変圧器油から水分を除去するにはどうすればよいですか?

1. オンライン-ライン / オフライン-ラインの再調整 (物理的分離)

この方法は遊離水や乳化水を除去しますが、溶解水に対してはあまり効果がありません。多くの場合、最初のステップとして、またはそれほど深刻ではない場合に使用されます。

原理: コアレッサー、遠心分離機、または真空脱水機を使用して、密度の差に基づいて水を油から分離します。

プロセス: 油は、水滴を機械的に分離する遠心分離機または凝集フィルターを通過します。粘度を下げるために、穏やかな加熱 (最大 60 度) と組み合わせることがよくあります。

最適な用途: 大量の水を無料で除去します。定期メンテナンス用の移動式濾過カートによく使用されます。

2. 真空脱水（最も効果的で一般的な方法）

これは重度の脱水のための業界標準の方法であり、水分を非常に低いレベルまで下げることができます（例:<10 ppm).

原理: 真空下では水の沸点が大幅に下がります。油を加熱し、高真空にさらすことにより、溶解した水が蒸発して除去されます。

プロセス：

加熱: オイルは中程度の温度 (通常は 50 ～ 65 度、高温ではオイルが劣化する可能性があります) に加熱されます。

真空チャンバー:​​ 温かいオイルが真空チャンバー (多くの場合、大きな表面積の充填媒体を使用) に噴霧されます。低気圧 (例:<1 mbar absolute) causes water to flash into vapor.

蒸気の除去: 水蒸気は真空ポンプによって除去され、別のトラップで凝縮されます。

乾油の返送: 脱水油は変圧器またはきれいな貯蔵タンクに戻されます。

設備: 移動式または固定式の真空脱水プラント。これらは多くの場合、濾過、加熱、真空を 1 つのユニットに組み合わせています。

3. 乾燥ガスのスパージング

補助的または軽度の脱水法。

原理: 乾燥した不活性ガス (通常は乾燥窒素) をオイル中にバブリングさせます。乾燥ガスは上昇するにつれてオイルから水分を吸収します。湿ったガスは変圧器のヘッドスペースから排出されます。

プロセス: 乾燥窒素のシリンダーが変圧器の底部バルブに接続されます。ガスはオイル内でゆっくりと泡立ち、水分を集め、ブリーザーまたは専用の通気口から排出されます。

最適な用途: メンテナンスの乾燥、オイル取り扱い時の湿気の侵入の防止、またはその他の方法の補助。速度が遅いため、重度の汚染には対応しません。

4. 吸着/不動態化

乾燥剤を使用して湿気やその他の極性汚染物質を除去します。

原理: 油は吸着剤が充填されたカラムを通過します。

乾燥剤: モレキュラー シーブ (最も一般的なのはゼオライト)、シリカゲル、または活性アルミナ。これらは水分子に対して高い親和性を持っています。

フラー土: 水分、酸、スラッジを除去する天然粘土。

プロセス: 所望の乾燥度が達成されるまで、油が吸着剤容器内を循環します。吸着剤は飽和したら交換または再生（ベーキング）する必要があります。

注: 非常に効果的ですが、有益なオイル添加剤も除去してしまう可能性があります。

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標準のベスト プラクティス手順（複合アプローチ）:

変圧器油がひどく湿っている場合、包括的な処理には以下が含まれます。

安全第一: 変圧器を隔離してロックアウトします。必要な安全チェックをすべて実行します (ガス分析、接地)。

サンプルとテスト: カールフィッシャー電量滴定装置 (実験室の標準的な方法) と絶縁破壊電圧を使用して、初期水分含有量 (油中) を測定します。

-前ろ過: フィルター プレスまたは遠心分離機を使用して、固体粒子と遊離水を除去します。これにより、より敏感な真空装置が保護されます。

真空脱水: 油を真空脱水プラントに循環させます。このプロセスは、オンライン センサー (容量性水分センサーなど) が水分レベルが目標に近づいていることを示すまで続きます。

最終研磨 (必要な場合): 最終的な乾燥と酸の除去のために、オイルを乾燥剤 (モレキュラー シーブ) フィルター カートに通します。

最終テスト: 水分含有量、絶縁耐力、酸性度を実験室で検証するために、最終オイルのサンプルを採取します。

乾燥させて変圧器に戻す: 乾燥したきれいな油を変圧器に戻します。固体絶縁体 (紙とプレスボード) の乾燥を助けるために、変圧器自体が穏やかな真空下に置かれる場合があります。

重要な考慮事項:

平衡: 水分はオイルとセルロース絶縁体の間に分散します。紙はシステム内の総水分の約 95% を保持します。オイルの乾燥は最初のステップにすぎません。湿式変圧器の場合、紙を乾燥させる必要があります。これは、高温の乾燥油を循環させるか、変圧器タンク自体に真空を適用することによって達成される、はるかに時間のかかるプロセスです。

温度: 熱による劣化を避けるため、最大加熱温度については常にオイルメーカーのガイドラインに従ってください。

予防: 熱サイクル中に変圧器に水分が侵入するのを防ぐために、シリカゲル ブリーザー (またはさらに良いのは膜ブリーザー) を使用および保守します。

要約すると、水分を完全に除去するには、穏やかな加熱と高真空 (真空脱水) の組み合わせが最も信頼性が高く効率的な方法です。どの方法を選択するかは、汚染の程度、油の量、利用可能な機器によって異なります。重要なユニットについては、通常、移動式真空プラントを備えた専門の石油再生サービスが採用されます。