UNIWERSALNY BUFOR ODDYCHAJĄCY G3B

Transkrypt

1 UNIWERSALNY BUFOR ODDYCHAJĄCY G3B

2 1. Przedłużenie życia transformatorów typu otwartego. Hermetycznie uszczelniony transformator z użyciem oddychającego buforu G3B. Tlen w oleju powoduje przedwczesne starzenie się systemu izolacji i w dzisiejszych czasach jest jedną z głównych przyczyn krótszej żywotności transformatorów. Transformatory z zagwarantowaną powietrzną szczelnością mają dłuższe życie stałej izolacji oraz jakość oleju jest utrzymana przez dłuższy okres czasu, więc takie transformatory żyją dłużej, niż te otwartego typu. Dlatego też popyt na hermetyczne uszczelnienie nowych transformatorów, jak również na późniejsze hermetyczne uszczelnienie istniejących transformatorów otwartego typu wzrasta. Nowe transformatory z konserwatorem są wyposażone w kompensator typu wodnego, którego działanie jest często związane z poniższymi wadami: 1. Wysokie koszty początkowe. 2. Intensywna konserwacja: membrana starzeje się szybciej niż transformator; niektórzy operatorzy twierdzą, że musi być ona wymieniana około 3 razy podczas spodziewanego życia transformatora. 3. Koszty wymiany znacząco przekraczają koszty początkowe. 4. Nie odprowadzanie wilgoci na zewnątrz. 5. Odgazowany olej wpływa na funkcje akumulacji gazu przez przekaźnik Buchholza. 6. W praktyce kontrola hermetycznego uszczelnienia często okazuje się być trudna. Alternatywą jest oddychający bufor G3B, który posiada poniższe zalety: 1. Niskie koszty i znaczne wydłużenie życia transformatorów. 2. Udowodnione opóźnienie procesów starzenia w transformatorze. 3. Nie wymaga konserwacji przez okres eksploatacji transformatora. 4. Jest możliwa zamiana kompensatora typu wodnego przez oddychający bufor G3B lub późniejsze hermetyczne uszczelnienie. 5. Brak zakłóceń w systemie olejowym transformatora podczas instalacji. 6. Funkcja monitorowania przekaźnika Buchholza jest utrzymana. 7. Jest możliwa ciągłość osuszania komory gazu. 8. Łatwy dostęp w pobliżu poziomu podłogi (z tego względu jest szczególnie przydatny dla małych transformatorów w obszarach, które nie są łatwo dostępne). 9. po wymianie transformatora, jednostka G3B może być nadal wykorzystywana do innych transformatorów.

3 2. Konstrukcja i funkcja jednostki G3B. Oddychający bufor G3B zawiera cylindryczną obudowę zintegrowaną z oddychającym przewodem transformatora bezpośrednio przed urządzeniem osuszającym. Opcjonalnie butla z azotem może być zintegrowana (zobacz rysunek 1). Całość jest zaopatrzona w bezdenny cylinder wewnętrzny i jest częściowo wypełniona olejem. Pływające aluminiowe tarcze separują olej od powietrza z otoczenia, tak, że powietrze o obniżonej zawartości tlenu w komorze gazowej konserwatora (szary) jest odseparowane od suchego powietrza z otoczenia (biały). Jednostka G3B zapewnia dwie pozycje naturalnego końca różnic poziomu oleju, które służą do wyrównania wahania temperatury do 30 C w zbiorniku oleju. Jeśli ciśnienie atmosferyczne w konserwatorze zostanie przekroczone o 40 mbar (maksymalny poziom oleju w cylindrze wewnętrznym), gaz zostaje uwolniony do atmosfery. Jeżeli ciśnienie spadnie poniżej wartości ciśnienia atmosferycznego o 20 mbar (minimalny poziom oleju w cylindrze wewnętrznym), to zostanie dostarczone albo suche powietrze z otoczenia albo azot z butli z gazem pod ciśnieniem.

4 Są dwie opcje hermetycznego uszczelniania za pomocą jednostki G3B: Naturalny (G3B): Gdy aktywne części zaczynają się starzeć, zużyty tlen zostaje zastąpiony przez powietrze. W rezultacie olej ma bardzo niską koncentrację tlenu. Wspomagany azotem (G3B/N2): Zużyty tlen zostaje zastąpiony przez azot. Dodatkowo azot jest dodawany podczas ochładzania i ponownego nasycenia. Ta procedura pozwala na kompleksowe i bardziej efektywne późniejsze hermetyczne uszczelnienie transformatorów. W rezultacie olej ma niską koncentrację tlenu, jednakże stan ten zostaje osiągnięty znacznie szybciej. Bariera dyfuzyjna G3B nie tylko zapobiega przedostawaniu się powietrza do obszaru serwisu, ale także powoduje, że gazy słabo rozpuszczalne w oleju (H2, CO) znikają z tego obszaru, co poprawia niezawodność diagnostyki i warunków serwisu. Obniżenie zawartości tlenu w oleju za pomocą jednostki G3B: Poniższe dwa wykresy pokazują obniżenie zawartości tlenu w oleju w starzejących się transformatorach z użyciem jednostek G3B - dalsze naturalne hermetyczne uszczelnienie (bez azotu) i dalsze wspomagane azotem (hermetyczne uszczelnienie). Stężenie tlenu jest zmniejszane stopniowo w ciągu kilku miesięcy, podczas gdy stężenie azotu wzrasta do poziomu nasycenia. Rysunek 2 - dalsze naturalne hermetyczne uszczelnienie (bez azotu)

5 Rysunek 3 - dalsze wspomaganie azotem (hermetyczne uszczelnienie) 3. Instalacja jednostki G3B: Jednostki G3B są modułową konstrukcją zawierającą misę olejową transformatora. Można umieścić jedną na drugiej maksymalnie do 3 sztuk jako cylindryczne skrzynie albo jako skrzynie ułożone jak bliźniacze kolumny połączone równolegle i instalowane w misie olejowej. Proces późniejszego hermetycznego uszczelniania może być przyśpieszone poprzez przepłukanie konserwatora azotem podczas instalacji. Na rysunku 4 przedstawiona jest zainstalowana jednostka G3B z wodoszczelną obudową. Jednostka G3B nie ma żadnego wpływu na wymianę środka osuszającego, ani na okresy tych zmian, ani na metody wymiany. Skrzynie z olejem są dodatkową barierą bezpieczeństwa przed zwiększeniem wilgoci. Rysunek 4 31,5 MVA transformator (19 ton oleju) z dwoma jednostkami G3B-5

6 4. Możliwości projektowania jednostek G3B Jednostki G3B zawierają poniższe standardy skrzynek, w których mogą być ułożone: Standardowe skrzynie Zastosowanie Wysokość/ średnica Masa własna Wypełnienie olejem (litry) Waga oleju transformatora G3B-1 Małe transformatory 865/560 mm 45 kg 54 litry Do 1 tony G3B-5 Wszystkie 157 litry Do 5 ton G3B-8 transformatory 865/950 mm 85 kg otwartego typu 220 litry Do 8 ton Jest możliwość zamówienia specjalnego projektu na życzenie klienta. Liczba skrzynek wymagana do kolejnego naturalnego hermetycznego uszczelnienia zależy od wagi oleju transformatora. Na przykład do późniejszego hermetycznego uszczelnienia transformatora z olejem ważącym 16 ton są wymagane dwie skrzynie G3B-8, które mogą być umieszczone jedna na drugiej w celu zminimalizowania wymaganej przestrzeni. Jednostka może być łączona z kabiną gazu (azotu), jeśli jest to wymagane. Natomiast transformator z wagą oleju 80 ton może być hermetycznie zamknięty w czterech skrzyniach G3B-8 i dodatkowo zaopatrzony w azot. Nasze doświadczenie pokazuje, iż wymiana cylindra z azotem nie będzie konieczna przed upływem jednego roku.