Трансформаторные масла применяются с целью заливки силовых и измерительных трансформаторов, а также масляных выключателей. Они должны обеспечивать изоляцию токонесущих частей электрооборудования, служить теплоотводящей средой и способствовать быстрому гашению дуги в выключателях. Но со временем это вещество теряет эксплуатационные свойства и необходимо восстановление трансформаторного масла.

Чем опасны загрязнения трансформаторного масла?

Специалисты электроэнергетической отрасли сходятся во мнении, что срок службы трансформатора в основном определяется сроком жизни его изоляционной системы. При эксплуатации в трансформаторном масле накапливаются продукты окисления, загрязнения и другие примеси. А появление в диэлектрической жидкости кислорода и воды провоцирует окисления даже в случае создания идеальных условий эксплуатации. Вносят свою лепту также и частички конструкционных материалов трансформатора.

Процесс окисления сопровождается образованием кислот, которые действуют на углерод и металлы, создавая при этом альдегиды, спирты и мыльные металлы. Эти образования осаждаются на изоляции. Также наличие грязи увеличивает вязкость масла, что приводит к уменьшению его охлаждающей способности.

Таким образом, старение трансформаторного масла является следствием совместного действия высокой температуры, кислорода воздуха и электрического поля в присутствии материалов, из которых изготовлен трансформатор. Важные эксплуатационные параметры изоляционной жидкости (кислотное число, тангенс угла диэлектрических потерь, пробивное напряжение) являются очень чувствительными к ее старению. Чем интенсивнее этот процесс, тем быстрее они достигают критических значений, а само масло становится непригодным для дальнейшего использования. Опасна эксплуатация такого продукта и для силового трансформатора: риск возникновения аварийных ситуаций и перебоев в электроснабжении существенно возрастает. Поэтому необходимо восстановление трансформаторного масла.

Куда деть отработанное трансформаторное масло?

Образование отработанных трансформаторных масел представляет огромную угрозу для экологии. Посудите сами: более 40% поверхности водных путей в мире загрязнено и покрыто пленкой отработанных масел. А один литр пролитого отработанного масла делает непригодными для питья миллион литров грунтовой воды. От массовых загрязнений нефтепродуктами гибнут животные и растения. Кроме того, в состав отработанного масла входят канцерогенные вещества, которые могут вызывать раковые заболевания у человека. Таким образом, слив отработки в окружающую среду неприемлем ни при каких обстоятельствах. Что же делать? Как сохранить планету для подрастающих поколений?

Выход есть – восстановления трансформаторного масла до исходного состояния и повторное использование по прямому назначению. Кроме ярко выраженного экологического эффекта такое решение позволяет экономить финансовые средства на закупках нового и утилизации отработанного масла, а также продлевать срок службы силовых трансформаторов на 20 и более лет. На сегодняшний день стоимость одного силового трансформатора в среднем достигает сотен тысяч долларов США. А вместе с демонтажем поврежденного оборудования, транспортными расходами и стоимостью монтажа нового трансформатора сумма может измеряться даже миллионами.

Восстановление трансформаторного масла: основные способы

Рассмотрим некоторые классические и перспективные способы, с помощью которых осуществляется восстановление трансформаторного масла.

Центрифугирование. Центрифуги представляют собой барабан, помещенный в герметически закрытый корпус. Он состоит из большого количества конусообразных тарелок с отверстиями. Такие устройства используются с целью удаления влаги и механических примесей. На определенном этапе центрифуги массово применялись на территории маслохозяйств даже несмотря на свои недостатки, которые выражались в относительно низкой производительности, сложности конструкции, интенсивном перемешивании обрабатываемого вещества с воздухом и больших габаритах. Со временем разрабатывались компактные мобильные установки, предназначенные для восстановления масел, способные давать необходимую производительность. Поэтому количество пребывающих в эксплуатации центрифуг начало постепенно сокращаться.

Электрофизическая очистка. Электрофизическая очистка реализуется за счет воздействия неоднородного электрического поля на влагу и примеси в трансформаторном масле с последующим их осаждением на электродах. Осажденная влага и примеси смываются с поверхности электродов маслом и эта смесь снова подается в зону осаждения. Данный процесс длится до тех пор, пока не будут утилизированы (брикетированы) все примеси.

Перколяционная очистка. Перколяционный способ предусматривает фильтрацию отработанного масла через слой зернистого адсорбента (чаще всего силикагеля), который загружается в вертикальный цилиндрический сосуд. Применение адсорбентов дает хорошие результаты, но по завершении процесса необходимо решать проблему их утилизации или реактивации. Ведь промасленные вещества нельзя сбрасывать в окружающую среду.

Очистка отбеливающими глинами. Силикагель получают путем определенных химических преобразований, что делает процесс его производства недешевым. Поэтому в качестве альтернативы можно рассматривать очистку трансформаторных масел веществами природного происхождения – отбеливающими глинами. Благодаря своей пористой структуре отбеливающие глины обладают хорошими поглощающими способностями и могут использоваться как для непрерывной регенерации трансформаторного масла  с помощью термосифонных фильтров, так и для восстановления масла, слитого из трансформатора (контактный способ).

Экологичные решения от компании GlobeCore

Компания GlobeCore разработала и не один год успешно внедряет в производство технологии, направленные на восстановление трансформаторных масел.

В частности, установки типа УВМ позволяют дегазировать и очищать от механических примесей трансформаторные масла за счет совместного воздействия температуры, вакуума и блока фильтров. Оборудование снижает массовое влагосодержание до значения не более 5 г/т, газосодержание – не более 0,1%, а также увеличивает пробивное напряжение трансформаторного масла до 70 кВ. Установки УВМ не образуют выбросов или отходов, требующих специальной утилизации или складирования.

Установки типа СММ-Р позволяют продлить срок службы силовых трансформаторов, обеспечивая восстановление трансформаторного масла. Благодаря данному оборудованию появилась возможность регенерации масел непосредственно в трансформаторе, который при этом может пребывать под напряжением. Подключение СММ-Р к трансформатору позволяет растворить осадок с обмоток и удалить его при помощи сорбента. В качестве последнего используется Фуллерова земля, основное преимущество которой состоит в возможности многократного восстановления своих свойств в регенерационном оборудовании. Это позволяет, во-первых, обеспечить непрерывную обработку трансформаторного масла, а, во-вторых, сэкономить финансовые средства на покупке новых и утилизации отработанных сорбентов. Теоретический ресурс Фуллеровой земли составляет  300 реактиваций, что эквивалентно 1,5 – 2 годам работы. После истощения поглощающей способности сорбент не представляет опасности для окружающей среды и может быть утилизирован как строительный мусор.

GlobeCore позаботилась также и об экологичности рабочих процессов других установок, работающих на основе адсорбентной очистки. С помощью шкафа сушки типа ШСЦ-15 производится предварительная осушка цеолита, которая позволяет улучшить его адсорбционные свойства и качество обезвоживания энергетических масел. А установка типа СММ-4РП восстанавливает свойства отработанных сорбентов, использующихся в установках регенерации трансформаторных масел. Применяемые технологии позволяют обеспечить реактивацию одного и того же сорбента как минимум 10 раз. После деактивации отработанные сорбенты не содержат остатков масла, благодаря чему могут быть утилизированы как строительный мусор без нанесения вреда окружающей среде.

Таким образом, технологии восстановления трансформаторных масел от компании GlobeCore позволяют:

• сэкономить финансовые средства на покупке новых и утилизации отработанных нефтепродуктов;
• существенно снизить влияние техногенных факторов на окружающую среду;
• продлить срок службы трансформаторов на 20 лет и более.

В заключение приведем некоторые цифры, которые еще раз подчеркивают экономическую целесообразность мероприятий по восстановлению свойств отработанных трансформаторных масел:

• средняя цена силовых трансформаторов за 1 кВА мощности – 8-15$;
• средняя рыночная стоимость регенерации трансформаторного масла за 1 л – 0,7-0,8$;
• средняя цена нового трансформаторного масла за 1 л – 1,5-2$.