Номера

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

Главная / №4 (22) Июль-Август 2008 / Тема номера

Технологическое оборудование

О компании

АОЗТ ПКТБ «Электротех-монтаж» — это динамически развивающаяся научно-производственная инженеринговая фирма, которая более 30 лет разрабатывает, изготавливает и поставляет:

  • технологическое оборудование для монтажа, обслуживания и ремонта маслона-полненных аппаратов (силовых трансформаторов и реакторов) напряжением до 1150 кВ включительно;
  • гидравлическое оборудование, предназначенное для подъема и перемещения тяжеловесного оборудования, а также оборудование для подпрессовки обмоток силовых трансформаторов и реакторов;
  • герметичные центробежные насосы для перекачки трансформаторных и других масел;
  • фторопластовые фильтрующие элементы.

Наша организация также разрабатывает проекты производства работ и технологические карты для выполнения монтажа электрооборудования атомных, тепловых электрических станций и подстанций объектов энергетики.

Технологическое оборудование обеспечивает обработку трансформаторных масел марок ГК, Т-750, Т-1500У, ТКП, ТСП, ВГ и других масел, используемых в настоящее время при эксплуатации масло-наполненных аппаратов. Оно обеспечивает обработку масел до действующих параметров, требуемых нормативной документацией.

Оборудование также обеспечивает сушку твердой изоляции маслонаполненных аппаратов и подготовку сухого воздуха при их разгерметизации.

Технологическое оборудование обеспечивает и обработку до необходимых параметров кабельных, турбинных и других масел с кинематической вязкостью при температуре 40°С не более 100 сСт.

Для монтажа, эксплуатации и ремонта маслонаполненных электрических аппаратов напряжением до 1150 кВ включительно.

Технологическое оборудование для монтажа, обслуживания и ремонта маслонаполненных аппаратов и гидравлическое оборудование должно соответствовать следующим отраслевым документам, которые определяют требования к монтажу, ремонту и вводу в эксплуатацию трансформаторов и реакторов напряжением до 1150 кВ включительно, в том числе и требования к трансформаторным маслам, заливаемым в маслонаполненные аппараты:

  • СО 34.45-51.300-97 (РД 34.45-51. 300-97). Объем и нормы испытаний электрооборудования. Москва. «Издательство НЦ ЭНАС». 2001 год.
  • РД 16 363-87. Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию.
  • СО 153-34.43.105-89 (РД 34.43.1 05-89). Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел.
  • СО 34.46.605-2005 (РДИ 34-38-058-91). Типовая технологическая инструкция. Трансформаторы классов напряжения 110-1150 кВ мощностью 80 МВ А и выше. Капитальный ремонт.
  • СО 34.46.604-2005 (И 34-70-019-84). Типовая технологическая инструкция. Трансформаторы классов напряжения 35-220 кВ мощностью до 80 МВ А. Капитальный ремонт.
  • СО 34.46.613-2005, СО 34.46.614-2005 (Э 665). Типовые технологические инструкции на ремонт силовых трансформаторов классов напряжения 110-750 кВ.
  • ТУ 34-38-20217-92. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Общие технические условия на капитальный ремонт.

В общем случае перечисленные выше нормативные документы определяют необходимость выполнения следующих технологических операций:

  1. для трансформаторных масел: обезгаживание (дегазация) и азотирование, нагрев, сушка термовакуумная или абсорбционная, фильтрация, регенерация, перекачка;
  2. для маслонаполненных аппаратов: вакуумирование, низкотемпературная сушка твердой изоляции, нагрев и сушка твердой изоляции методом разбрызгивания, подсушка изоляции методом термодиффузии, продувка трансформаторов сухим воздухом с целью предохранения от увлажнения при их разгерметизации, подъем и перемещение, оп-рессовка силовых обмоток. Несмотря на то, что требования к параметрам трансформаторных масел, заливаемых в силовые трансформаторы, и требования к технологии самого монтажа существенно не изменились, само технологическое оборудование постоянно совершенствуется.

Совершенство оборудования всегда направлено на снижение трудоемкости выполняемых работ, а также собственно на снижение стоимости за счет применения более прогрессивных технологий.

Одной из основных технологических операций при монтаже силовых трансформаторов является обработка трансформаторных масел до следующих параметров: остаточное объемное газосодержание 0,1%, влагосодержание 5 ÷10 ppm (5 ÷10 г/тонна) и класс чистоты не хуже 9 (11) по ГОСТ 17216.

Указанную обработку выполняют с использованием термовакуумных установок с аббревиатурой, как правило, УВМ (установки вакуумирования масла). Удаление газов и влаги в таких установках происходит за счет нагрева и вакуумирования трансформаторного масла в так называемых вакуумных колоннах. Нагретое, как правило, до температуры 40 ÷ 150°С трансформаторное масло поступает в верхнюю часть вакуумной колонны, распыляется и стекает по насадке, которая имеет разветвленную поверхность. Одновременно в вакуумной колонне при помощи вакуумных насосов создается вакуум.

Предпочтение в использовании термовакуумного способа сушки масла связано с более низкими затратами по сравнению с адсорбционным, так как в адсорбционном способе возникают существенные затраты по фильтрации, а также затраты по восстановлению (регенерации) самих адсорбентов.

В статическом режиме равновесное давление для получения остаточного газосодержания не более 0,1% составляет порядка 7,6 мм рт.ст. Но в реальных условиях удаление газов проходит в динамическом режиме.

В таком режиме необходимо более низкое давление, которое, в зависимости от способа распыления и эффективности насадки, должно составлять не более 1 ÷ 1,5 мм рт.ст.

Производительность вакуумного оборудования выбирается исходя из того, что оно должно обеспечить:

  1. преобразование влаги в газообразное состояние;
  2. извлечение собственно газа и газа при испарении влаги в масле;
  3. собственно удаление выделенных газов из вакуумной колонны.

При этом необходимо иметь ввиду следующее: чем ниже давление в вакуумной колонне, тем больше должна быть быстрота откачки вакуумного оборудования. Например, для установок УВМ с производительностью по маслу 6 м3/час используется основной вакуумный насос с быстротой откачки 500 л/с и форвакуумные — с суммарной быстротой откачки 40 л/с.

В АОЗТ ПКТБ «Электротехмонтаж» проведены исследования эжектор-ной осушки и удаления газов из трансформаторных масел. Указанный способ удаления влаги и газов заключается в том, что трансформаторное масло под большим давлением и скоростью проходит через эжектор, в котором и создается необходимое остаточное давление для удаления газов и влаги. В эжекторе при таких условиях происходит фазовое разделение масла на собственно масло и растворенные в нем газы и влагу. А вакуумное оборудование в данном случае используется только для удаления извлеченных газов из вакуумной колонны.

В связи с тем, что равновесное давление для испарения влаги при температуре 40 ÷ 50°С составляет порядка 50 мм рт.ст., а равновесное давление для получения необходимого остаточного объемного газосодержания, как выше было сказано, составляет порядка 7,6 мм рт.ст., обработка масла производится последовательно в два этапа. Сначала масло поступает на эжектор типа А, в котором в основном извлекается влага, а затем на эжектор типа В, в котором извлекается в основном газ. При этом на первом этапе поддерживается остаточное давление в вакуумной колонне порядка 35 ÷ 45 мм рт.ст., на втором этапе 5 ÷ 6 мм рт.ст.

Установка УВСЭ-6/25 представляет собой двухкаскадную вакуумную колонну, в каждом из каскадов вмонтированы соответственно эжекторы типа А и типа В. Имеется дополнительный выход с первого каскада установки, что дает возможность использования функционально как цеолито-вой установки, т.е. только для удаления влаги. Кроме того, в состав установки входят входной и выходной маслонасосы, маслонагреватель, фильтры тонкой очистки и аппараты и приборы управления и контроля.

При тех же параметрах (производительностью по маслу 6 м3/час) в установке используется основной вакуумный насос с быстротой откачки в три раза меньше аналогов (150 л/с) и форвакуумный с быстротой откачки 20 л/с.

Кроме обработки трансформаторных масел немаловажное значение имеет сушка (подсушка) твердой изоляции. В настоящее время более 95% силовых трансформаторов и реакторов находятся в эксплуатации более 15 лет. Такие сроки эксплуатации оборудования приводят к ухудшению характеристик трансформаторного масла и, как следствие, к деструкции и увлажнению твердой изоляции. В виду того, что твердая изоляция и трансформаторное масло находятся в равновесном состоянии, то ухудшение характеристик трансформаторного масла является и признаком ухудшения параметров твердой изоляции.

Поэтому, как правило, необходимо выполнять комплекс работ как по восстановлению характеристик трансформаторного масла, так и твердой изоляции.

В настоящее время существует эффективная технология восстановления характеристик твердой изоляции, которая описана в инструкции по монтажу, пуску и эксплуатации ВБИЕ. 672834.025 ИМ.

Суть метода заключается в вакуумировании и сушке трансформаторов с обмывом активной части и периодической продувкой сухим воздухом.

Для вакуумирования и сушки твердой изоляции, как правило, используются установки типа «Иней». Принцип действия сушки твердой изоляции заключается в создании при

помощи установки «Иней» в трансформаторе остаточного давления 0,2 мм рт.ст. (в конце сушки) с откачкой парогазовой смеси через ловушку вымораживания с температурой на ее поверхности не выше минус 70°С. Для получения в ловушке вымораживания установки «Иней» температуры не выше минус 70°С используются хладоагенты: двуокиси углерода и ацетон или жидкий азот. Стоимость хладоагентов для проведения одной сушки, в зависимости от увлажнения твердой изоляции, колеблется от 40 до 50 тыс. рублей. Это только прямые затраты по приобретению, кроме которых необходимо учесть затраты на доставку и хранение.

АОЗТ ПКТБ «Электротехмонтаж» изготовлена и испытана установка типа «Иней 6-500-1×180 (-70)», в которой используется автономный холодильный агрегат с температурой испарения фреона и, соответственно, температурой на поверхности вымораживания ловушки не выше минус 70°С. Установка не требует применения хла-доагентов. Увеличение стоимости установки окупается за две сушки твердой изоляции трансформаторов.

Установка укомплектована вакуумным оборудованием в составе насоса 2ДВН-500 и АВЗ-180, а также ловушкой вымораживания с площадью поверхности 8,2 м2, что более чем в 5 раз больше аналогов. Увеличенная поверхность вымораживания значительно сокращает сроки сушки изоляции. Оттаивание ловушки производится автоматически во время периодических проверок герметичности системы.

АОЗТ ПКТБ «Электротехмонтаж» большое внимание уделяет исследованиям по фильтрации масел.

Для выполнения таких задач имеется аттестованное исследовательское оборудование (стенд для определения тонкости, эффективности и коэффициента фильтрации фильтроэле-ментов).

Как правило, в установках заложена последовательная двухступенчатая фильтрация, которая значительно увеличивает ресурс работы фильтроэле-ментов и экономит материальные средства для периодической их замены в оборудовании.

Необходимо также отметить следующее. При использовании разных типов фильтрующих элементов необходимо иметь в виду, что декларируемая производителем фильтров тонкость фильтрации является номинальной тонкостью фильтрации. Это означает, что в соответствии с ГОСТ 25277 фильтр, например с тонкостью фильтрации 20 мкм, за один цикл обработки удаляет 95% механических примесей более 20 мкм. Другими словами, за один цикл фильтрации каждая 20-я частица более 20 мкм проходит через указанный фильтрующий элемент. В соответствии с ISO DIS 4406 эти параметры классифицируются как эффективность фильтрации (бета-коэффициент). В данном случае фильтры, испытанные в соответствии с ГОСТ 25277, имеют эффективность фильтрации не боле 95% и бета-коэффициент, равный 20.

На рынке все активнее предлагаются фильтры с бета-коэффициентом (β) 200, 500 и 1000, что соответствует эффективности фильтрации 99,5; 99,8 и 99,9%. Так, например, фильтрующий элемент фирмы Pall с β=1000 и тонкостью фильтрации 5 мкм за один цикл обработки задержит 99,9% мех-примесей более 5 мкм. Он же пропускает за один цикл обработки только каждую 1000-ю частицу более 5 мкм.

В то же время при использовании двухступенчатой фильтрации с использованием фильтров с номинальной тонкостью фильтрации 5 мкм эффективность фильтрации будет составлять 99,75% (β=400), а при использовании трехступенчатой фильтрации ее эффективность составит 99,988% (β=8000). Поэтому, ввиду того, что фильтры одного класса с β=1000 и β=20 по цене, как правило, отличаются в несколько раз, целесообразность использования фильтров с высоким β-коэффициентом или использование многоступенчатой фильтрации с фильтрами, имеющими, например, β=20, определяется экономическими соображениями.

Я. О. КИТ,
технический директор
АОЗТ ПКТБ «Электротехмонтаж».
www.etma.com.ua