Для осушки поступающего в надмасляное пространство трансформаторов газа или воздуха и очистки его от промышленных загрязнений на патрубок расширителя устанавливают воздухоосушители (рисунок 1,а). Устройство воздухоосушителя показано на рисунке 1,б. Воздухоосушители изготавливают на емкость силикагеля 5 и 2,5 кг.
а — установка воздухоосушителя; б — воздухоосушитель; 1 — воздухоосушитель; 2— патрубок внутри расширителя; 3 — расширитель; 4 — трансформаторное масло; 5 — индикаторный силикагель; 6 — патрон; 7 — силикагель КСК; 8 — затвор воздухоосушителя; 9 — стекло контроля наличия масла в затворе; 10 — трансформаторное масло; 11 — пробка для доливки масла в затвор воздухоосушителя; 12 — путь движения воздуха через масляный затвор
Рисунок 1 - Установка воздухоосушителя
При понижении нагрузки трансформатора температура, а следовательно, и объем масла уменьшаются. Это вызывает увеличение объема надмасляного пространства расширителя, который заполняется поступающим из окружающей среды через воздухоосушитель воздухом. Окружающий воздух, попадая в масляный затвор, проходит через слой масла и очищается от механических примесей. Далее воздух поступает в осушитель, где осушается силикагелем, после чего попадает в надмасляное пространство. При уменьшении объема надмасляного пространства расширителя при увеличении нагрузки и температуры масла воздух выходит в окружающую среду в обратном направлении.
В процессе работы силикагель увлажняется, что приводит к ухудшению его адсорбционных свойств и попаданию в надмасляное пространство влажного воздуха. Одновременно увлажняется и силикагель-индикатор, который при этом меняет свою окраску с голубой на розовую, что является признаком необходимости замены силикагеля в осушителе. Заменяют силикагель в воздухоосушителях при первых признаках изменения окраски индикаторного силикагеля, но не реже чем 2 раза в год, если они установлены на работающих трансформаторах.
Уровень масла в масляном затворе при работе меняется в зависимости от интенсивности и направления «дыхания» трансформатора. При движении воздуха в трансформатор уровень масла в указателе увеличивается, а при движении в обратном направлении уменьшается. Указатель масла в затворе рассчитан так, что при допустимых режимах работы трансформатора он должен показывать его наличие. Если указатель показывает на отсутствие масла в затворе его необходимо долить через пробку, а при каждой замене силикагеля производить очистку и замену масла в затворе.
Для заполнения воздухоосушителей применяют силикагель марки КСК (крупный силикагель крупнопористый) с размером зерен от 2,7 до 7 мм по ГОСТ 3956-76, пропитанный хлористым кальцием и предварительно высушенный до влагосодержания 0,5%.
Для зарядки патрона применяют силикагель-индикатор по ГОСТ 8984-75. Силикагель-индикатор изготавливают путем пропитки мелкопористого силикагеля марки КСМ, имеющего размер зерен 1,5—3,5 мм, раствором хлористого кобальта и роданистого калия. При определенной степени его увлажнения происходит изменение цвета с голубого на розовый.
Обычно силикагель отправляют в отдельной герметичной упаковке. Перед засыпкой в воздухоосушитель проверяют его состояние и при необходимости сушат и просеивают. Пропитанный раствором хлористого кобальта и роданистого калия силикагель сушат в специальных печах, обеспечивающих плавный подъем температуры от 120 до 420°С. Для этого влажный силикагель укладывают на алюминиевые противни высотой слоя не более 150 мм и помещают в печь, в которой предварительно создается температура 120—130°С, выдерживают силикагель при этой температуре в течение 2 ч, а затем постепенно в течение не менее 3 ч повышают температуру в печи до 200°С. После этого силикагель вынимают из печи и тщательно перемешивают на противнях. Вновь помещают силикагель в печь и постепенно в течение 3 ч поднимают температуру до 420°С. Затем силикагель вынимают из печи, определяют его влагосодержание, которое должно быть не более 0,5%, охлаждают на воздухе до температуры 35°С, отсеивают на специальных ситах, имеющих диаметр сетки не более 2,7 мм, от мелких частиц и помещают в металлические емкости, которые тщательно герметизируют. Такой режим сушки позволяет наиболее полно сохранить механическую прочность силикагеля. Если после сушки не достигается нужного влагосодержания, этот процесс повторяют.
При незначительном увлажнении силикагеля его подсушивают при помощи горячего воздуха, нагретого до температуры 120°С. Для этого увлажненный силикагель помещают в специальные цилиндрические емкости, имеющие входной и выходной патрубки и сетки для задержки силикагеля. Входной патрубок подсоединяют к воздуходувке, а выходной направляют в безопасном направлении. С горячим воздухом, проходящим через слой силикагеля, испаряется и удаляется адсорбированная им влага. При этом процесс удаления влаги сопровождается поглощением теплоты силикагелем, что в практике используется для контроля за процессом подсушки путем измерения разности температур входящего и выходящего из емкости воздуха. По окончании подсушки эта разность стремится к нулю. Такие установки предварительно должны быть проверены в части обеспечения необходимой степени сушки по слоям и сохранения механической прочности силикагеля.
Сушку индикаторного силикагеля производят в печи, оснащенной электрокалориферами для подогрева воздуха и вентилятором, обеспечивающим непрерывную циркуляцию в ней горячего воздуха. Температуру в печи поддерживают не выше 120°С во избежание перегревов силикагеля и потери им необходимой окраски. При перегреве силикагель буреет. При указанном режиме сушку выполняют до приобретения зернами равномерной синей или светло-голубой окраски. После сушки силикагель-индикатор охлаждают до температуры не более 40°С и хранят в неметаллических (обычно полиэтиленовых) герметически закупоренных емкостях.
При отсутствии силикагеля, обработанного хлористым кальцием, его можно приготовить следующим образом. На 1 кг просеянного силикагеля подготавливают 0,4 кг хлористого кальция, который растворяют в двойном к его массе количестве воды. В полученный раствор засыпают необходимое количество силикагеля и выдерживают его до полного впитывания им всего раствора. При этом температура раствора до засыпки в него силикагеля должна быть не более 30°С, а в процессе пропитки необходимо 2—3 раза в час производить перемешивание силикагеля деревянной лопаткой. После пропитки силикагель необходимо высушить вышеуказанным способом.
Воздухоосушители заполняют приготовленным силикагелем следующим образом. Полностью разбирают воздухоосушитель, проверяют его целостность и очищают внутренние полости и детали от загрязнений, а затем просушивают. Заполняют патрон сухим индикаторным силикагелем, устанавливают и тщательно уплотняют стекло в смотровом окне. Собирают воздухоосушитель и засыпают в него через верхний патрубок предварительно высушенный силикагель, пропитанный хлористым кальцием, таким образом, чтобы под колпаком оставалось свободное пространство высотой от 15 до 25 мм. Заливают в масляный затвор чистое сухое масло через пробку и подсоединяют воздухоосушитель к дыхательному патрубку расширителя.
