеолита молекулы воды поглощаются его порами и удерживаются в них. Устройство цеолитовой установки показано на рис. 7.31. Для осушки эксплуатационного масла требуется примерно 0,1—0,2 % цеолита от массы масла. Сушка в цеолитовой установке весьма эффективна, т.к. только за один цикл фильтрации пробивное напряжение повышается с 8-10 до 50 кВ и выше. Отработанные цеолиты восстанавливают в стационарных установках продувкой горячим воздухом. Цеолитовые установки применяют на крупных ремонтных предприятиях при необходимости переработки большого количества масла.

Регенерация масла

Регенерация — это восстановление окисленного масла, т. е. удаление из него продуктов старения. На практике обычно сталкиваются с регенерацией эксплуатационных масел с кислотным числом, не превышающим 0,3—0,4 мг КОН/г. Для восстановления таких масел применяют методы, основанные на использовании различного рода адсорбентов. Восстанавливающие свойства адсорбентов в их способности поглощать продукты старения, содержащиеся в масле. Применяются искусственные и естественные адсорбенты. Из искусственных употребляются крупнопористый силикагель сорта КСК (крупный силикагель крупнопористый) и окись алюминия. Из числа естественных чаще других используется отбеливающая земля — «зикеевская опока». Естественные адсорбенты дешевле искусственных, но и менее эффективны по своей активности.

Восстановление масел происходит в процессе фильтрации его через слой зерен адсорбента. Для этого адсорбент помещается в специальный аппарат — адсорбер (рис. 7.32), через который насосом прокачивается масло. Пропуск масла контролируется расходомером и составляет 250— 360 л/ч. Передвижные адсорберы применяются для регенерации масла как во время работы, так и в неработающих трансформаторах.

 

Предохранение масла от увлажнения и окисления.

Для предохранения масла от влаги и загрязнений воздуха применяются воздухоосушительные фильтры, устройство и установка которых на трансформаторе показана на рис.

В нижней части фильтра помещен масляный затвор 5, работающий по принципу двух сообщающихся сосудов. Он очищает проходящий через него воздух от механических примесей. В верхней части фильтр снабжен патроном с голубым индикаторным силикагелем.

Действие фильтра состоит в следующем. С понижением температуры трансформатора объем масла в нем уменьшается. При этом порция атмосферного воздуха засасывается в трансформатор через масляный затвор. Проходя через слой силикагеля, атмосферный воздух осушается и попадает в расширитель трансформатора. При нагревании трансформатора, когда масло начинает оказывать давление на воздушную подушку, процесс проходит в обратном порядке. Об увлажнении силикагеля свидетельствует изменение цвета индикаторного силикагеля из голубого в розовый.

 

Термосифонные фильтры

Одним из способов защиты масла в силовых трансформаторах от окисления является применение термосифонных фильтров, которые представляют собой металлические цилиндры, заполненные адсорбентом, непрерывно поглощаю­щими продукты окисления масла. Термосифоны присоединяют к трансформаторам так же, как радиаторы охлаждения. У трансформаторов с охлаждением ДЦ и Ц их крепят у выносных охладителей. Масло в термосифоне перемещается сверху вниз. В качестве адсорбента применяется силикагель марки КСК или активная окись алюминия с зернами 2,7—7 мм. Расчетная емкость термосифона составляет 2 % объема масла в баке, расширителе и охладителях трансформатора. Подключение термосифона производят к трансформаторам со свежим маслом —это дает наилучшие результаты. Адсорбент заменяют, когда кислотное число масла станет равным 0,1—0,15 мг КОН/г.

Азотная защита

Лучшим способом защиты масла в трансформаторах от окисления является устранение прямого контакта масла с атмосферным воздухом и влагой, что может быть достигнуто герметизацией трансформаторов и заменой воздуха над поверхностью масла инертным газом, например, азотом. Две принципиальные схемы конструктивного выполнения азотной защиты приведены на рис. 7.35. При схеме на рис. 7,35, а объем азотной подушки выбирается равным примерно 15 % объема залитого масла.

Для обеспечения выхлопа газа из бака при повреждении внутри трансформатора все герметизированные трансформаторы снабжаются механическими реле давления, срабатывающими при повышении давления в баке до 75 кПа.

 

В схеме, представленной на рис. 7.35, б, пространство над маслом в расширителе соединено трубкой с эластичным резервуаром из химически стойкого и газонепроницаемого материала. Система заполнена постоянным количеством азота, давление которого сохраняется равным атмосферному давлению при любом режиме работы трансформатора. При нагреве трансформатора уровень масла в расширителе поднимается и азот, заполняющий его, переходит в эластичный резервуар, объем которого увеличивается. При охлаждении трансформатора уровень масла в нем понижается, азот выходит из эластичного резервуара и занимает пространство в расширителе, освободившееся при сжатии масла. При этом стенки эластичного резервуара опадают.

 

На подстанциях с двумя и более трансформаторами применяются схемы групповой азотной защиты с подпиткой их от одного эластичного резервуара.

 

При монтаже азотной защиты на трансформаторе производится тщательное уплотнение отдельных его узлов и соединений в пространстве над маслом. Герметичность соединений проверяется опрессовкой системы азотом при давлении 50 кПа. Масло в трансформаторе дегазируется (удаляется кислород) и азотируется (насыщается азотом). Дегазация производится распылением масла под вакуумом

Пленочная защита.

 Она основана на герметизации масла подвижной эластичной пленкой, помещаемой в расширитель трансформатора и изолирующей масло в расширителе от прямого контакта с атмосферным воздухом. При температурных колебаниях объема масла в трансформаторе эластичная пленка всегда остается прижатой к поверхности масла в расширителе, поднимаясь при увеличении объема масла и опускаясь при его уменьшении.

Антиокислительные присадки.

 Свежее, нормально очищенное масло содержит смолы, являющиеся естественными антиокислителями; масло, регенерированное адсорбентами, утрачивает их. В эксплуатации повышение стабильности регенерированных масел достигается совместным примене­нием термосифонных фильтров и специальных антиокислительных присадок.

В качестве антиокислителей широко используются ионол, амидопирин и другие вещества. Ионол, будучи введенным в масло в количестве, равном 0,2 % массы масла, эффективно задерживает окисление. Вместе с тем он не извлекается из масла адсорбентами. Ионол практически полностью предотвращает образование осадка в хорошо очищенных маслах. Амидопирин подобно ионолу задерживает образование кислот и осадка увеличивает срок службы примерно в 2—3 раза. Однако при введении в масло амидопирина термосифонные фильтры загружают только окисью алюминия, так как силикагель обладает способностью адсорбировать амидопирин.