Введение во влагопоглотители для трансформаторов

• основная функциональность: Изолирует и удаляет влагу и примеси из воздуха, поступающего в расширитель трансформаторного масла, чтобы сохранить высокую диэлектрическую прочность изоляционного масла и замедлить процесс старения твердого изоляционного материала.

• Принцип работы:: Использует эффект "дыхания", возникающий при тепловом расширении и сжатии изоляционного масла внутри трансформатора в результате изменения условий эксплуатации и температуры окружающей среды. Поглотитель влаги в трансформаторе "вдыхает" поступающий газ для эффективной сушки и фильтрации.

• Ключевые компоненты: Состоит в основном из влагопоглотителя (обычно силикагеля, меняющего цвет) и сальника для отфильтровывания примесей.

• технологическая эволюция: Из традиционного поглотителя влажности, который зависит от ручного осмотра и регулярной замены влагопоглотителя, он превратился в интеллектуальный поглотитель влажности, не требующий технического обслуживания, с функциями онлайн-мониторинга, автоматического нагрева и регенерации, а также удаленной связи.

• применяемое значениеЯвляясь основным элементом защиты, обеспечивающим длительную безопасную и надежную работу трансформатора, его состояние напрямую влияет на уровень изоляции и общий срок службы трансформатора.

I. Физический механизм и опасность трансформаторного дыхания

Масляные силовые трансформаторы с расширительными баками не полностью изолированы от атмосферы. Изоляционное масло, будучи жидкостью, значительно изменяет свой объем в зависимости от температуры:

• Процесс расширения (выдох): При увеличении нагрузки на трансформатор или повышении температуры окружающей среды температура масла повышается, а его объем расширяется, в результате чего уровень масла в расширителе повышается, а газ над шкафом сжимается и выводится через гигроскоп.

• Процесс сокращения (вдох): При снижении нагрузки или температуры окружающей среды температура масла снижается, объем уменьшается, уровень масла в расширителе снижается, и внутри образуется отрицательное давление, поэтому наружный воздух всасывается через гигроскоп, чтобы уравновесить разницу внутреннего и внешнего давления.

Этот периодический процесс газообмена известен как "дыхание" трансформатора. Без эффективной защиты влага и взвешенные твердые частицы, содержащиеся во вдыхаемом воздухе, попадают непосредственно в расширитель и в конечном итоге проникают в изоляционное масло корпуса трансформатора. Присутствие влаги резко снижает пробивное напряжение изоляционного масла и является основным катализатором ускорения гидролитического старения целлюлозной изоляционной бумаги, а твердые частицы примесей могут образовывать проводящие пути под воздействием сильных электрических полей, вызывая внутренние разряды. Поэтому очень важно осушать и очищать вдыхаемый воздух.

II. Обычные силиконовые влагопоглотители

Обычные гигроскопы являются наиболее распространенными базовыми защитными устройствами и относительно просты по конструкции и принципу действия.

1. структурные компоненты.

• гильзы: Прозрачное стекло или высокопрочный поликарбонат обычно используются для облегчения внешнего наблюдения за состоянием силикона внутри.

• влагопоглотитель:: Внутреннее наполнение из высокоэффективных влагопоглощающих материалов.Силикон, меняющий цвет.

  • Не содержит кобальта и является экологически безопасным (основное направление): Оранжевый цвет в сухом состоянии, постепенно превращается в темно-зеленый при насыщении влагой.

  • Кобальтсодержащие (сняты с производства): Синий в сухом состоянии, становится розовым при насыщении влагой.

• сальники: В нижней части устройства имеется масляный стакан, который заполняется соответствующим количеством изоляционного масла для создания масляного уплотнения.

2. рабочий процесс.
Во время "всасывания" наружный воздух сначала проходит через сальник в нижней части. Сальник может эффективно фильтровать большую часть пыли и твердых примесей в воздухе. Затем воздух поступает в корпус вверх и проходит через слой влагопоглотителя из силикагеля, где молекулы воды в воздухе физически адсорбируются пористой структурой силикагеля, что позволяет достичь сухости. Наконец, чистый, сухой воздух поступает в расширитель трансформаторного масла.

Интеллектуальный влагопоглотитель, не требующий технического обслуживания

Традиционные поглотители влаги требуют периодических проверок и обслуживания вручную, а несвоевременное обслуживание может привести к отказу защиты. Интеллектуальные поглотители влаги, не требующие обслуживания, обеспечивают автоматизированную работу благодаря интеграции датчиков, контроллеров и систем регенерации.

1. Принципы работы.
В основе устройства лежит цикл "онлайн-мониторинг и автоматическая регенерация".

• Онлайн мониторинг: Встроенный высокоточный датчик влажности для измерения в реальном времени относительной влажности воздуха, который был высушен и обработан при подготовке к поступлению в расширитель.

• интеллектуальное управление: Когда контроллер отслеживает, что влажность выходящего воздуха превышает установленный порог безопасности (что свидетельствует о снижении влагопоглощающей способности силикагеля), автоматически запускается процесс регенерации.

• авторегенерация: Контроллер активирует внутреннюю систему электрического нагрева (например, PTC-нагреватель) для нагрева насыщенного влагой силикагеля. Под воздействием высокой температуры влага, адсорбированная в силикагеле, испаряется и выводится в атмосферу. После завершения регенерации силикагель вновь становится сухим и влагопоглощающим.

• Байпас и изоляция: Во время регенерации внутренняя система клапанов обеспечивает отвод водяного пара, образующегося при нагревании, во внешнюю среду и не попадает в трансформатор. В то же время трансформатор может продолжать нормально дышать через запасную сушильную камеру или байпасный канал.

• дистанционная связь: Устройство обычно оснащено интерфейсом RS-485 или Ethernet, который позволяет загружать данные о состоянии работы, влажности и информацию о тревоге в систему автоматизации подстанции, а также осуществлять удаленный мониторинг при работе без присмотра.

IV. Сравнение технических характеристик

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как определить, что силикон в обычном увлажнителе нуждается в замене?
Обычно, когда более 2/3 объема силикагеля в поглотителе влаги меняет цвет с сухого (оранжевого) на насыщенный (темно-зеленый), это свидетельствует о значительном снижении его влагопоглощающей способности, и следует немедленно произвести замену или автономную сушку силикагеля для регенерации.

2. Каково назначение масляного стакана в нижней части осушительного сапуна? Каковы требования к уровню масла?
Масляный стаканчик выполняет две основные функции: первая - предварительная фильтрация вдыхаемого воздуха для удаления пыли и других твердых примесей; вторая - формирование масляного уплотнения для предотвращения прямого и непрерывного контакта силикагеля с внешней атмосферой и замедления скорости его естественного увлажнения. Уровень масла должен поддерживаться между линиями шкалы, отмеченными на масляной чашке, слишком низкий уровень приведет к потере эффекта фильтрации и уплотнения, слишком высокий уровень может засосать масло в камеру влагопоглотителя при вдыхании большого количества воздуха.

3. Почему синий силикон снимается с производства?
Обычный синий силикагель использует хлорид кобальта в качестве проявителя цвета. Было доказано, что хлорид кобальта потенциально вреден для окружающей среды и здоровья человека. Поэтому по соображениям экологической безопасности и охраны труда в настоящее время полностью перешли на использование оранжевого силикона, не содержащего кобальта.

4. все ли масляные трансформаторы оснащены поглотителями влаги?
Нет. Только трансформаторы со шкафами для хранения масла должны быть оснащены поглотителями влаги. При полностью герметичной конструкции трансформатора (например, использование гофрированного масляного бака или встроенного азотного пузыря) его внутренняя и атмосферная изоляция, за счет собственной упругой деформации бака, компенсирует изменение объема масла, поэтому нет необходимости в поглотителе влаги.