В результате длительной эксплуатации трансформаторы начинают давать сбои в работе и нередко ломаются. Чтобы предотвратить неполадки, энергетики проводят плановое техобслуживание оборудования. Если неисправность все-таки обнаружена, то установку необходимо ремонтировать. Трансформаторы являются дорогостоящим оборудованием, и покупать каждый раз новые было бы слишком затратно для предприятия.

Установка осушки воздуха находит применение во многих отраслях, одной из которых является электроэнергетика. Это связано с особенностями работы и конструкции силовых трансформаторов. Данные устройства рассчитаны на преобразование больших напряжений, что повышает вероятность пробоя и перегрева. Защитить трансформатор от этих явлений помогает изоляционная система.

Один из существенных недостатков изоляции заключается в ее гигроскопичности, т.е. способности поглощать влагу  из окружающей среды при разгерметизации трансформатора. Поэтому выполнение технического обслуживания или ремонтных работ должно также предусматривать средства защиты изоляционной системы от увлажнения.

Что делать, если нет установки осушки воздуха?

Силовые трансформаторы, пребывающие под напряжением от 110 до 330 кВ и имеющие мощность менее 400 МВА, могут вскрываться и без использования установки осушки воздуха. Это приведет к увлажнению изоляции, поэтому с целью снижения его степени необходимо все работы выполнять в кратчайшие сроки. Также должны выполняться следующие условия:

• относительная влажность окружающей среды не более 85%;
• длительность частичной разгерметизации не более 20 часов, а полной – 16 часов;
• температура активной части трансформатора при разгерметизации не менее 10ºС;
• температура активной части трансформатора во время всего периода разгерметизации должна быть больше точки росы окружающего воздуха как минимум на 10ºС при полной и 5ºС — при частичной разгерметизации.

Чтобы уменьшить вероятность увлажнения изоляции, все работы выполняются при сухой и ясной погоде. Но и этого может быть недостаточно, поэтому разгерметизации предшествует прогрев трансформатора. Правильное выполнение этой процедуры позволяет замедлить увлажнение изоляции.

Способы нагрева изоляции силовых трансформаторов

Для нагрева трансформатора перед вскрытием активной части могут использоваться следующие способы:

• работа индукционных обмоток;
• установка электропечей под дно бака;
• прохождение масла через маслоподогреватель с последующей циркуляцией в баке;
• нагрев постоянным током.

Индукционные обмотки чаще применяются при сушке, т.е. нагрев трансформатора перед разгерметизацией не является их основной функцией. Также этот метод достаточно трудоемок.

Применение электропечей не является оптимальным решением, что обусловлено малой эффективностью и высокой пожароопасностью.

Циркуляция нагретого масла в баке трансформатора используется наиболее часто из всех перечисленных способов, но и она не лишена недостатков, которые проявляются в необходимости манипуляций с большими количествами масла (заливка, слив и т.п.).

Метод нагрева трансформатора при помощи постоянного тока основан на пропускании тока через обмотки высокого и среднего напряжения. При этом значения тока должно приближаться к номинальному значению. В результате таких действий в обмотках начинает выделяться тепло, за счет которого и происходит нагрев трансформатора. Общая эффективность процесса зависит от выбранной схемы нагрева и правильности расчета, который выполняется, исходя из известных активных сопротивлении и номинальных значений токов обмоток, а также схемы соединения.

Установка осушки воздуха от компании GlobeCore

На этапах вскрытия (разгерметизации), ремонта, технического обслуживания и герметизации силового трансформатора важно следить, чтобы воздух, обогащенный влагой,  не попал внутрь системы. Установка осушки воздуха типа «Суховей» разработана специально для осушки воздуха в трансформаторном оборудовании. Дополнительно она очищает воздух от механических включений.

Универсальность этого оборудования проявляется в возможности регенерировать насыщенные сорбенты не только после  работы с трансформатором, но и сорбенты с других установок. Температура при этом не должна превышать 400ºС.

Установка осушки воздуха «Суховей»

Схема установки осушки воздуха

Установка состоит из адсорбера заполненного цеолитом, воздуходувки, фильтра пыли, распределителя воздуха с запорной и регулирующей арматурой и шкафа управления. На установке предусмотрен всасывающий патрубок воздуходувки, патрубок для выхода горячего воздуха и патрубок для выхода горячего воздуха после регенерации адсорбента.

Использование установок типа «Суховей»

Перед разгерметизацией силовой установки и применением «Суховея» нужно изучить схему трансформатора по чертежам — узлы и особенности оборудования.

Процедура сушки воздуха установками типа «Суховей» обладает следующими характерными особенностями:

• трансформатор прогревается до температуры от 60 до 70 ºС;
• температурный порог  активной части во время разгерметизации составляет максимум 10 ºС, при этом не превышая показатель точки росы более чем на 5 ºС;
• время обслуживания трансформатора регламентируется  “Нормами испытания электрооборудования” и должно строго соблюдаться.

Этапы осуществления ремонта силового трансформатора:

1 — подготовительный процесс;

2 — отъединение опусков и шин;

3 — демонтирование охлаждающей системы;

4 — перевозка оборудования на место технического обслуживания;

5 — прогревание трансформатора;

6 — отсоединение ввода и арматуры;

7 — наладка охлаждающей системы;

8 — починка арматуры;

9 — разбор трансформатора;

10 —  наладка работы вводов;

11 — ремонт устройства переключения режимов;

12 — починка и тестирование активной части;

13 — ремонт бака;

14 — обратный сбор трансформатора;

15 — подача масла в оборудование;

16 — нагрев и тестирование трансформатора;

17 — обратная перевозка трансформатора и установка на фундамент;

18- завершающие работы.

Принцип действия установки типа «Суховей»

Установка работает по принципу осушки воздуха в двух автономных адсорберах. Внутри каждого находятся синтетические сорбенты.

Очистка атмосферного воздуха от механических частиц проводится в фильтре пыли. Мобильность установки обеспечивает возможность работать без перемещения трансформатора, а при соединении и транспортировке «Суховея» прямо к силовому оборудованию.

Автоматизация установок осушки воздуха типа «Суховей»

Управление установками «Суховей» может осуществляться вручную или полуавтоматически. При первом способе процессом работы руководит оператор, который должен регулярно отслеживать соблюдение технологических норм и правил.

Автоматическое управление помогает избежать возможных погрешностей работы и человеческого фактора. Функции контроля температуры, давления, потока и других технологических параметров минимизируют возможность возникновения чрезвычайных ситуаций, которые могут нести угрозу жизни человека, работающего на оборудовании. Также предусмотрена функция, которая не дает установке начать работу, если действия оператора были произведены неверно.  Хотя такие параметры, как поток и температура на выходе задаются в меню установки оператором, управление происходит автоматически по схеме с отрицательной обратной связью.

Автоматизация работы установки обеспечивается наличием в контуре управления  промышленного контроллера, модулей удаленного ввода и вывода, разных видов датчиков и регулируемых клапанов производства. Также автоматизированный «Суховей» оснащен частотными преобразователями, что позволяет подавать ровно столько воздуха, сколько необходимо для продувки бака трансформатора или регенерации адсорбента. Плавная регулировка мощности нагревателя за счет применения ПИД-регуляторов существенно повышает энергоэффективность оборудования.

Дополнительные характеристики установок типа «Суховей»:

• доставка уже укомплектованного, согласно с правилами и нормами, оборудования на место эксплуатации;
• автоматизированное управление процессом контроля производительности;
• встроенный датчик измерения точки росы на выходе;
• система охлаждения, работающая на воздухе (без воды);
• наличие фланца, используемого для продувки трансформаторных баков во время монтажных работ (при необходимости);
• автоматизированная или полуавтоматизированная система управления (устанавливается по желанию заказчика).

Виды исполнения установок сушки воздуха

Установка осушки воздуха «Суховей» выполняется в двух видах:

1 — кузовной тип установки. Разработано по стандарту Евросоюза и является наиболее приоритетным для работы на открытых площадках.

2 — трейлерный тип установки. Полностью оборудован для перемещения по дорогам. Оснащен системой торможения, тормозом для стоянки, упорами и световой сигнализацией. Также в комплектацию к этому типу установки входит запасное колесо, отсек для инструмента и запасные части.

Преимущества использования установки осушки воздуха «Суховей»

Применение установок осушки воздуха типа «Суховей» во время разгерметизации активной части силовых трансформаторов позволяет:

• повысить надежность защиты изоляционной системы от увлажнения;
• осуществлять разгерметизацию в несколько этапов, благодаря чему можно выполнить полную сборку трансформатора;
• исключить предварительный прогрев трансформатора и повысить пожарную безопасность.