Меню Рубрики

Установка термосифонного фильтра на трансформатор

Назначение и принцип действия термосифонных и адсорбционных фильтров трансформатора

Во время эксплуатации силовых масляных трансформаторов в масляном баке образуется шлам и вода. Появление шлама вызывают процессы старения охладителя, воды – попадание воздуха из-за герметичности бака.

Для восстановления эксплуатационных характеристик используются адсорбционные и термосифонные фильтры для трансформаторов с сорбентами. Их работа основана на непрерывной естественной или принудительной циркуляции масла во время работы трансформатора. Срок службы этих устройств полностью зависит от срока службы сорбента. Замена проводится при достижении определенных показателей объема примесей и кислотного числа.

На какие трансформаторы устанавливают фильтры

Свойства энергетического масла с течением времени ухудшаются – увеличивается объем воды и кислых и смолистых соединений, увеличивающих диэлектрические потери. Установка термосифонных маслофильтров и адсорберов желательно на силовые масляные трансформаторы с мощностью от 160 кВА. Вид фильтра выбирается в зависимости от размеров силового оборудования. Для аппаратов с большими габаритами предпочтительнее адсорберы. Допускается присоединение более одного термосифонного маслофильтра.

Что представляет собой термосифонный и адсорбционный фильтры

Термосифонный маслофильтр – это цилиндрический сосуд из металла, наполненный силикагелем, поглощающим из охладителя вредные примеси. К стенке бака он присоединяется через верхний и нижний патрубок. Для адсорбционного фильтра требуется отдельный фундамент. Он присоединяется к системе принудительной циркуляции энергетического масла.

Количество сорбента в термосифонном фильтре 1% от массы (или 1,2% от объема) масла, в адсорбере – 2% от массы (или 4% от объема).

Назначение термосифонного и адсорбционного маслофильтра – очистить охладитель от вредных примесей во время работы трансформатора. В термосифонном фильтре циркуляция естественная, в адсорбционном – принудительная. Существует почти 2 десятка термосифонных маслофильтров, отличающихся друг от друга емкостью (2-400 литров). Выбор базируется на требуемом объеме сорбента для конкретного трансформатора.

Назначение

Масляное силовое трансформаторное оборудование с мощностью от 160 кВА, в котором охладитель соприкасается с внешней средой, нуждается в фильтрах, непрерывно очищающих и восстанавливающих масляную среду. Это самый оптимальный способ регенерации, обладающий высокой технико-экономическим эффективностью.

Цель использования маслофильтров – увеличить срок службы охладителя и трансформатора за счет поддерживания установленных нормативами показателей качества.

Чем заполняют термосифонные фильтры и адсорберы

В маслофильтрах воду поглощает сорбент (силикагель). Это высушенная кремневая кислота, которая образуется при взаимодействии соляной кислоты и раствора жидкого стекла. Производители предлагают гранулы с различными размерами. Для масляных трансформаторов используются крупнозернистые фракции КСК или КСКГ с диаметром 2,8-7 мм.

На каждый кубический дециметр охладителя требуется 400-500 грамм сорбента.Существуют маслофильтры, в которых помещается 4, 6, 10, 50, 100, 150 кг гранул. Количество фильтров для каждого трансформатора определяется, базируясь на количество масла в системе охлаждения. Оптимальный объем силикагеля – 0,8-1,25% от массы охладителя.

Принцип действия устройства

В термосифонном маслофильтре охладитель циркулирует благодаря разнице температуры с кожухом и плотности жидкости в верхней и нижней области термосифона, в котором оно движется снизу вверх.

Чтобы сорбент не унесло в бак, в соединяющие патрубки устанавливаются защитные конструкции (сетки и войлочные уплотнения).

Принцип действия адсорбера такой же, за исключением способа перемещения масла.

Как происходит циркуляция масла в фильтрах

В термосифонном маслофильтре:

  • после прохождения через систему охлаждения масло перемещается вниз;
  • за счет параллельного соединения с радиатором охладитель одновременно перемещается в обеих емкостях;
  • в процессе перемещения сверху вниз загрязнения поглощает силикагель.

В адсорберах охладитель циркулирует принудительно снизу вверх за счет работы насосов, установленных в системе охлаждения трансформатора.

Установка приспособления на трансформатор

Термосифонный маслофильтр – емкость, к которой приварено днище и крышка с отводами для выпуска воздуха, залива и удаления охладителя, загрузки и выгрузки силикагеля. От выноса сорбент предохраняют металлические сетки, установленные на верхней и нижней крышке.

Подготовительные и очистительные работы

Фильтры перевозятся неупакованными и без сорбента, загерметизированные прокладками и заглушками. Силикагель поставляется в бумажных ящиках или мешках. Маслофильтры перед монтажом очищаются, промываются маслом, в течение 30-и минут испытываются при температуре 50-60 о С и давлении 50 кПа на маслопроводность. Силикагель высушивается при температуре 150 о С до достижения уровня влажности 0,5%. Сорбент засыпается в помещении, если на улице повышенная влажность, требуется промывка свежим маслом.

Перед установкой маслофильтра проверяется качество охладителя в баке. При наличии шлама требуется очистка цеолитовой установкой или фильтр-прессом.

Читайте также:  Установка угольного фильтра для очистки воды

Правила монтажа фильтра на патрубках

После присоединения маслофильтра к патрубкам бака неработающего трансформаторного оборудования открывают пробку, через которую выпускается воздух, потом заполняют емкость маслом из бака. После его появления в пробке нижний кран закрывается, через час охладитель сливают, только потом заполняют фильтр окончательно. Перед тем, как включить трансформатор, из маслофильтра выпускается воздух.

Адсорбер к монтажу готовится аналогично (разбирается и промывается маслом), но сорбент засыпается после установки на фундамент, потом оборудование подключается к системе охлаждения.

Инструкция и длительность эксплуатации фильтров

Обслуживать это оборудование разрешено специалистам, которые прошли специальную подготовку. Состояние емкости проверяется при каждом ремонте. После ремонта масло заливается одновременно с заполнением бака трансформатора. Срок эксплуатации определяется сроком службы масла, средний показатель – 5 лет. По истечении этого срока проверяется состояние емкости и меняется сорбент.

Когда производят замену силикагеля в термосифонном и адсорбционном фильтрах

Так как данный способ очистки несовершенен из-за неравномерного использования сорбента и непродолжительного контакта с охладителем, требуется регулярный отбор масла с целью определить его состояние. Периодичность проверки – раз в 3 года.

Силикагель меняется при снижении нормативных показателей качества охладителя:

  • при пробивном напряжении:
  • 15 кВ (для трансформатора на 20 кВ);
  • 15-35 кВ (для оборудования на 25 кВ);
  • 60-220 кВ (для оборудования на 35 кВ);
  • когда кислотное число – 0,1 мг КОН/г.

При использовании трансформаторного оборудования с конструктивными особенностями руководствуются инструкциями по эксплуатации. При мощности энергоблока от 150 МВт и напряжении 330 кВ пробы масла отбираются чаще (раз в год), сорбент меняется при кислотном числе 0,15 мг КОН.

источник

1.2.5.10. Адсорбционные и термосифонные фильтры.

Адсорбционные фильтры предназначены для непрерывной регенерации масла трансформатора в процессе его эксплуатации с системами охлаждения Ц и ДЦ, обеспечивающими принудительную циркуляцию масла через фильтры, подключаемые параллельно охладителям.

Фильтры на трансформаторах с системами охлаждения М и Д, циркуляция масла в которых обеспечивается только за счет разности плотностей нагретого и охлажденного масла (естественная), называют термосифонными. Циркуляция масла в них происходит сверху вниз.

Устройство фильтров непрерывной регенерации масла трансформатора показано на рис. 1.60.

Конструктивно каждый вид фильтра представляет собой цилиндрический металлический сосуд, заполненный сорбентом (как правило, силикагелем) и присоединяемый к трансформатору или маслопроводу соответствующими патрубками, приваренными к верхней и нижней частям корпуса фильтра. Внутри фильтров в их верхней и нижней части имеются устройства (сетки и решетки), предотвращающие попадание силикагеля внутрь бака трансформатора.

У адсорберов (фильтров), используемых в системе охлаждения Ц, дополнительно установлено в верхней части защитное устройство, задерживающее мелкие частицы силикагеля от перенесения их в бак трансформатора; во входной части адсорбера на его дне имеется устройство, распределяющее поток поступающего масла.

Рис. 1.60. Фильтры непрерывной регенерации масла:

а — для трансформаторов с системой охлаждения типа ДЦ (адсорбционный фильтр); б — для трансформаторов с системой охлаждения типа Ц (адсорбционный фильтр); в — для трансформаторов с системой охлаждения типов М и Д (термосифонный фильтр); 1 — патрубок; 2 — пробка для выпуска воздуха; 3 — подъемное устройство; 4 — защитная сетка; 5 — корпус; б — крышка; 7 — защитное устройство; 8 — сливная пробка; 9 — полуось; 10 — расширительное устройство; 11 — рама; 12 — фиксирующий упор

Силикагель, заполняющий фильтр, при протекании через него масла поглощает содержащиеся в масле влагу, кислоты и перекисные соединения, образующиеся в период эксплуатации трансформатора. Если перечисленные элементы оседают на обмотках трансформатора, то ускоряют процессы старения твердой изоляции обмоток, а также масла.

Заполнение фильтров силикагелем марки КСК по ГОСТ 3956—76, гранулированным или кусковым с размером зерен от 2,7 до 7 мм, производят через верхнюю часть фильтра, а удаление отработанного силикагеля — через нижнюю часть фильтра.

Количество адсорбента и объем адсорбера определяются следующим образом:

для трансформаторов с количеством масла до 30 т — 1 % массы масла

в трансформаторе при насыпной массе адсорбента 0,5 кг/дм ;

свыше 30 т — 0,6 % массы масла в трансформаторе при насыпной массе адсорбента 0,5 кг/дм 3 .

На трансформаторах с массой масла от 16 до 30 т устанавливаются по два одинаковых фильтра. Основные характеристики термосифонных фильтров приведены в табл. 1.11.

Таблица 1.11. Термосифонные фильтры

Читайте также:  Установка фильтра к краскопульту

Емкость термосифонного фильтра по силикагелю, кг

источник

Термосифонный и адсорбционный фильтры трансформаторов

Для восстановления электроизоляционных свойств масла в эксплуатации применяются фильтры различных видов на основе сорбентов и без них.
Все различного вида фильтры работают при непрерывной циркуляции через них масла. Циркуляция масла может быть естественная — обусловленная конвекцией от разности температур в разных по высоте слоях масла в трансформаторе, а также принудительная — через систему охлаждения.

Масляные трансформаторы мощностью 160 кВ • А и более, в которых масло расширителя соприкасается с окружающей средой, должны оснащаться термосифонными (рис. 1) и адсорбционными (рис. 2) фильтрами. Ими осуществляется непрерывная регенерация свойств масла в трансформаторе.
Термосифонный фильтр устанавливается на баке трансформатора; адсорбционный фильтр устанавливается на отдельном фундаменте и включается в систему принудительной циркуляции масла через масляно-водяной охладитель.
Фильтры обоих видов заполняются поглощающим влагу веществом — сорбентом.

Рис. 1. Фильтр термосифонный: 1, 12 — затворы; 2— подъемная скоба; 3 — пробка для выпуска воздуха; 4, 9 — верхний и нижний патрубки; 5— крышка; 6 — ручка; 7— блок с сорбентом; 8 — корпус; 10— пробка для слива масла; 11 — соединительные патрубки; 13 — бак трансформатора.

В качестве сорбента применяется силикагель марки КСКГ. Размер зерен гранулированного силикагеля должен быть в пределах 2,8. 7,0 мм; насыпная плотность — не менее 400—500 г/дм 3 . Фильтры изготавливаются с массой силикагеля: 4, 6, 10, 50, 100, 150 кг. Число фильтров и количество силикагеля на один трансформатор рассчитывается, исходя из массы масла в трансформаторе. Масса силикагеля должна составлять от 0,8 до 1,25 % массы масла в трансформаторе.
Установлено следующее расчетное значение силикагеля в процентах от массы масла:
Масса масла, т. до 1 1—30 более 30
Количество
силикагеля, % . 1,25 1 0,8
Силикагель засыпают в фильтры, предварительно просушив, как и для воздухоосушителей. Засыпают силикагель через верхнюю крышку корпуса. Силикагель, засыпаемый в фильтры емкостью 50 кг и более, промывают трансформаторным маслом с электрической прочностью 45 кВ.

Рис. 2. Фильтр адсорбционный: 1 — пробка для выпуска воздуха; 2 — верхний патрубок; 3— нижний патрубок; 4— пробка для слива масла; 5 — решётка; 6— сетка; 7— прокладка войлочная; 8 — скоба для подъёма; 9 — вентиль; 10 — цилиндр; 11 — сорбент.

Замену силикагеля в термосифонном и адсорбционном фильтрах производят по результатам анализа пробы масла из трансформатора, производимого не реже одного раза в год, и в случае достижения значения кислотного числа 0,1 мг КОН. Высота (Н) термосифонных фильтров с емкостью силикагеля 50, 100, 150 кг высота в полностью собранном состоянии равна 2000, 2285, 2485, 3000, 3250, 3750, 4000, 4250 мм.

источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Термосифонный фильтр

Термосифонный фильтр — устройство, которое очищает и регенерирует ( восстанавливает) масло. Нагреваясь и сообщаясь с воздухом, масло поглощает влагу и окисляется, стареет. Фильтр заполнен специальным поглощающим веществом ( сорбентом) — силикагелем КСК. [1]

Термосифонный фильтр 19 ( см. рис. 30) представляет собой стальной цилиндр, заполненный силикагелем и присоединяемый к патрубкам в стенке бака наподобие радиатора. [2]

Термосифонный фильтр применяют для поддержания изоляционных свойств масла и продления срока его службы. Фильтр представляет собой цилиндрический аппарат, заполненный активным материалом, адсорбентом ( крупный силика-гель или активная окись алюминия сорта А-1), поглощающим продукты старения масла. Монтаж и включение производят в следующей последовательности: разбирают термосифонный фильтр и его фильтрующее устройство, очищают фильтр и соединительные патрубки от загрязнений и промывают их чистым, сухим трансформаторным маслом и собирают; снимают заглушки на радиаторных кранах и устанавливают термосифонный фильтр на баке трансформатора аналогично установке радиаторов, засыпают в подготовленный заранее фильтр су-хой отсеянный адсорбент, после чего промывают фильтр чистым сухим трансформаторным маслом ( для фильтров емкостью до 50 кг промывка не обязательна), заполняют расширитель маслом значительно выше отметок нормального уровня. Подача масла осуществляется череа нижний патрубок фильтра. После того как выйдет воздух из фильтра, открывают верхний край фильтра и дают стечь маслу в отдельную посуду. Когда через фильтр пройдет некоторое количество масла, берут пробу на отсутствие механических примесей. В случае отсутствия их прекращают подачу масла и приступают к монтажу фильтра на трансформаторе. Термосифонный фильтр подключается к трансформатору только с чистым сухим маслом, он устанавливается с внешней стороны бака в вертикальном положении. [3]

Читайте также:  Установка фильтра салона сенс

Термосифонный фильтр применяют для поддержания изоляционных свойств масла и продления срока его службы. Фильтр представляет собой цилиндрический аппарат, заполненный активным материалом, адсорбентом ( крупный силика-гель или активная окись алюминия сорта А-1), поглощающим продукты старения масла. [4]

Термосифонные фильтры и абсорберы заполняют зернистым сорбентом ( силикагелем или окисью алюминия), обладающим свойством избирательно поглощать из масла продукты его старения. [5]

Термосифонные фильтры предназначены для продления срока службы трансформаторного масла. Аппарат присоединяют к баку трансформатора двумя патрубками и промежуточными плоскими кранами. Работа фильтра основана на термосифонном принципе: более нагретое масло верхних слоев, проходя через охлаждающие устройства ( радиаторы), опускается вниз. Параллельно радиаторам подсоединен термосифонный фильтр. Следовательно, через фильтр также проходит масло сверху вниз и непрерывно очищается. [6]

Термосифонные фильтры заполняют адсорбентом — силика-гелем КСК ( крупный силикагель крупнопористый) или активной окисью алюминия А-1. Адсорбенты доставляют обычно в герметической упаковке. В этом случае фильтр заправляют без сушки адсорбента непосредственно перед включением. [7]

Термосифонный фильтр представляет собой металлический сосуд цилиндрической формы, внутри которого имеются перфорированный диск и сетка для засыпки на них сорбента. [9]

Термосифонные фильтры предназначаются для восстановления и стабилизации масла в трансформаторах. [11]

Термосифонный фильтр представляет собой цилиндрический аппарат, заполненный сорбентом и присоединенный к трансформатору для его постоянного обслуживания. Циркуляция масла в термосифонных фильтрах происходит по закону термодиффуз ии вследствие разности температур и, следовательно, разности удельного веса масла в нижней и верхней частях термосифона и в баке трансформатора. [13]

Термосифонный фильтр служит для непрерывной автоматической регенерации масла и устанавливается на силовых трансформаторах мощностью 1000 кВ — А и более. [15]

источник

Устройства очистки трансформаторного масла

В процессе эксплуатации трансформаторное масло подвергается увлажнению не только вследствие поглощения влаги из изоляции обмоток и магнитопровода, но и из-за разложения масла (старения). Для удаления продуктов старения трансформаторного масла применяют различные виды фильтров как в сочетании с сорбентами, так и без них.
Все виды фильтров работают непрерывно, если существует циркуляция масла через них; чаще всего это циркуляция естественная, обусловленная разностью температур масла в верхних и нижних слоях в баке трансформатора.

Термосифонный фильтр

Масляные трансформаторы мощностью 160 кВ-А и более, в которых масло в расширителе соприкасается с окружающим воздухом, должны иметь термосифонный фильтр (ГОСТ 11677-75). Масляные трансформаторы мощностью 1000 кВ-А и более с азотной защитой также должны иметь термосифонный фильтр (это не относится к трансформаторам с заполнением жидким негорючим диэлектриком).
Термосифонные фильтры применяют для непрерывной автоматической регенерации масла в трансформаторе с целью удлинения срока службы трансформаторного масла — замедления его старения.
Фильтр устанавливается на баке трансформатора при помощи двух своих патрубков, которыми он присоединяется к плоским кранам, установленным на патрубках бака трансформатора. Патрубки фильтра приварены к стальным трубам с условным проходом 80 мм. Термосифонный фильтр заполняется поглощающим веществом — сорбентом. Вследствие разности температур масла в баке работающего трансформатора и находящегося в термосифонном фильтре возникает конвекционная циркуляция масла через фильтр сверху вниз. Омываемый маслом сорбент отбирает из масла влагу, шлам, кислоты и перекисные соединения, образующиеся в процессе старения масла и твердой изоляции трансформатора.
Циркуляция масла через термосифонный фильтр подтверждается несколько большим нагревом верхней части фильтра по сравнению с его нижней частью.
В изготовляемых трансформаторными заводами термосифонных фильтрах в качестве сорбента применяется силикагель марки КСК (крупный силикагель крупнопористый) дробленый или гранулированный по ГОСТ 3956-54. Размер зерен гранулированного силикагеля должен быть в пределах 2—7 мм. Изготовляемые фильтры вмещают 4; 6; 10; 50; 100 и 150 кг силикагеля. На трансформаторе устанавливают один или несколько фильтров. Выбор емкости фильтра и их числа производят в зависимости от массы масла в трансформаторе: масса силикагеля в фильтре должна составлять 0,8— 1,25% массы всего масла трансформатора при насыпной массе силикагеля 0,5 кг/дм 3 .
Согласно практике применения термосифонных фильтров расчетное количество силикагеля в процентах массы масла установлено следующее:
Масса масла, т До 1 1—30 Более 30
Количество силикагеля, % 1,25 1 0,8
Число фильтров, устанавливаемых на одном трансформаторе, рекомендуется выбирать следующее:

источник