Чому трансформаторам з масляним охолодженням потрібен дихальний пристрій | Dingxin

Трансформатори з оливним охолодженням, оснащені консерватором, повинні компенсувати зміни об’єму ізоляційної олії під час зміни навантаження та температури трансформатора. Коли олія нагрівається, вона розширюється. Коли вона охолоджується, вона стискається.

Цей тепловий цикл призводить до того, що повітряний простір усередині консерватора обмінює повітрям із атмосферою. За відсутності належного контролю вологості вологе повітря, пил та інші забруднювачі можуть потрапити в консерватор і погіршити стан ізоляційної олії.

Дихальний пристрій трансформатора — також відомий як дегідратаційний дихальний пристрій або дихальний пристрій із кремнієвим гелем — осушує й фільтрує повітря, що надходить у консерватор. Він діє як «суха дихальна маска» для трансформатора, сприяючи захисту ізоляційної системи й забезпечуючи надійну роботу.

Що таке Трансформатор Дихальний пристрій?

Дихальний пристрій трансформатора — це аксесуар, який зазвичай підключають до повітряного простору бака консерватора на трансформаторі з оливним охолодженням. Окремий дихальний пристрій також може бути встановлено на консерваторі регулятора напруги під навантаженням.

Дихальний пристрій забезпечує контрольований шлях для руху повітря в консерватор і з нього. Під час вдиху вхідне повітря проходить через осушувач — зазвичай індикаторний силікагель — який поглинає вологу до того, як повітря потрапляє в консерватор.

Традиційні осушувальні дихальні пристрої зазвичай містять прозору камеру, заповнену силікагелем, і можуть мати масляний ущільнювальний стакан у нижній частині. Документація виробників промислових дихальних пристроїв підтверджує, що вхідне повітря, що утворюється внаслідок теплового стискання, проходить через силікагель, тоді як гідравлічний клапан може регулювати потік повітря в обох напрямках.

Чому трансформаторне масло «дихає»?

Об’єм трансформаторного масла змінюється зі зміною його температури.

Коли температура масла підвищується

Під час зростання навантаження на трансформатор або підвищення температури навколишнього середовища ізоляційне масло нагрівається й розширюється. Збільшення об’єму масла зменшує повітряний простір у консерваторі, що призводить до виходу повітря через дихальний пристрій.

Коли температура масла знижується

Коли трансформатор охолоджується, масло стискається. Об’єм повітряного простору в розширювальному баку збільшується, що призводить до всмоктування зовнішнього повітря через осушувач.

Цей процес часто називають «диханням» трансформатора. Осушувач не перешкоджає рухові повітря. Натомість він контролює й підготовлює повітря, яке обмінюється з атмосферою.

Чому волога шкідлива для трансформатора?

Ізоляційна система трансформатора з масляним охолодженням зазвичай включає як ізоляційну рідину, так і тверду целюлозну ізоляцію. Потрапляння вологи в цю систему може негативно вплинути на діелектричні характеристики та прискорити старіння ізоляції.

Рекомендації МЕК ставлять діелектричні характеристики, старіння, стабільність та взаємодію рідини й твердої фази у розряд важливих функціональних критеріїв для ізоляційних рідин трансформаторів.

Правильно обслуговуваний осушувач сприяє зменшенню кількості атмосферної вологи, що потрапляє через розширювальний бак. Це забезпечує:

• Діелектричні характеристики ізоляційної оливи
• Захист твердої ізоляції трансформатора
• Більш стабільний стан ізоляції
• Знижене забруднення вологим повітрям
• Більш тривалий термін служби масла та ізоляційної системи
• Більш надійна робота трансформатора

Дихальний пристрій — це лише одна частина системи керування вологою в трансформаторі. Також слід враховувати прокладки, ущільнювачі, діафрагми або балони розширювального бака, обробку масла, якість монтажу та практику технічного обслуговування.

Основні компоненти звичайного дихального пристрою Трансформатор Дихальник

Хоча конструкція може відрізнятися залежно від виробника та моделі, звичайний дихальний пристрій може включати такі компоненти.

1. Прозора камера для осушувального агента

Прозора скляна або полімерна камера дозволяє персоналу з технічного обслуговування спостерігати за станом силікагелю без демонтажу дихального пристрою.

Камера має залишатися чистою, непошкодженою й правильно ущільненою. Тріщини, послаблені з’єднання або витік повітря можуть призвести до того, що неочищене повітря буде обходити осушувальний агент.

2. Вказівник силікагелю

Силікагель поглинає вологу з надходженого повітря. Індикаторна речовина змінює колір, коли осушувач насичується.

Початковий та насичений кольори залежать від складу силікагелю. Наприклад, деякі продукти змінюють колір з помаранчевого на зелений, тоді як інші типи можуть використовувати інші комбінації кольорів. Персонал з технічного обслуговування має дотримуватися кольорової таблиці та інструкцій, що поставляються разом із конкретним дихальним пристроєм, а не покладатися на єдине універсальне кольорове правило.

3. Фільтри та тримальні сітки

Сітки або фільтри утримують частинки силікагелю всередині камери й сприяють запобіганню потраплянню або закупорюванню дихального каналу пилом осушувача.

4. Масляна чашка або гідравлічний клапан

Багато традиційних дихальних пристроїв мають нижню масляну чашку. Вона створює гідравлічне ущільнення, обмежує постійний контакт між силікагелем та зовнішнім повітрям і може сприяти запобіганню потраплянню пилу та забруднювачів у дихальний пристрій.

Рівень мастила потрібно підтримувати згідно з інструкціями виробника дихального пристрою. Недостатня кількість мастила може порушити герметичність ущільнення, а неправильне заповнення — обмежити нормальний рух повітря.

5. З’єднувальна труба та фланець

З’єднувальна труба з’єднує дихальний пристрій із повітряним простором консерватора. Труба, прокладка та фланець мають залишатися герметичними й не перекритими, щоб повітря проходило через дихальний пристрій, а не через неконтрольовану точку витоку.

Як працює дихальний пристрій трансформатора?

Під час вдихання трансформатора зовнішнє повітря надходить через нижню частину дихального пристрою. Залежно від конструкції воно проходить через масляне ущільнення або гідравлічний клапан, а потім — через силікагель.

Силікагель поглинає водяну пару з надходящого повітря. Просушене повітря потім рухається через з’єднувальну трубу до консерватора.

Під час видихання повітря рухається в протилежному напрямку й повертається в атмосферу через збірку дихального пристрою. Точний шлях руху повітря та робота клапана залежать від конструкції дихального пристрою.

Принцип роботи можна звести до такого:

1. Трансформаторне масло змінює об’єм із зміною температури.
2. Розширювальний бак обмінюється повітрям із атмосферою.
3. Повітря, що надходить, проходить через осушувач.
4. Кремнієвий гель видаляє вологу з повітря.
5. Масляне ущільнення або клапан допомагають контролювати потік повітря та забруднення.
6. Осушений повітряний потік надходить у розширювальний бак.

Що станеться, якщо осушувач не обслуговувати?

Насичений, протікаючий, порожній або заблокований осушувач не зможе ефективно виконувати свою функцію.

Насичений кремнієвий гель

Коли сильікатний гель досягає своєї вологопоглинальної ємності, він більше не може ефективно осушувати надходження повітря. Подальша експлуатація в такому стані збільшує ризик проникнення вологого повітря в консерватор.

Порожня або забруднена масляна чашка

Якщо масляна ущільнювальна чашка порожня, протікає, забруднена або емульгована, вона може більше не забезпечувати призначену функцію ущільнення та фільтрації.

Заблокований потік повітря

Порошкоподібний силікатний гель, брухт, пошкоджені сітки або заблокований з’єднувальний трубопровід можуть обмежувати дихання. Заблокований шлях може порушити нормальне вирівнювання тиску в консерваторі й потребує негайного розслідування.

Витік повітря

Неприпасовані з’єднання, пошкоджені прокладки або тріщини в прозорих камерах можуть дозволити повітрю минаючи силікатний гель, що спричинить проникнення неочищеного атмосферного повітря в консерватор.

Неправильне встановлення

Встановлення дихального пристрою під кутом, використання неправильної кількості масла, залишення транспортних ущільнень або підключення до заблокованого трубопроводу може запобігти правильній роботі.

Перелік контролю для огляду дихального пристрою трансформатора

Огляд дихального пристрою має бути частиною звичайної програми моніторингу стану трансформатора.

Зовнішній стан

Перевірте, що:

• Дихальний пристрій встановлено міцно й вертикально.
• Прозора камера не має тріщин і пошкоджень.
• Видимих витоків масла чи повітря немає.
• Оглядове віконце достатньо чисте, щоб спостерігати за силікагелем.
• Фланці, фітинги та кріплення залишаються міцними.

Стан силікагелю

Переконайтеся, що:

• Колір силікагелю відповідає стану «сухий», вказаному виробником.
• Зміна кольору ще не досягла межі заміни або регенерації, встановленої виробником.
• Десикант не став порошкоподібним, не ущільнився й не забруднився.
• Повітряні проходи та тримальні сітки не заблоковані.

Зміна кольору приблизно на половині або двох третинах об’єму десиканта іноді використовується як сигнал для технічного обслуговування звичайних пристроїв. Однак це не може замінювати інструкції щодо встановленого повітряного фільтра. Склади силікагелю та індикаторні кольори можуть відрізнятися.

Масляний ущільнювальний стакан

Переконайтеся, що:

• Рівень масла відповідає вказаному.
• Масло чисте й не містить видимої води або емульсації.
• Стакан не має тріщин і не протікає.
• Прокладка та кріпильні елементи перебувають у справному стані.

З’єднання та повітряний прохід

Перевірити:

• Труба з’єднання консерватора
• Фланцеві прокладки та різьбові з’єднання
• Сітки та внутрішні канали для повітряного потоку
• Ознаки засмічення, корозії або фізичних пошкоджень

Робочий стан

Несподівану поведінку тиску, надмірне бульбашкування, стійкий односпрямований повітряний потік або незвичайні показання консерватора слід дослідити відповідно до інструкцій щодо трансформатора та осушувача.

Коли слід замінювати силікагель?

Силікагель слід замінювати або регенерувати, коли він досягне стану, вказаного виробником осушувача.

Частота технічного обслуговування залежить від:

• Об’єму олив трансформатора
• Пропускної здатності осушувача
• Вологість повітря
• Температура навколишнього середовища
• Навантаження трансформатора
• Зміна температури масла
• Частота термічних циклів
• Стан консерватора та ущільнень

Дані виробника свідчать, що ці змінні безпосередньо впливають на підбір розміру осушувального пристрою та інтервали технічного обслуговування. Тому огляд стану є, як правило, надійнішим, ніж використання однакового графіка заміни для всіх трансформаторів.

Деякі традиційні види кремнієвого гелю можна регенерувати за допомогою контрольованого нагрівання, але дозволена температура й процедура залежать від конкретного продукту. Забруднений або сильноподрібнений осушувальний матеріал не слід автоматично повторно використовувати.

Також доступні саморегенеруючі осушувальні пристрої. Ці пристрої автоматично сушать кремнієвий гель і відстежують цикли дихання, зменшуючи потребу в ручній заміні осушувального матеріалу.

Важливі вимоги щодо безпеки

Обслуговування осушувального пристрою трансформатора має виконувати кваліфікований персонал згідно з затвердженими на місці процедурами безпеки.

Перед демонтажем, відкриванням або обслуговуванням осушувального пристрою:

• Дотримуйтесь інструкцій виробника трансформатора.
• Переконайтеся, чи потрібно знеструмити або ізолювати трансформатор.
• Запобігайте непередбаченій роботі або звільненню тиску.
• Використовуйте відповідне особисте захисне обладнання.
• Враховуйте небезпеки, пов’язані з гарячою олією, електрикою та роботою на висоті.
• Захищайте отвір консерватора від забруднення атмосферним повітрям.
• Не залишайте дихальну трубку відкритою довше, ніж це необхідно.
• Використовуйте лише затверджені осушувальні матеріали, олію, ущільнення та запасні частини.

Інструкції з експлуатації аксесуарів трансформатора попереджають персонал про необхідність знеструмлення пов’язаного обладнання та запобігання його повторному підключенню до завершення електричного обслуговування.

Чому важливе обслуговування осушувача

Дихальний пристрій трансформатора — це відносно невеликий аксесуар, але він виконує важливу захисну функцію. Висушуючи надходження повітря та перешкоджаючи потраплянню забруднювачів у резервуар, він підтримує стан ізоляційної олії й загальної системи ізоляції трансформатора.

Простими словами, дихальний пристрій — це «суха маска для дихання» трансформатора:

• Він дозволяє резервуару обмінюватися повітрям.
• Він видаляє вологу з надходження повітря.
• Він сприяє фільтрації пилу й забруднювачів.
• Він підтримує вирівнювання тиску.
• Він сприяє захисту ізоляційної олії.
• Він зменшує уникнені ризики технічного обслуговування.

Тому регулярний огляд силікагелю, олійного стакана, ущільнень та шляху руху повітря є обов’язковою частиною технічного обслуговування трансформаторів з олійним охолодженням.

Рішення для трансформаторів від Dingxin Electric

Dingxin Electric виробляє спеціалізовані маслонаповнені розподільні та силові трансформатори для енергетичних, промислових, відновлюваних джерел енергії, комерційних та інфраструктурних проектів.

Потужність трансформатора, співвідношення напруг, частота, векторна група, імпеданс, діапазон регулювання, спосіб охолодження, аксесуари та функції моніторингу можуть бути налаштовані відповідно до технічних вимог замовника.

Для підбору трансформатора або отримання інформації щодо його обслуговування зверніться до Dingxin Electric із зазначенням потрібної потужності, первинної та вторинної напруг, частоти, умов встановлення та застосовного стандарту.