TRANSEC — это мультифункциональная автоматизированная система восстановления изоляции маслонаполненных силовых трансформаторов, автотрансформаторов, реакторов любых типоразмеров. Проблема влажности в транcформаторах широко известна.
Силовой трансформатор (автотрансформатор, реактор) разделяется на 7 функциональных узлов, каждый из которых вносит свой вклад (%) в его техническое состояние. На два узла, определяющих в сумме 50% общей надежности трансформатора, изоляционную систему и обмотки — негативно влияют влага и продукты старения трансформаторного масла и целлюлозы.
Твердая изоляция обмоток обуславливает ресурс оборудования. От ее увлажненности и степени износа зависит срок службы и безаварийность работы трансформатора, а также возможность создания необходимых сетевых режимов.
 |
ОТ — обмотки трансформатора; * Методика Минэнерго, утверждена приказом Минэнерго России от 26.07.2017 г. No 676 |
Два источника влаги
ВЛАГА ИЗ АТМОСФЕРЫ. Недостатки конструкции и эксплуатации способствуют проникновению атмосферной влаги. Скорость роста влажности изоляции из-за атмосферной влаги: 0,03 – 0,05 % в год
ВЛАГА КАК ПРОДУКТ СТАРЕНИЯ. Старение/окисление — неотъемлемый процесс в эксплуатации, продуктом которого является влага. Скорость роста влажности изоляции из-за старения целлюлозы/масла: 0,04 – 0,05% в год
Влагосодержание твердой изоляции нового трансформатора на выходе из производства 0,5–0,8 %; после монтажа не более 1%. К 25 годам эксплуатации трансформатора ожидается влажность твердой изоляции 2,7–3,0 % (норма не более 2%).
В конструкции трансформаторов отсутствуют штатные узлы для удаления влаги из изоляции.
Нормативные требования к степени Wти %. Ось ординат - %
Наличие масла не предохраняет твердую изоляцию от увлажнения, оно лишь замедляет этот процесс. Увлажнение твердой изоляции в эксплуатации происходит путем миграции влаги из масла. При этом насыщающее значение влагосодержания целлюлозной изоляции, в отличие от масла, практически не зависит от температуры и составляет около 17 %.
Постоянная миграция влаги внутри трансформатора
При снижении t, когда масло содержит предельное количество воды, часть ее в виде капель осаждается на твердых включениях в масле, на поверхности твердой изоляции или выстраивается в проводящие цепочки.
При росте t из увлажненной витковой изоляции выделяется масло, а микрокапилляры заполняются пузырьками водяных паров, что увеличивает риск внутренних КЗ.
При t < 0 °С вода, выделяясь из масла, превращается в кристаллы льда, которые могут привести к повреждению трансформатора при его вводе в работу.
В твердую изоляцию вода проникает из масла, но скорость этой миграции и обратного процесса разная, поэтому сложно корректно оценить влажность целлюлозы и риск повреждения трансформатора.
До 98% влаги, присутствующей в трансформаторе, содержится в целлюлозной изоляции. Вместо трудоемкого прямого измерения ее влажность оценивают косвенно, по влажности масла.
Чем выше t масла, тем с большей точностью можно расчетным способом, посредством равновесных кривых Ооммена (рис. 3), определить содержание воды в бумаге. Если у масла, проба которого отобрана из трансформатора, прогретого до 60 °С, этот показатель не превышает 10 г/т, то влагосодержание твердой изоляции можно не определять.
Онлайн-фильтрация позволяет проводить медленную глубокую сушку как жидкой, так и твердой изоляции трансформатора под нагрузкой.
Масло протекает сквозь слой цеолита марки NaA. Этот гранулированный адсорбент с порами, близкими по размеру к молекулам воды, поглощает влагу из масла. При этом он не влияет на предиктивную диагностику трансформатора, так как не адсорбирует антиокислительные присадки, газы и фурановые производные.
Твердая изоляция осушается в результате диффузии: для уравновешивания своей концентрации влага из целлюлозы проникает в непрерывно осушаемое масло. При прохождении масла через модуль с цеолитом вода адсорбируется. Такой щадящий процесс позволяет глубоко осушать изоляцию обмоток без жесткого воздействия на нее высоких температур и вакуума.
На российском объекте генерации электроэнергии (ГРЭС) производственный персонал высоко оценил удобство сервиса силовых трансформаторов, оснащенных TRANSEC.
