Jak usunąć wilgoć z oleju transformatorowego?

1. Włączona-Linia / Wyłączona-Regeneracja linii (fizyczna separacja)

Ta metoda usuwa wodę wolną i zemulgowaną, ale jest mniej skuteczna w przypadku wody rozpuszczonej. Jest często stosowany jako pierwszy krok lub w mniej poważnych przypadkach.

Zasada: Używanie koalescerów, wirówek lub odwadniaczy próżniowych do oddzielania wody od oleju na podstawie różnicy gęstości.

Proces: Olej przepuszczany jest przez wirówkę lub filtr koalescencyjny, który mechanicznie oddziela kropelki wody. Często w połączeniu z łagodnym ogrzewaniem (do 60 stopni) w celu zmniejszenia lepkości.

Najlepsze do: Masowego, bezpłatnego usuwania wody. Powszechnie stosowany w mobilnych wózkach filtracyjnych do okresowej konserwacji.

2. Odwadnianie próżniowe (najbardziej skuteczna i powszechna metoda)

Jest to-standardowa w branży metoda głębokiego odwodnienia, pozwalająca na redukcję wilgoci do bardzo niskiego poziomu (np.<10 ppm).

Zasada: Temperatura wrzenia wody drastycznie spada w próżni. Po podgrzaniu oleju i wystawieniu go na działanie wysokiej próżni rozpuszczona woda odparowuje i jest usuwana.

Proces:

Ogrzewanie: Olej podgrzewa się do umiarkowanej temperatury (zwykle 50-65 stopni; wyższe temperatury mogą spowodować degradację oleju).

Komora próżniowa: Ciepły olej jest wtryskiwany do komory próżniowej (często z mediami wypełniającymi o dużej powierzchni). Niskie ciśnienie (np.<1 mbar absolute) causes water to flash into vapor.

Usuwanie pary: Para wodna jest odprowadzana przez pompę próżniową i skraplana w oddzielnym odwadniaczu.

Powrót suchego oleju: Odwodniony olej jest zawracany do transformatora lub czystego zbiornika magazynowego.

Wyposażenie: Mobilne lub stacjonarne instalacje odwadniania próżniowego. Często łączą one filtrację, ogrzewanie i próżnię w jednym urządzeniu.

3. Bełkotanie suchym gazem

Dodatkowa lub łagodna technika odwadniania.

Zasada: Przepuszczenie przez olej suchego, obojętnego gazu (zwykle suchego azotu). Suchy gaz pochłania wilgoć z oleju w miarę unoszenia się. Wilgotny gaz jest następnie odprowadzany z przestrzeni nad zbiornikiem transformatora.

Proces: Butla z suchym azotem jest podłączona do dolnego zaworu transformatora. Gaz powoli przepływa przez olej, zbierając wilgoć i wypływając przez odpowietrznik lub dedykowany otwór wentylacyjny.

Najlepsze do: Suszenia konserwacyjnego, zapobiegania wnikaniu wilgoci podczas pracy z olejem lub wspomagania innych metod. Jest powolny i nie powoduje poważnych zanieczyszczeń.

4. Adsorpcja / Pasywacja

Wykorzystuje materiały osuszające do usuwania wilgoci i innych zanieczyszczeń polarnych.

Zasada: Olej przepuszcza się przez kolumnę wypełnioną materiałem adsorbującym.

Środki suszące: Sita molekularne (najczęściej zeolity), żel krzemionkowy lub aktywowany tlenek glinu. Mają one duże powinowactwo do cząsteczek wody.

Fuller's Earth: Naturalna glinka usuwająca wilgoć, kwasy i osady.

Proces: Olej przepływa przez zbiornik adsorbentu aż do uzyskania pożądanej suchości. Adsorbent należy wymienić lub zregenerować (wypalić) po nasyceniu.

Uwaga: Może być bardzo skuteczny, ale może również usuwać niektóre korzystne dodatki do oleju.

---

Standardowa procedura oparta na najlepszych-praktykach (podejście łączone):

W przypadku mocno zawilgoconego oleju transformatorowego kompleksowa obróbka obejmowałaby:

Bezpieczeństwo przede wszystkim: odizoluj i zablokuj transformator. Wykonaj wszystkie wymagane kontrole bezpieczeństwa (analiza gazu, uziemienie).

Próbka i test: Zmierz początkową zawartość wilgoci (w oleju) za pomocą titratora kulometrycznego Karla Fischera (standardowa metoda laboratoryjna) i napięcie przebicia dielektrycznego.

Wstępna-filtracja: użyj prasy filtracyjnej lub wirówki, aby usunąć cząstki stałe i pozostałą wodę. Chroni to bardziej wrażliwy sprzęt próżniowy.

Odwadnianie próżniowe: Przepuścić olej przez instalację do odwadniania próżniowego. Proces trwa do momentu, gdy czujniki online (np. pojemnościowe czujniki wilgoci) wskażą, że poziom wilgoci zbliża się do docelowego.

Końcowe polerowanie (w razie potrzeby): Przepuścić olej przez wózek filtrujący ze środkiem pochłaniającym wilgoć (sito molekularne) w celu ostatecznego wysuszenia i redukcji kwasu.

Testowanie końcowe: Pobrać ostateczną próbkę oleju w celu laboratoryjnej weryfikacji zawartości wilgoci, wytrzymałości dielektrycznej i kwasowości.

Osusz z powrotem do transformatora: Suchy, czysty olej jest przenoszony z powrotem do transformatora, który sam może znajdować się pod łagodną próżnią, aby pomóc w wysuszeniu stałej izolacji (papieru i preszpanu).

Ważne uwagi:

Równowaga: Wilgoć rozprowadza się pomiędzy olejem i izolacją celulozową. Papier zatrzymuje ~95% całkowitej wilgoci w systemie. Suszenie oleju to tylko pierwszy krok; w przypadku mokrego transformatora należy wysuszyć papier, co jest znacznie wolniejszym procesem, osiąganym poprzez cyrkulację gorącego, suchego oleju lub przyłożenie próżni do samej kadzi transformatora.

Temperatura: Zawsze postępuj zgodnie z wytycznymi producenta oleju dotyczącymi maksymalnej temperatury ogrzewania, aby uniknąć degradacji termicznej.

Zapobieganie: Używaj i konserwuj odpowietrzniki z żelu krzemionkowego (lub jeszcze lepiej, odpowietrzniki membranowe), aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do transformatora podczas cykli termicznych.

Podsumowując, w celu dokładnego usunięcia wilgoci najbardziej niezawodną i wydajną metodą jest połączenie łagodnego ogrzewania i wysokiej próżni (odwadnianie próżniowe). Wybór metody zależy od stopnia zabrudzenia, ilości oleju i dostępnego sprzętu. W przypadku jednostek krytycznych zazwyczaj stosuje się profesjonalne usługi odzyskiwania oleju za pomocą mobilnych instalacji próżniowych.