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近年配電變壓器無論從數(shù)量上還是技術進步角度都獲得了穩(wěn)定的發(fā)展。能源分配方面的需求導致了變壓器數(shù)量不斷增加。相關研究表明2013年以后全球變壓器市場增長高達30%。在一些歐盟的小國例如希臘,這意味著在15萬臺配電變壓器總量情況下,每年增長高達7500臺。對于這樣大量的設備,正確地和地回收是非常重要的。
現(xiàn)代社會中電網被認為是具有眾多環(huán)境負面影響因素中的重要組成,在希臘也是如此。從碳排放的角度看,電網是碳排放的主體之一,配電網占到電網碳排放總量的9.2%。事實是變壓器增加的數(shù)量遠遠大于退運變壓器的數(shù)量(在1980年希臘每年退運3000臺變壓器,而現(xiàn)在每年退運變壓器有7000臺。)這意味著為了通過管理變壓器全生命周期的全過程,以達到減少對環(huán)境的損害的目的,對退運變壓器的回收工作格外重視。
一般來講變壓器是一種電力設備,它很少有移動部件并需要很少的維護,因此我們可以非??隙ǖ卣f變壓器在全生命周期內除了已經使用的材料,沒有其它增加的材料。配電變壓器設計時在50%-60%負荷條件下,無論變壓器使用的是何種能源,變壓器的材料在全生命周期結束時基本都能被回收,許多研究都試圖發(fā)現(xiàn)配電變壓器金屬材料的回收率,綜合考慮了金屬殘片情況、回收程序的效率比、終生產的純度的影響等,為了簡化,本文將變壓器金屬回收比例設定在75%,使用正確的流程礦物油可以全部回收。其它殘余要么做填埋處理要么作為有害物處理。變壓器的回收本身就是一個特殊的行業(yè),它的基本原理適用于變壓器的各個部分無論其回收率如何。
鋼可能是世界上可以回收的金屬,2008年一份調研顯示全球66.8%的鋼被回收了。這就是說從重量上看,鋼的回收重量比紙、塑料、銅、鋁的總合還多。鋼材回收的好處很多。鋼可以無限在循環(huán),意味著整體材料都可以再利用到其它地方,而且鋼材在回收的流程中不改變其特性。從環(huán)保角度看,回收鋼再利用比采礦可降低能源成本75%。電工鋼是鐵和硅的組合,因此它的回收方法與純鐵是相同的。
礦物質油或稱為變壓器油是由石油中提煉出來的,對環(huán)境非常有害,因此進行回收處理?;厥仗幚砗吞釤挿椒ㄒ虿煌奶幚韱挝欢?,但總的來講,需要經過多道的化學提煉程序,以便去掉不想要的水分和雜質?,F(xiàn)在已經有設備可以將礦物質油中的百萬分級別的多氯聯(lián)苯提煉出來,多氯聯(lián)苯是對人體和環(huán)境極為有害的。
回收這些材料需要用非常的設備和特殊流程來處理。下表可以看到按電壓等級可以回收的材料。
為了未來的回收工程,建立一些必要的參數(shù)。這是的:
1)配電變壓器退役需要40年的時間,這意味著變壓器上的每一個器件都經過了40年的生命周期,40年的期限是大的制約因素。
2)經過回收,75%金屬可以被回收。它們包括鐵、銅、硅鋼。
3)在回收過程中,95%的油可以被回收,其它5%是雜質和不可回收部分。
3.1 過去的回收情況和2020到2030時候的回收工程
如果把40年生命周期做為條件,未來回收2020年到2030年退運的配電變壓器,研究1980-1990年安裝的配電變壓器。表3是個典型樣本。在理想條件下,這些配電變壓器將在2020-2030退運。同時要考慮到2030年以后配電變壓器回收材料的數(shù)量將翻倍,因為1990年投運的變壓器大量增加。
從回收工程角度,配電變壓器的回收是一個常規(guī)的工程。然而一些指標為此而建立。在回收銅的過程中要注意保持它的導電性。由于存在多氯聯(lián)苯這個事實,非常認真對它做出分析并有的設備來收集多氯聯(lián)苯,如果沒有設備,多氯聯(lián)苯作為有害物質來處理。從財務角度,建立一個特殊的回收系統(tǒng)需要很多資源,這是考慮的。
變壓器回收價格多少?要注意變壓器的好壞,好的變壓器價格肯定要廢舊變壓器的,尤其是在鋁芯變壓器上,好壞的價格優(yōu)勢體現(xiàn)的非常明顯,例如;一臺S9-315變壓器重量油265/器身940/總體1390kg光看重量也無法判斷變壓器的導體材料是什么。因為雖然鋁材的密度比銅材低,但是同樣參數(shù)的變壓器所鋁材的規(guī)格會比銅材大很多,這樣會導致變壓器的鐵心重量增加,在不能確定的情況下就需要打開變壓器,當打開的時候聞到有刺鼻的味道,那證明變壓器內芯已經燒了,等于就是壞了,這樣的一臺價格只好根據(jù)報廢的標準來定,大概在6000元一臺,相反如果打開后沒有異味,那就證明是好的,這樣的變壓器回收價格在9000元左右。如果是銅芯變壓器,好與壞的價格差距在1000元范圍內。
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變壓器回收耐壓試驗的結果分析判斷:
1、油浸變壓器(電抗器)試驗電壓值按試驗規(guī)程執(zhí)行;
2、干式變壓器全部更換繞組時,按出廠試驗電壓值;部分更換繞組和定期試驗時,按出廠試驗電壓值的0.85倍。
3、被試設備一般經過交流耐壓試驗,在規(guī)定的持續(xù)時間內不發(fā)生擊穿,耐壓前后絕緣電阻不降低30%,取耐壓前后油樣做色譜分析正常,則認為合格;反之,則認為不合格。
4、在試驗過程中,若空氣濕度、溫度或表面臟污等的影響,僅引起表面滑閃放電或空氣放電,應經過清潔和干燥等處理后重新試驗;如由于瓷件表面鈾層損傷或老化等引起放電(如加壓后表面出現(xiàn)局部紅火),則認為不合格。
5、電流表指示突然上升或下降,有可能是變壓器被擊穿。
6、在升壓階段或持續(xù)時間階段,如發(fā)生清脆響亮的“當、當”放電聲音,象用金屬物撞擊油箱的聲音,這是由于油隙距離不夠或是電場畸變引起絕緣結構擊穿,此時伴有放電聲,電流表指示發(fā)生突變。當重復進行試驗時,放電電壓下降不明顯。如有較小的“當、當”放電聲音,表計擺動不大,在重復試驗時放電現(xiàn)象消失,往往是由于油中有氣泡。
7、如變壓器內部有炒豆般的放電聲,而電流表指示穩(wěn)定,這可能是由于懸浮的金屬件對地放電。